制造質(zhì)量差
高壓膠管管壁的內(nèi)外層均為耐油橡膠,中間為(2~4層)交叉編織鋼絲或纏繞鋼絲。質(zhì)量差的膠管會出現(xiàn):膠管壁厚薄不均;鋼絲編織過緊、過松或鋼絲層數(shù)過少;膠管加壓后變形量(伸長、縮短或彎曲的變形量)較大;外層膠氣密性差導(dǎo)致鋼絲銹蝕;內(nèi)層膠密封性差而使高壓油輕易地進(jìn)入鋼絲層;膠層與鋼絲層黏著力不足。上述情況都會使膠管地承受力降低,終在管壁的薄弱處出現(xiàn)爆裂。
膠管與接頭裝配時的扣壓量和扣壓速度選擇不當(dāng),或接頭的結(jié)構(gòu)和、材質(zhì)、尺寸選擇不合理,都可導(dǎo)致膠管與接頭壓的過緊或過松,造成接頭處早期損壞。
裝配時,若扣壓量過小,即接頭與膠管間壓得過松時,在油壓的作用下膠管在使用初期便有可能從接頭中脫出;若扣壓量過大,則接頭與膠管壓得過緊,易導(dǎo)致膠管內(nèi)層受到局部破壞,產(chǎn)生裂紋,高壓油會從破裂處直接進(jìn)入鋼絲層,再沿鋼絲間的縫隙竄到外套尾部噴出,或一直沿鋼絲層竄到某處積聚起來,使外層膠產(chǎn)生鼓包甚至破裂。膠管與接頭在裝配時,若扣壓速度過快,容易造成內(nèi)膠損壞和鋼絲層斷裂,使膠管在使用中過早損壞。
此外,接頭設(shè)計不合理、加工質(zhì)量差,也會造成內(nèi)膠損壞;若接頭材質(zhì)選擇不當(dāng),在扣壓過程中易產(chǎn)生變形,從而影響扣壓質(zhì)量,使膠管的壽命縮短。
在質(zhì)量有保證的前提下,如果使用不當(dāng),也會大大地縮短膠管地使用壽命。實際工作中,大部分高壓膠管地?fù)p壞都是由于使用不當(dāng)造成的。
受頻繁、劇烈的壓力沖擊。高壓膠管出現(xiàn)爆裂,一般不是因承受靜壓力太大所致,而是與壓力沖擊的劇烈程度和次數(shù)有關(guān)。工程機(jī)械在作業(yè)時,油管內(nèi)會反復(fù)出現(xiàn)油壓的突然升高或降低的情況,從而構(gòu)成對油管頻繁的壓力沖擊,導(dǎo)致各部的油封損壞加劇、膠管出現(xiàn)起泡和破裂以及管接頭的松動滲漏現(xiàn)象。因此在操作時,閥桿的扳動不可過猛,一定要平緩。
油液的使用溫度過高。工程機(jī)械作業(yè)時,液壓系統(tǒng)因功率損耗而使油液發(fā)熱,加上外界氣溫的影響(尤其在夏天),可使油溫急劇升高。油液使用溫度越高,橡膠越易老化,彈性變差,強(qiáng)度與密封性能下降,膠管就會很快爆裂。因此,在作業(yè)中,當(dāng)液壓系統(tǒng)出現(xiàn)溫升過高、過快時,應(yīng)及時查明原因,予以排除;夏天作業(yè),特別是連續(xù)作業(yè)時,應(yīng)采取必要的降溫措施。
膠管選用、安裝不合理。在更換高壓膠管時,所選用膠管的長度、鋼絲層數(shù)、接頭形狀和尺寸都要合理,且應(yīng)盡量減小膠管彎曲程度;在擰緊接頭螺母時,不要使膠管產(chǎn)生扭曲,過大的彎曲和扭曲會大大降低膠管的使用壽命;對一些容易發(fā)生摩擦的部位應(yīng)采取防護(hù)措施,以防止膠管因磨損而爆裂。
膠管結(jié)構(gòu)通常分為:內(nèi)膠層、外膠層和骨架層(或稱中間層)。內(nèi)膠層直接承受輸送介質(zhì)的磨損、侵蝕;外膠層保護(hù)膠管內(nèi)體不受外界環(huán)境的損傷和侵蝕;骨架層是膠管的承壓層,賦予管體強(qiáng)度和剛度。膠管的工作壓力取決于骨架層的材料和結(jié)構(gòu)。
按骨架層不同,常見的膠管有:
全膠膠管(無織物材料)
夾布膠管(骨架層為布層)
抽吸膠管(布層外還有一層金屬螺旋線,適合負(fù)壓條件下的作業(yè))
編織膠管(骨架層為編織的鋼絲或織物)
纏繞膠管(骨架層為鋼絲或線繩纏繞層,承受力常見在80~600MPa乃至更高的壓力)
針織膠管(骨架層為針織物)
短纖維膠管(短纖維與橡膠共混壓而成)
材質(zhì)
常見的膠管內(nèi)外膠層使用的材質(zhì)有:PVC聚氯乙烯、PUR聚亞安酯、NR天然橡膠、SBR充油丁苯橡膠、EPDM三元乙丙橡膠、NBR丙烯腈丁二烯共聚物/腈、CR氯丁聚合物/橡膠、SI硅橡膠、UPE/XLPE交聯(lián)聚乙烯、UPE超高分子聚乙烯等等。
用途
膠管已應(yīng)用于生活生產(chǎn)的諸多領(lǐng)域,歸納使用工況,常見管類包括:輸水管、熱水管、蒸汽管、海用管、食品飲料管、空氣管、焊接管、燃?xì)夤?、通風(fēng)管、物料管、輸油管、化學(xué)管、高壓管等等。
膠管生產(chǎn)的基本工序為混煉膠加工、簾布及帆布加工、膠管成型、硫化等。不同結(jié)構(gòu)及不同骨架的膠管,其骨架層的加工方法及膠管成型設(shè)備各異。
全膠膠管因不含骨架層,只需使用壓出機(jī)壓出膠管即可;夾布膠管需要使用將膠布包在內(nèi)膠層上的成型機(jī);抽吸膠管在成型時需先纏金屬螺旋線后包內(nèi)膠;編織及纏繞膠管需要使用專用的織物編織機(jī)或纏繞機(jī);針織膠管需要使用針織機(jī)等。
膠管成型方法主要以是否采用管芯,分為無芯法、和有芯法(又包括軟芯法和硬芯法)。
無芯成型
膠管無芯成型,設(shè)備是擠壓成型機(jī)(常用螺桿擠出機(jī)),將骨架層及外膠層直接在壓出的內(nèi)膠管上成型。
膠料借助擠出螺桿的放置作用在機(jī)筒內(nèi)攪拌、混合、塑化和壓緊,然后向機(jī)頭方向移動,后從口型擠出的一定形狀的產(chǎn)品,螺桿擠出機(jī)分熱喂料和冷喂料兩種,前者喂入經(jīng)過開放式煉膠機(jī)預(yù)熱的條料,后者喂入不經(jīng)過熱煉的膠料。
有芯成型
膠管有芯成型,是指膠管在硬芯或軟芯上成型,為了保證膠管在硫化過程中處于受壓狀態(tài),膠管在成型后包水布(寬10cm左右的浸水濕布卷)、繩或包鉛,然后再硫化。
硫化可采用硫化罐直接蒸汽加熱或連續(xù)硫化。短纖維膠管是將短纖維直接加入膠料中,然后壓出成型,其生產(chǎn)工藝簡單,它將逐步取代針織膠管和夾布膠管?,F(xiàn)代膠管生產(chǎn)工藝趨向于高度連續(xù)化和自動化生產(chǎn)。采用熱塑性橡膠或塑料可省去硫化工序,大大簡化生產(chǎn)工藝過程。