液压软管的特性

液压软管的类型

HPH 有两种主要的技术设计：编织和缠绕。

编织软管

编织软管用于具有高温工作流体的高压液压系统，例如：矿物油、石油基介质、乙二醇或用于热石油产品、油、空气和水的水乳液。其结构通常由覆盖一层橡胶的编织金属线组成，工作温度范围为 -40˚C 至 +100˚C，请参见图 1。

                                                                      图 1：编织软管。
世界上大多数HPH制造商都以欧洲生产标准——EN853和EN857为指导。根据 EN853 标准，HPH 具有较小的弯曲半径，这与其他编织软管不同，主要用于建筑起重机等设备。此类设备上使用的 HPH 具体称为“紧凑型高压软管”。这些软管通常被指定为 1SC 和 2SC，其中的数字表示编织层的数量。

编织软管最常见的直径为 6 mm 至 25 mm，工作压力范围为 225 bar 至 80 bar。

EN857 标准代表四种其他类型的编织软管；1ST、2ST、1SN 和 2SN。1SN/2SN 型和 1ST/2ST 型之间的主要区别在于 1SN/2SN 具有更薄的橡胶外层。1ST 和 2ST 型软管有一根钢丝，能够承受高达 20 公斤的断裂力，并且具有厚厚的橡胶外层，使其具有耐磨性。

                                                                    图 2：3SK 软管。
一般来说，所有四种类型的制造直径和工作压力都相似，范围为 5 mm 至 51 mm，工作压力范围为 250 bar 至 40 bar。所有这些类型的高压软管均由耐磨的耐油气合成橡胶制成。

液压软管的一个特殊子类型是 3SK 软管。它具有三层橡胶和金属编织层，可在低至 -55˚C 的环境温度下使用。它还具有 5 mm 的直径，能够承受高达 420 bar 的工作压力，请参阅图 2。

缠绕软管

弯曲设计的液压软管能够承受高压、耐冲击载荷和耐高温。通常，缠绕结构的柔韧性不如编织结构，因为它具有较小的弯曲半径，请参见图 3。

                                                                     图 3：缠绕软管。
根据世界生产标准，大多数工厂是欧洲标准EN856，有四种类型的缠绕设计液压软管：4SP、4SH、R12和R13。

4SP 软管是通过将四个螺旋缠绕成电源线制成的。它们用于 450 bar 至 165 bar 的中等压力条件下。4SH软管的设计也是四螺旋缠绕，但钢丝具有特殊的强度增强，允许软管在高压条件下使用。4SH 软管的直径范围为 20 毫米至 50 毫米，工作压力范围为 430 巴至 280 巴。这个工作压力比4SP型高一个数量级。

R12 设计有四个绕组，专为在高温和中等压力下长期工作而设计，而 R13 是具有六个绕组的多螺旋。R13 HPH 用于最恶劣的工作环境；它通常在最高压力、重负载下使用，并且使用寿命更长，请参见图 4。

                                                     图 4：R13 软管是具有六个绕组的多螺旋软管。
值得注意的是，4SP 和 4SH RV 在 100°C 下可承受约 400,000 次循环，R12 和 R13 类型在 120°C 下可承受至少 500,000 次双循环，参见图 5。

采用缠绕结构设计的软管广泛用于采矿设备和采矿领域。因此，HPH 的许多特性，例如抗紫外线性，都得到了矿山安全与健康管理局 (MSHA) 等权威机构的确认。

                                                               图 5：4SP 和 4SH RV 软管。
编织和缠绕比较

在与俄罗斯和中国的几家高压液压软管制造商的对话过程中，可以对两种软管结构进行以下比较。

缠绕软管结构的线圈被缠绕成线圈的平面垂直于软管的轴线，而钢丝加强层的匝在编织软管结构中沿着线缠绕。假设使用相同数量的电线和相同厚度的橡胶，绕组结构将因此能够承受比编织结构更高的压力。

如前所述，编织软管的优势在于其柔韧性。由于在弯曲缠绕软管时线匝更容易分叉，因此它们通常具有更大的允许弯曲半径。最小弯曲半径是软管的一个极其重要的技术特性，因为其操作的方便性和安装的方便性取决于软管的柔韧性。这就是为什么编织结构在制造过程中占主导地位并更频繁地使用。

                                                   EN865标准的液压软管广泛用于挖掘机设备。
液压配件

为了连接液压系统、道路和挖掘机设备，高压软管配备了特殊配件。HPH 的配件类型因国家/地区的公制系统、所使用的设备和技术类型以及许多其他参数而有很大差异。

辨别哪种类型的接头最适合特定应用的主要方法是通过螺纹类型和它使用的密封件类型。以下是常见螺纹和密封类型的列表：

螺纹类型：

欧式（DIN）；
英语（BSP）；
美国（SAE）。
密封类型：

BSP、JIC、JIS——锥形密封；
DKO-L、DKO-S、SFS、SFL、STECK – 环形或锥形密封；
DK——球面密封；
NPTF、BSPT、NKT——锥形螺纹密封；
ORFS——垫片密封；
Banjo – 螺栓密封。
为方便起见，配件还根据刀柄的类型和安装方法进行划分：

通用系列——用于编织系列的所有高压软管。
联锁系列——用于卷曲软管，需要去除软管的橡胶内外层。
CS系列——专为卷曲式软管而设计，无需去除高压软管的内外胶层。
                                                                      图 6：液压压接机。
与工业软管不同，HPH 上的接头压接不是手动完成，而是机械完成。标准工业软管夹能够承受高达 25-32 bar 的压力；然而，在液压软管的情况下，压力至少要高出三倍。要将接头安装在高压软管上，需要使用特殊的液压压接机，请参见图 6。

通常，具有缠绕结构的软管在安装连接之前需要剥离内外橡胶层；剥离以机械方式进行，参见图 7。

使用特殊的润滑混合物，接头存放在软管主体内。在大批量生产的情况下，气动装置用于将连接推入软管。之后，用一个特殊的套圈将接头连接到软管上。

                                                                        图 7：机械剥皮机。
用户进行压接作业时，必须严格控制压接力矩，防止液压胶管内加强层被挤穿；将来必须拒绝此类软管。在调试之前，对已安装连接的高压软管进行水压测试以确保其密封性。

使用 HPH 降低风险

由于高压软管通常在困难的操作条件下工作，例如：弯曲、磨损表面的摩擦、高温和火灾危险区域，因此已经开发了特殊系统来保护软管免受这些危险因素的影响。例如：

                                                        图 8：耐用的塑料螺旋软管保护装置。
高压软管的螺旋保护层是一种耐摩擦和抗弯曲的耐用塑料，参见图 8；
明亮的螺旋颜色便于在车辆上定位高压软管；
高压软管的耐火材料保护用于钢铁行业，需要防止金属飞溅。这也用于生产过程与高温相关的其他工业领域，参见图 9；
HPH 纺织品保护由聚酯或聚丙烯制成，这是一种高度耐用且可回收的材料。由聚丙烯制成的产品对腐蚀性介质（碱、酸）的影响也具有增强的性能，请参见图 10；
纺织品保护装置安装在高压软管上，旨在保护工作单元附近的人员免受高压软管可能破裂的影响。
                                                         图 9：高压软管的耐火材料保护。
最后的想法

高压软管是任何液压系统的重要组成部分。HPH的制造和配件的安装需要使用专门的设备，对服务人员的专业性提出了很高的要求。由于高压软管对生命、运营组织及其员工构成潜在风险，制造商有义务进行测试并严格遵守行业的生产标准。

                                                               图 10：软管的 HPH 织物保护。