如何为您的应用选择合适的液压软管

对于新的液压机设计，或经过改造过程的机器，是时候指定和安装在整个系统中点对点输送流体的软管了。

虽然机器的主要功能及其设计中最巧妙的方面可能包含在包括阀门和执行器在内的机械装置中，但所需的软管并不是次要配件。为了做出最好的软管选择，需要仔细思考和考虑。

虽然软管的内径和额定工作压力是典型的开始因素，但特定软管型号的外径和重量对于移动机器来说通常是至关重要的。

工厂环境中的压力机或采矿钻机制造商可能非常关心软管的预期寿命，如压力脉冲循环额定值所示。脉冲循环是突然的开关压力，会对软管造成压力。该测试通常在 133% 工作压力额定值的压力脉冲下进行。200,000 次循环的评级被认为是最低限度的，有 1,000,000 次循环产品可供那些愿意付费的人使用。

许多读者可能习惯于为较大直径的应用选择不同的软管产品线。通常，工作压力会随着软管直径在单个产品线中变大而降低。软管制造商还可以提供方便的单压力选项，其中特定产品系列中的所有直径都具有相同的工作压力额定值。

要使用的配件类型、流体的性质、耐磨性、软管的弯曲周期和一系列安装挑战都添加到要考虑的因素列表中。
有关常见 100R 系列软管的特性和构造的客观信息，请参见标准 SAE 517。SAE J1273 涵盖的液压软管组件推荐做法提供了有关安装和磨损/维护问题的大量建议。如果您在软管上看到汽车工程师协会 (SAE) 的批准标记并想知道它们的含义，只需从 www.sae.org 网站购买匹配的标准和实践文件即可。对于那些使用 ISO 标准的人，可以从 ISO 网站上获得类似的文件。

关于安全的重要话语
不必说软管爆裂故障始终是灾难性事件。在最好的情况下，软管故障可能会导致生产停机或环境污染问题。在更坏的情况下，人员可能会受重伤甚至死亡。

使用经济性作为唯一或主要的软管选择标准很容易将人为风险置于非常高的水平。最近，一位同事就他刚受雇所在的工厂使用的液压软管的压力额定值问题与我联系。他注意到正常的系统压力通常略高于软管的额定工作压力。管理层向他保证，由于软管的已知爆破压力额定值比工作压力额定值高出数倍，因此无需担心，而且没有必要为更高额定值的软管增加费用。这是软管选择过程非常糟糕的一个例子。在这种情况下，安全被忽视了。

如果您知道系统超压事件已超过正常工作压力，则切勿使用软管，无论其使用年限如何。决不能将破裂、起泡或磨损的软管重新投入使用。

什么是“软管鞭子”？—软管鞭子（软管或配件破裂时发生的情况的简称，然后软管自由挥舞）很容易被肢解或杀死。大多数液压软管由多层钢丝编织层组成，并在软管组件的末端包含钢制配件。想象一下被高速移动的钢缆击中，您就会知道如果液压软管断裂可能造成的损坏。在压缩流体的情况下，行进的距离和加速度增加了屠杀。

为您的应用正确选择

无论您是更换现有软管，还是构建新系统，都需要为您的应用选择具有正确压力等级、直径和长度以及最佳材料特性的软管。以下是一些需要仔细考虑的因素。

额定压力——必须选择最大工作压力 (WP) 额定值等于或最好高于正常最大液压系统压力的软管。液压系统的瞬时压力波动不得超过此压力额定值。额定值低于所选软管工作压力的软管接头会导致整个软管组件的额定值降低到接头的较低额定值。

随着工作压力要求的增加，对于任何给定的长度，软管通常会变得更重，并增加钢丝层。

常见 100R 系列中的许多软管型号在较大直径时具有较低的额定工作压力。通常，-16（1 英寸）软管的工作压力是同一产品系列中 -8（½ 英寸）软管额定值的一半。这对机器制造商来说可能不方便且成本高昂。寻找 SAE 100R17 系列紧凑型软管，为所有可用直径找到约 3000 psi 的恒定工作压力，或考虑 ISO 18752 额定软管，为所有可用直径提供约 4000 psi 的恒定工作压力。许多符合 ISO 18752 标准的软管还具有 500,000 的测试脉冲压力循环等级。

爆破压力是液压软管的内置安全系数。软管制造商在破坏性测试中验证爆破压力。用于通用系列 100R 液压软管的 SAE 标准 J517 也将泄漏和软管与软管接头的分离归类为爆破压力故障。软管不必猛烈地完全破裂就会发生爆裂故障。液压软管的爆破压力额定值通常是工作压力额定值的 4 倍或更高。

内径——使用内径正确的软管非常重要。如果对于给定的流速而言直径太小，则线速度将太高。过大的速度会转化为摩擦和湍流，当它们结合在一起时肯定会导致明显更高的系统压力和热量。

软管制造商通常会提供列线图或表格，以便轻松计算给定流量和软管长度的最佳直径。长软管长度需要更大的内径以避免过度限制和摩擦。

长度——正确的软管长度需要考虑到机器移动和铰接时的弯曲和挠曲，并确保不会在压接接头处产生不适当的应力。从一个部件到另一个部件以完全笔直的路径连接的软管在最大压力下的长度可能会收缩多达 4%。组装软管总成时允许这个额外的长度。过长的软管会增加流量限制，增加系统压力并降低系统效率。

材料——接下来，考虑软管的运行条件。软管的外层或外层可以采用多种合成橡胶材料。一些组合物可以帮助可能发生磨损但可能不容易弯曲的应用。氯丁橡胶是一种流行的合成覆盖材料，它在很宽的温度范围内都保持柔韧性，同时还能很好地处理磨损。大多数橡胶软管在 –40°C (–40°F) 至 100°C (212°F) 范围内表现良好。在您考虑的任何橡胶液压软管上查找制造日期代码。最长保质期一般最多为十年。

如果重量和空间是一个问题，就像移动机器的情况一样，寻找带有薄壁内管的软管。合成橡胶化合物的进步允许更高的壁强度，从而允许最终产品具有更小的外径。一些制造商已改用椭圆形横截面的钢丝而不是圆形，以提供额外的外径 (OD) 和软管重量减轻。这些外径较小的软管在许多目录中称为紧凑型，也提供更小的弯曲半径。

热塑性塑料软管通常比橡胶软管轻得多。共聚酯或尼龙的内管通常用合成增强纤维而不是钢编织或螺旋缠绕。合成纤维也需要用于不导电（橙色外层）的架空软管。在许多情况下，热塑性软管的外层是聚氨酯，比橡胶具有更长的保质期，在 –60°C (–75°F) 等低温下具有更好的柔韧性，并且对紫外线和化学品具有更高的抵抗力。

直径超过 1 英寸的热塑性塑料软管并不总是可用的。

软管敷设线——软管的零件号、压力等级和尺寸应沿着外盖印记。还将展示行业标准和认证。它们还可以显示特定于制造商的信息，例如特定产品系列的商标名称。不同的制造商呈现此信息的方式会略有不同。这条信息带称为地线。

让我们解码图片中显示的这条通用地线。

逐节：

ACME = 制造商
Jupiter = 软管模型
170-04 = 制造商的产品/部件号（注意：短划线尺寸 -04 表示内径以 1/16″ 为增量，即 4/16″ 或 ¼”）
¼” = 以英寸为单位的内径
5000 PSI WP = 最大工作压力
SAE 100R2AT = SAE（汽车工程师协会）规范，用于带有两层钢丝的软管。
MSHA IC-215/0 MSHA（矿山安全与健康管理局）批准
信息并不总是以相同的顺序呈现。但是，您应该始终找到最大工作压力、尺寸和软管产品编号。产品编号可用于从制造商的目录和网站上收集您需要的其他信息。

确保正确安装
现在您已经选择了正确的软管，让我们来谈谈安装它的最佳实践。

最小弯曲半径 — 您可以在产品目录中找到软管的最小弯曲半径。这是指软管为了防止因扭结而造成的限制和损坏而遵循的弧形。软管末端接头后不应立即开始弯曲。

例如，制造商目录告诉我们软管的最小弯曲半径为 3.9 英寸。让我们看看这到底意味着什么。

规划软管路径以避免急弯。这将延长软管的使用寿命，并促进软管内部的层流（直线）流动。过度紧弯产生的湍流会导致内管被腐蚀和损坏。

弯曲和扭曲——扭曲是一种非常严重的应力，可能导致大多数液压软管发生故障。防止软管扭曲，因为它安装在两个端口或配件之间。在拧紧接头时，请注意地线以确保它不会在软管周围盘旋。在这方面，使用带转环的配件也有帮助。

在机器运动期间在两个或三个平面中主动弯曲的软管可能会产生应力和扭曲，从而大大缩短软管寿命。尽可能朝着单平面弯曲工作。

支架/支撑 — 对于较长的液压软管，您可能需要安装支架或其他支撑方法。不要依赖接头将软管固定在正确的位置。根据需要安装支架或其他支撑方式。

清洁度—— 新橡胶软管在锯定长度后需要清洁。清洁射弹和推动射弹穿过软管的手动工具（枪）比以往任何时候都更实惠，并且可以快速收回成本。由于颗粒污染物被明确确定为液压阀故障的主要原因，切割和压接的日子应该已经过去了。新切割的一段液压软管内有橡胶和金属丝颗粒。正是锯切过程产生了这些颗粒。在大多数情况下，只需 30 秒即可完成软管清洁过程，然后将接头压接到软管末端。

热塑性塑料软管从一开始就更干净，因为它们被切割/剪切成一定长度，而不是被锯成一定长度。

结论
使用额定工作压力过低的软管是一个非常严重的安全问题。选择具有提供安全裕度的工作压力额定值的软管时，一定要谨慎行事。切勿使用爆破压力额定值来故意让系统在工作压力额定值以上工作。如果您担心压力波动，请寻找具有高脉冲循环额定值的软管。

选择软管时，应考虑压力等级、温度范围、外层材料和弯曲直径等因素。在组装橡胶液压软管之前，先清洁它的内部！在任何需要的地方使用支架和支撑，以保持最佳的软管位置，并避免不必要的弯曲。确保软管绝不会被迫弯曲成比允许的最小半径更小的弯曲度。考虑使用热塑性软管作为轻型选择，并且弯曲半径比正常情况下更小。

最后，如果您不确定如何客观地整理销售代表提供的信息，请购买并阅读您正在考虑的软管类型的标准文件（SAE、ISO、ANSI、DIN 等）。