液压系统管路知识课件.pptx

1、液压系统管路知识管路的分类 管路总体由三部分组成，软管总成、钢管总成、过渡接头。软管总成 钢管总成过渡接头管路中常用的螺纹 接头的连接螺纹为细牙螺纹，具有自锁功能，在频繁的压力冲击振动时能有效地防止松脱。螺纹种类分为三种：1.公制螺纹：牙型角60度 代号M 2.英制螺纹：牙型角55度 分为：圆柱管螺纹(G、BSP、PF)圆锥管螺纹(R、ZG、BSPT、PT)3.美制螺纹：牙型角60度 分为：圆柱管螺纹（UN、UNF）圆锥管螺纹（NPT、Z）管路中常用的连接方式 公制螺纹：公制平面密封、公制24锥面加O型圈密封、公制74锥面密封、公制60锥面密封、公制球面密封、公制90锥面密封 美制：美制74锥

2、面密封、美制平面O型圈密封、O型圈法兰接头 英制：英制60锥面密封、英制球面密封、英制平面密封、55英锥管螺纹密封 非螺纹连接：SAE法兰式连接、铰接式连接、插销式连接 具体的密封在后面会讲到液压软管总成 软管总成的优点 柔性连接可以减少系统的振动和噪音。软管内壁光滑、清洁,摩擦系数远小于钢管,容许流速高,压力损失小。连接方便,不受装配空间限制。软管和接头规格品种多,可以根据不同的使用条件进行选择。软管总成常用名词 管径（通径）：工作介质（液压油、压缩气体、水等）通过的管路截面的直径，单位为mm。国产胶管：按照国家标准生产的胶管。进口胶管：按照国际标准生产的胶管。常用总成装配型式 常见的总成装

3、配方式有扣压式、可拆式和插入式。后二种接头特点是:不需要专门的装配设备,接头可以重复使用。扣压式接头是永久性的,通常在条件许可的情况下,应尽量采用扣压接头,以达到经济可靠的目的。我们现在使用的都是扣压式接头扣压式软管接头 构成：通常由一个外套、一个接头芯或者加一个螺帽组成。接头芯和螺母外套接头的材料 一般来说，碳钢、不锈钢、黄铜、青铜及铝合金都可用作接头的材料。通常我们使用中低碳易切削钢。1.外套：要求塑性变形好，并且有较高的屈服强度来承受高压流体产生的巨大破坏力。推荐使用牌号为：10#20#2.螺帽：螺纹连接要求有较高的强度和硬度。推荐使用牌号：35#45#3.接头芯：要求有较好的综合机械性

4、能。推荐使用牌号：35#45#无螺纹型芯杆允许使用：20#胶管分类 常用的胶管有一层、两层、三层钢丝编织软管，四层、六层钢丝缠绕软管，树脂管，铁氟龙管胶管的组成 钢丝编织管和缠绕管由耐油合成橡胶内层，高抗拉钢丝层，耐磨损、耐臭氧、耐油合成橡胶外层组成。适用温度范围一般为-40C至100C 铁氟龙管内胶层为铁氟龙，加强层为高抗拉不锈钢编织。只要用与食品加工业，温度可大-60C至260C总成扣压的分类 总成扣压一般分为剥外胶和不剥胶 一般情况下一层、两层胶管中，国产胶管使用剥外胶扣压，进口胶管不剥胶扣压。四层胶管和六层胶管都使用剥外胶扣压。剥外胶是指在软管装配接头时，需要剥去一段外胶，裸露出钢丝增

5、强层，扣压时外套的径向收缩力直接作用于钢丝增强层上。有的接头还需剥去一段内胶，称为分开式或内锁式。不剥胶接头则减少了剥胶工序，扣压时外套的内齿穿透外胶层压迫在钢丝增强层上，外胶层在中间起到弹性缓冲作用。除了钢丝层结构在扣压时被破坏以外，一根胶管在剥胶时还会有更加严重的缺陷。剥胶段过长：剥胶过多时会导致钢丝增强层暴露在空气中而受到腐蚀。少量剥胶：外胶没有完全剥净会影响扣压后接头与软管的密封应力。破坏钢丝：在剥胶过程中增强层有时会被破坏，钢丝被切断、损坏。因此在增强层上存在着潜 在的隐患。当液压系统上产生脉冲压力时，在扣压部分会有很高的压力冲击，它直接通过外套传送到增强层上而导致增强层受到更高的张

6、力。所有上述的这些情况都会影响软管的使用寿命。在左图上，我们可以清楚地看到有一个很明显的凹槽以及钢丝层结构被严重破坏的情况。现在我们看一下不剥胶扣压接头的剖面示意图。现在我们看一下不剥胶扣压接头的剖面示意图。从上面的例子可以表明，不剥胶扣压接头避免了剥胶接从上面的例子可以表明，不剥胶扣压接头避免了剥胶接头所产生的上述现象。头所产生的上述现象。在这里你看到扣压时增强层结构没有被破坏，接头的扣压量很低，这便减轻了钢丝在弯曲变形时所承受的应力，延长了软管的使用寿命。这种结构通过钢丝与套齿接触时，使套齿弯曲变形而调整扣压时的压缩量。这种结构比剥胶接头的结构先进很多，它保证了更高的安全工作压力。但是因为

7、不剥胶产品的价格原因，装载机除个别特殊管路外都使用国产胶管剥胶扣压钢管总成常用的焊接方式 二氧化碳气体保护焊 氩弧焊 钎焊总成装配（钢管/软管）安装不能歪斜，如下图 安装时胶管不能扭曲不合理安装不合理安装错误设计错误设计管夹的安装位置要合理 管夹的合理安装，可避免因震动使连接部位松动而发生漏油两固定点间的连接，应避免紧拉，需要有一个松弯部分，两固定点间的连接，应避免紧拉，需要有一个松弯部分，以便于装卸，同时也不会因热胀冷缩而造成严重的拉应力以便于装卸，同时也不会因热胀冷缩而造成严重的拉应力 系统设计 设备安装持久震动设计系统设计系统设计系统设计胶管外胶通过不断摩擦而损坏系统设计不合理布局导致胶

8、管损坏系统设计不合理布局导致胶管损坏系统设计 合理设计10Years10Years10Years10Years10Years总成设计 软管总成需要用高质量的组合件。因为软管总成的性能是由所有的组合软管总成需要用高质量的组合件。因为软管总成的性能是由所有的组合件决定的。件决定的。针对每根胶管内、外胶的材料和增强层的结构，接头芯和外套的结构针对每根胶管内、外胶的材料和增强层的结构，接头芯和外套的结构设计应该是不同的。因此如果我们选择做软管总成，我们就需要通过对每设计应该是不同的。因此如果我们选择做软管总成，我们就需要通过对每一根软管总成的检验而控制总成加工的质量。一根软管总成的检验而控制总成加工的

9、质量。当进行扣压工序或生产软管总成时，为了避免渗漏和损坏，我们加工装当进行扣压工序或生产软管总成时，为了避免渗漏和损坏，我们加工装配时应该完全按照扣压标准来执行。配时应该完全按照扣压标准来执行。软管总成的选择软管总成的选择管接头的刚性密封技术技术特点：依靠接头分离体之间金属的直接接触实现密封 接触比压和接触致密性是实现密封的必要条件优点：结构简单，不需要密封圈 温度适应范围大 介质适应性强管接头的刚性密封技术缺点：对接头零件精度要求高 密封接触面容易产生应力松弛 装配技术要求高，密封可靠性差 有限的重复装拆次数 密封面的损坏不可修复 FluidConnectors 管接头的弹性密封技术技术特点

10、：依靠弹性密封圈在接头分离体之间的填充作用实现密封 理想的弹性密封条件密封圈工作在静压区内优点：耐高压，冲击和振动弹性密封的压力反馈特性 对金属零件的精度要求低弹性材料的填充作用优点：对装配的技术要求低，密封可靠性好 可重复装拆寿命长 密封损坏可修复更换密封圈缺点：零件多需要密封圈 适应温度和介质受限制需要特殊材料密封圈管接头的弹性密封技术接头的螺纹 接头的连接螺纹为细牙螺纹，具有自锁功能，在频繁的压力冲击振动时能有效地防止松脱。螺纹种类分为三种：1.公制螺纹：牙型角60度 代号M 例：M30*2精度等级：内螺纹 6H 外螺纹 6g 2.英制螺纹：牙型角55度 分为：圆柱管螺纹(G、BSP、P

11、F)例：G3/4精度等级 内螺纹（不标）外螺纹(A级)圆锥管螺纹(R、ZG、BSPT、PT)例：R1/2 3.美制螺纹：牙型角60度 分为：圆柱管螺纹（UN、UNF）例：1 1/16-12UN 精度等级：内螺纹 2B 外螺纹 2A 圆锥管螺纹（NPT、Z）例：3/8-18NPT螺纹说明 1.圆柱管螺纹的功能是连接。2.圆锥管螺纹具备连接和密封的双重功能。密封型式管螺纹密封是一种通过接头和油口之间干密封的型式。优点成本低.通常用于低压和中压(NPTF 螺纹用于高压)管接头外螺纹与设备油口内螺纹进行螺纹连接，它不直接与油口端面接触。缺点密封效果取决于管螺纹外表粗糙度、电镀层厚度和加工尺寸。当总成装

12、配时软管需要能够旋转。如果是弯接头，要保证它有足够的扭矩很困难。通常不能用在高压上。结构说明NPTF-布氏干密封锥管螺纹。PT-JIS/BSP英制锥管螺纹 管螺纹密封(PT,NPT,NPTF)密封型式JIC 扩口/锥面密封是一种依靠接头密封面之间金属的直接接触实现密封的一种形式，标准为JIC 扩口/锥面密封37(SAE 45)。优点它是美国最典型的接头。因为它不用O形圈或其它的形式密封，因此易于装配。它可以应用于中压和高压。缺点不符合JIC扩口/锥面密封的尺寸可能会产生渗漏。它在接头连接时需要有很高的扭转力矩。结构说明外螺纹 JIC 37锥面-UN螺纹内螺纹 JIC 旋转螺母 37扩口-UN螺

13、纹 JIC:美国工业协会连接件标准 JIC 扩口/锥面密封 密封型式JIS扩口/锥面密封是一种依靠接头密封面之间金属的直接接触实现密封的一种形式，标准为扩口/锥面密封30。优点它是东南亚最典型的接头。因为它不用O形圈或其它的形式密封，因此易于装配。它可以应用于中压和高压。缺点 不符合扩口/锥面密封的尺寸可能会产生渗漏。它在接头连接时需要有很高的扭转力矩。结构说明内螺纹JIS/BSP旋转螺母30扩口-PF螺纹内螺纹JIS/公制旋转螺母30扩口-公制螺纹 内螺纹BSP旋转螺母球面-PF螺纹 JIS/BSP扩口/锥面密封 密封型式DIN 24锥面密封(加O型圈)是靠金属面接触和O型圈双层密封的一种软

14、密封型式。优点它在欧洲是按照DIN标准设计的一种最典型的接头.由于有O型圈密封的原因，它比金属接触密封能更好的防止泄漏。缺点它必须在接头芯上为O型圈加工凹槽。它需要更换损坏的O型圈。要根据工作流体的化学性质选择O型圈。结构说明内螺纹DIN旋转螺母24锥面密封加O型圈-公制螺纹。DIN 24锥面(加0形圈)密封 密封型式法兰(加O型圈)密封是一种带有O型圈密封槽和法兰附件的软密封型式。低压系列61 :最大规格5 /能承受5005000 PSI(3.5Mpa35Mpa)高压系列62 :最大规格2 /能承受6000 PSI(41.5Mpa)优点良好的使用效果记录。由于O型圈的密封和利用4个螺栓的法兰

15、夹连接，它比金属面接触密封更能防止泄漏。因为在密封面之间用软密封，它有很强的耐高压和抗震性能。它不会因为密封平面有一点小缺陷而受到影响。缺点连接的4个螺栓必须是相同的。成本高/单独需要的附件/要加工精确的凹型槽。需要更换损坏的O型圈。要根据工作流体的化学性质选择O型圈。结构说明SAE61法兰标准 SAE62法兰-高压 SAE61.62系列法兰密封 密封型式 SAE直螺纹加O型圈。密封位置是在外螺纹的末端端面上。标准尺寸:3/16“1 优点良好的使用效果记录。由于有O型圈密封的原因，它比金属面接触密封能更好的阻止泄漏。因为在密封面之间用软密封，它有很强的耐高压和抗震性能。它不会因为密封平面有一点

16、小缺陷而受到影响。缺点 成本高/需要加工精确的O型圈。需要更换损坏的O型圈。要根据工作流体的化学性质选择O型圈。结构说明SAE直管外螺纹加O型圈SAE直管外螺纹加密封圈密封 密封型式O型圈平面密封是软密封。规格 1:能承受6000PSI(421f/cm2)的压力。规格1 1 :能承受4000PSI(281f/cm2)的压力。优点良好的使用效果记录。由于O型圈平面密封，它比金属面接触密封更能阻止泄漏。因为在密封平面之间用软密封，它有很强的耐高压和抗震性能。由于是平面接触，扭矩过大不会有大伤害。缺点 因为O型圈密封槽的要求，它的端面要有较高的粗糙度。需要更换损坏的O型圈。要根据工作流体的化学性质选

17、择O型圈。结构说明O型圈平面密封UN螺纹 O型圈平面密封型圈平面密封 O 型 圈ED 型 密 封 锥 螺 纹 金 属 密 封O 型 圈 带 挡 圈 铜 垫 圈30942057273319751525983bar 规规 格格 10S/M16 x 1,5M不 同 油 口 密 封 形 式 耐 压 性 比 较FPFMFPFMFPFMGE.GE.ED.GEO.Metal Sealing金金 属属 密密 封封ED elastic SealED 型型 密密 封封O-ring SealO 型型 圈圈 密密 封封常见的软管接头型式和标准 A型:旋转螺母内螺纹连接 平面加0型圈密封 1)特点:结构简单,连接方便省

18、力。在高压高脉冲条件下使用时,0型圈容易损坏。2)螺纹:多见公制螺纹(M),美制螺纹(UN.UNF)。3)主要尺寸参数:螺纹和有效连接长度。4)常见的标准:JB1885-77 JB/ZQ4427-86 GB9065.3-88 ORFS SAEJ1453 其中ORFS(0型圈平面密封)是由SAEJ518四孔对开法兰型式转化而来,适用于内径38mm以下的软管时,比法兰接头连接更加方便、迅速。B型:即为卡套式钢管接头（现在基本不用，原龙工装载机使用）旋转螺母内螺纹连接 渐进式卡套定位和密封1)特点:接头体积小,压力等级高,特别适用于现场装配。但是不正确的装配会导致钢管拔脱,接头泄漏,卡套弹性消失而抗

19、振动性能降低等问题。2)接头芯材料:20#退火状态。3)螺纹:公制螺纹(M)。4)主要尺寸参数:螺纹和钢管直径(或卡套规格)。5)常见的标准:JB1886-77 JB/ZQ4428-86 C型:旋转螺母内螺纹连接 74度或60度内锥面接触密封 1)特点:同于G型，对密封锥面要求加工精度高,不同的角度公差会产生迥然不同的密封效果。2)螺纹:公制螺纹(M)、英制螺纹(BSP)、美制螺纹(UN.UNF)。3)主要尺寸参数:螺纹、内锥面角度和有效连接长度。4)常见的标准:JB1887-77 GB9065.1-88 BSP JIS JIC37 SAE J514 D型:旋转螺母内螺纹连接 球面接触线性密封

20、 1)特点:永久性接头,密封及抗振动性好。2)螺纹:多见公制螺纹(M)。3)主要尺寸参数:螺纹，球面直径和有效连接长度。4)常见的标准:TB/T E型:公制外螺纹连接 24度内锥面密封。1)特点:即可与B型(卡套式钢管接头)连接 又可与H型(24度外锥面加0型圈接头)连接 2)主要尺寸参数:螺纹和钢管直径 3)常见的标准:DIN20078 D(轻型)DIN20078 E(重型)F型:四孔螺栓连接 法兰加0型圈平面密封 1)特点:法兰接头具有装配空间紧凑,装拆方便的优点,特别适合于内径19mm 以上高压软管。另外,这种接头需要配备对开法兰夹和四个高强度螺栓及垫片等附件,使用成本很高。2)主要尺寸

21、参数:法兰头直径和厚度。3)常见的标准:SAE J518 CODE61(普通系列 3000 PSI)SAE J518 CODE62(高压系列 6000 PSI)G型:旋转螺母内螺纹连接 60度外锥面接触密封 1)特点:同于C型 2)螺纹:英制螺纹(BSP)3)主要尺寸参数:螺纹和有效连接长度 4)常见的标准:BSP JIS H型:旋转螺母内螺纹连接 24度外锥面加0型圈密封 1)特点:由B型(卡套式钢管接头)转变而来,双重密封,且0型圈使用耐久,不易损坏,是最可靠的弹性密封。2)螺纹:公制螺纹(M)3)主要尺寸参数:螺纹和钢管直径 4)常见的标准:DIN20078 N(轻型)DIN20078

22、P(重型)I型:圆锥外螺纹连接和自行密封 1)特点:干式自密封性能,特别适用于高温高压系统。2)螺纹:英制锥管螺纹(BSPT)美制锥管螺纹(NPT)K型:U型卡插入连接和0型圈轴向密封 1)特点:对密封段直径尺寸公差和表面硬度要求高,接头芯材料选用:45#调质钢。插装快速连接,专用于煤矿液压支架静态工况下使用。2)主要尺寸参数:密封段和连接段的直径和长度。3)常见的标准:KJR GJR 说明:以上十种接头型式各具特点,根据实际情况,建议使用弹性密封接头,因为金属接触密封存在着密封应力松弛失效导致泄漏问题,还有螺纹连接时需要很大的拧紧力矩。软管内径规格对照 公称内径公称内径 6 8 10 13 16 1922 25 32 3851 SAESAE划线规格划线规格-4-5-6-8-10-12-14-16-20-24-32DINDIN公称通径公称通径 06 08101216202225324050英制实际尺寸英制实际尺寸 1/4 5/163/81/25/83/47/811 1/41 1/22公制实际尺寸公制实际尺寸 6.3 7.99.512.715.919.122.225.431.838.150.8