在液压系统的软管和管组件之间进行选择

在液压应用的软管组件和管道组件之间进行选择时，必须首先回答几个基本问题：

您什么时候会选择软管组件而不是金属管组件？
您什么时候会选择金属管组件而不是软管组件？
可以更换带管的软管或带软管的管子吗？您应该这样做吗？

     简短的回答是，每种都有其优点和缺点。一台液压设备上通常同时包含管子和软管组件，具体取决于哪种解决方案更适合于系统的每个特定部分。例如，当靠近热源布线时，管子通常会更好，而软管将用于高振动应用或连接到运动部件时。

对于详细的答案，请继续阅读......

下表概述了最明显的差异。一种解决方案的一些优点与另一种解决方案的缺点完全一致，但并非总是如此：

管材的好处

比软管更轻 – 但需要注意
更高的散热率
压力下的恒定尺寸
更大的工作温度范围
通常比软管使用寿命长
允许的最小弯曲半径更小
外径比相同 ID 的软管小
导电 – 良好的静电耗散性能
比软管更经济

软管的局限性

比管重
散热效果不佳
在压力下膨胀和缩短
工作温度范围有限
需要定期更换
更大的允许最小弯曲半径
相同 ID 的外径大于管
通常不导电，静电耗散性能差
通常比管子贵
易腐蚀的金属配件

软管的优点

灵活 – 可用于动态应用，其中组件两侧的组件彼此不移动
更长的长度
通常由不太熟练的人员制造通常比管材组件快得多。
如果需要少量，则可能比制造管子更便宜
更容易安装在狭小的空间内
通常不易腐蚀
不传递振动和噪音
更好的隔热材料
更大的弯曲半径有助于更平稳的流动/更小的流动阻力

Tube的局限性

只能用于静态（刚性）应用，其中组件两侧的组件不会彼此移动
通常，最大长度为 20 英尺
设计和生产金属管组件所需的专业设备和专业知识
在非常小的批量中，每个组件的成本可能超过一根软管
由于空间限制，可能更难安装
通常更容易受到腐蚀
通过部件传递振动
隔热材料差
较小的弯曲半径（通常使用）会增加流动阻力

灵活性
更好的选择：软管

      即使连接零件的少量移动也将排除使用管组件的可能性。即使管子组件最初可以工作，运动也会对端部连接施加压力（随着时间的推移导致泄漏），重复运动会使管子本身疲劳。

软管或软管-管组合是更好的方法。

寿命
更好的选择：管（在大多数情况下）

      这是一个一般规则，但并不总是适用 - 振动、磨损、暴露于化学品、紫外线、热量和其他因素的影响可能会削弱软管组件的优势，甚至使软管组件成为更好的选择。在涉及紫外线照射和高循环、高脉冲应用的应用中，管材的使用寿命通常比软管长。如果设备发生振动，软管的使用寿命可能会超过管子。

这些因素将在本博客的后面更详细地讨论。

连续长度可用性
更好的选择：软管

      组件的最大长度受连续长度的软管或管子的可用性限制。软管的长度通常比管材长得多。某些类型的软管可以生产 500 英尺或更长的连续长度。相比之下，（硬）金属管材料通常有 20 英尺长。可以获得更长的管材，但成本更高，交货时间更长。此外，运输和储存管子更加困难，因为它不能像软管一样盘绕。

如果需要长距离管路，请使用卡套管接头将多个卡套管组件连接在一起。

压力下的膨胀考虑
更好的选择：管

      当软管加压时，其直径会扩大，长度会减小。（在布置软管组件时，请确保它有足够的松弛度，以便软管不会在压力下从接头中拉出。整体而言，胶管内部的体积在压力下会略有增加。在系统中使用足够的软管后，完成任务所需的液压油量的增加可能会变得明显，可能需要在设计阶段考虑。

此外，软管的体积波动会降低液压系统的反应时间和效率。

相比之下，金属管的膨胀可以忽略不计，这使其成为需要精确定位的应用的首选。

弯曲半径要求
更好的选择：管材，如果需要较小的弯曲半径

      管组件可以比软管组件具有更紧密的弯曲。话虽如此，选择较小的弯曲半径会增加流动阻力。虽然可以使用大半径块弯曲管材，但生产具有多个弯曲半径的管材组件很棘手，并且会增加成本和交货时间。大多数管材装配体的生产方式是整个装配体仅使用一个折弯半径。

通过适当的夹紧，软管组件可以毫无问题地使用多个弯曲半径进行布线（只要软管的弯曲不超过其最小允许弯曲半径）。

耐磨性
更好的选择：管

即使使用耐磨的软管外胶层或套筒，在高磨损环境中，软管也可能比软管受到更大的影响。

重量考虑
更好的选择： 取决于 - 如果重量对您的应用很重要，请仔细查看产品规格。

      当大多数人比较管子和软管的尺寸时，他们会比较标称尺寸，例如 1/2“ 管和 1/2” 软管。如果你这样做，你会发现一般来说，钢管或不锈钢管会比具有相同标称尺寸的软管轻。

      但是，由于软管是通过内径 （ID） 测量的，而管材是通过外径 （OD） 测量的，因此管子的直径总是比相同标称尺寸的软管小。

      在确定液压系统部件的尺寸时，内径尺寸对于确定流径、流速等非常重要。因此，当您考虑哪种应用更轻时，您应该比较具有相同直径和所需压力等级的管材和软管，而不是使用标称尺寸。

在比较具有相似内径和压力等级的管材和软管时，重量差异通常有利于软管 - 但并非总是如此。

例如，让我们比较一下内径约为 1/2 英寸且额定压力至少为 3,000 PSI 的钢管和软管。

内径约为 1/2 英寸的常见钢管尺寸：

OD (in)	Gage (in)	ID (in)	Weight (Lbs/Ft.)	C-1010 Steel Pressure Rating (PSI)
5/8	.083 Wall	0.459	0.4810	3,350
3/4	.095 Wall .120 Wall	0.560 0.510	0.6646 0.8070	3,150 4,110

请注意，为了获得大约 1/2 英寸的内径和至少 3,000 PSI 的压力等级，我们需要查看 5/8 英寸或 3/4 英寸的标称尺寸。

1/2“ 内径的派克液压软管：

Hose Style	ID (in)	Weight (Lbs/Ft.)	Pressure Rating (PSI)
387-8	1/2	0.2900	3,000
487-8	1/2	0.3500	4,000
787-8	1/2	0.4500	5,000
797-8	1/2	0.4500	6,000
451-8	1/2	0.3500	3,000
302-8	1/2	0.4500	4,000
436-8	1/2	0.3400	3,500
BXX-8	1/2	0.4600	3,500
721-8	1/2	0.5400	4,000
M808	1/2	0.4600	4,000

请注意，有些软管比具有相似内径和压力等级的钢管更轻。

      从上面的两个表格中可以看出，根据所用软管的样式，它可能比具有相似内径和压力等级的管子更重或更轻。在某些情况下，软管不仅更轻，而且额定压力更高。

      另一方面，C-1021 钢（更昂贵）具有更高的额定压力，这意味着可以使用更薄的壁（和更小的外径）管，从而减轻一些重量。

如果重量是设计的重要考虑因素，请确保在做出决定之前比较卡套管和软管的规格，并且不要假设卡套管组件更轻。

易于安装
更好的选择：在大多数情况下，软管

      软管组件可以比刚性管组件更容易“穿过”狭小空间。另一方面，对于相同的 ID，管组件将具有更小的外径，从而可以更好地将它们拟合到某些位置。

可用性和易于制造
更好的选择：在大多数情况下，软管

      可用性与制造的难易程度有关。一般来说，由于软管组件更容易制造，因此它们更容易获得。设置弯管机所需的时间通常比制造软管组件所需的时间长。

弯管还需要特殊工具和贸易技能，这些工具和贸易技能比制造软管组件所需的工具要少见。弯管的来源比软管制造少。

      然而，如果我们谈论的是长时间的生产管材组件运行，那么设计管材和设置弯曲机所需的时间就会分散到大量的组件上，并且制造管材组件所需的时间和成本会大大减少。如果生产量足够大，则管组件可能比同类软管组件更经济。

振动注意事项
更好的选择：软管

当暴露于持续的剧烈振动时，管材通常表现不佳。振动使金属疲劳，导致管材过早失效

有时可以使用一小段软管来使管子免受振动的影响。

耐腐蚀性和化学相容性
更好的选择： 取决于应用程序

      这是另一个在决定之前进行仔细研究至关重要的领域。通常，橡胶外胶层可以保护软管的金属增强层免受腐蚀，但软管末端仍然容易受到腐蚀。如果组件暴露在潮湿、海水等环境中，请使用不锈钢软管接头（或铝，如果组件暴露在潮湿、海水等环境中，则使用铝制软管接头）。有时，给软管和管子组件上漆就足以防止生锈。

      在考虑组件的化学相容性时，需要单独考虑每个部分。对于软管总成，需要考虑内管材料、外胶层材料、软管接头本体材料和密封材料。对于卡套管组件，需要考虑卡套管材料和卡套管接头材料。确保您的组件不仅与输送的介质兼容，而且能够承受与预期环境中的化学品接触。

      如果您找不到由评级为“优秀”或至少为“良好”材料制成的零件，请确保调整您的维护计划，包括经常检查和定期更换受影响的零件。

化学相容性表：

派克橡胶软管的化学相容性
派克塑料软管的化学相容性
派克塑料管的化学相容性
导电性/绝缘性
更好的选择： 取决于应用程序

金属管组件是导电的，但软管组件可以是导电的或不导电的。

      在大多数情况下，软管组件的导电性不是问题，但在某些情况下，它非常重要。（阅读我们之前的博客“橡胶软管的电气特性”。

      唯一可以确定软管总成的导电性（或非导电性）的情况是 OEM 是否特别将软管评为导电或不导电，或者您自己测量导电性。对于工业软管组件，还有一种方法可以通过将软管的金属增强件连接到软管末端来制造导电工业软管组件。

关于电偶腐蚀的说明：另一个应考虑对卡套管和卡套管接头使用不同的材料，或将卡套管或软管接头连接到由不同材料制 成的端口。为防止电偶腐蚀，不应接触与金属腐蚀标尺相距太远的材料。有关更多信息，请参阅金属腐蚀垢和管材及接头材料兼容性图表。

散热/绝缘
更好的选择：取决于介质和环境温度

如果您的系统过热，使用管组件而不是软管组件可以帮助更好地散热并帮助将油冷却几度。

另一方面，如果您的设备在寒冷环境中运行，软管组件将更好地隔离油并有助于使系统达到工作温度。

抗紫外线影响
更好的选择：管

      钢材不受紫外线的影响。软管外胶层中常用的橡胶化合物会因暴露在紫外线/阳光下而随着时间的推移而分解。然而，新的化合物正在开发中，一些软管正在使用具有抗紫外线能力的专用热塑性覆盖材料。抗紫外线罩仍然不防紫外线，但在分解之前可以承受更长时间的紫外线暴露。

温度额定值
更好的选择：管

      大多数液压软管设计为在 -40°F 至 212°F 之间的温度下工作。低温和高温软管也可在低至 -70°F 和高达 302°F 的温度下工作。但是，对于某些介质，软管的工作压力在某些温度范围内可能会降低。

      相比之下，碳钢管可以在 -65°F 至 500°F 的温度下工作，不锈钢管可以在 -425°F 至 1,200°F 的温度下工作。使用金属管时，仍必须考虑温度（和使用严重程度）的降额系数，但降额发生在比软管高得多的温度下。有关更多详细信息，请参阅常见管材的温度额定值。

压力/真空等级
更好的选择： 取决于几个因素

      每根软管和每根管子都有一个额定工作压力。对于软管，额定压力通常记录在其方位线上，但重要的是要检查软管是否在较高温度或某些介质下降额使用。此信息通常可从软管制造商处获得。

      对于管材，压力通常由管材符合的规格决定。虽然它也会因服务严酷性和高温而降低额定值，但管道工作压力在更高的温度下会降低。请参阅派克管压力额定值表。

      在考虑软管或管组件的额定压力时，最大工作压力是软管或管子的额定压力和接头的额定压力中的较小者。卡套管接头、软管接头和适配器的额定压力取决于尺寸、使用的材料以及末端配置。较小的接头通常具有更高的额定压力。相同尺寸和材料的 JIC、O 形圈端面密封或管件的压力额定值也存在差异。

虽然许多软管在真空中的额定值为 28，但大多数管组件在真空等级下的性能将优于软管组件。

维护注意事项
更好的选择：管

软管的使用寿命通常较短，并且通常不会发出故障警告，这使得它们在液压（或气动）系统中的维护项目要求更高。

总体而言，如果可以使用管子，则比软管需要更少的维护/更换，并且随着时间的推移，拥有成本通常比软管低得多。