液壓膠管失效原因及典型案例分析

1.液壓膠管失效原因

液壓膠管總成又叫膠管組合件，由鋼絲纏繞膠管、扣壓芯子、扣壓外套和螺母組裝而成。液壓膠管必須具備2個(gè)基本要求，即連接牢固與密封可靠。液壓膠管的連接效果及密封性能取決于橡膠摩擦力和形狀摩擦力。其中，橡膠摩擦力取決于扣壓力，形狀摩擦力取決于扣壓件的形狀。液壓膠管失效形式及其失效原因如下：

（1）扣壓部位漏油

膠管扣壓部位漏油的主要原因?yàn)榭蹓翰课幻芊獠涣肌Ｓ绊懣蹓翰课幻芊赓|(zhì)量的原因有2點(diǎn)：一是由于膠管內(nèi)孔尺寸不均勻，造成扣壓時(shí)的壓緊力也不均勻，從而導(dǎo)致扣壓力小的部位產(chǎn)生漏油。二是由于扣壓芯子、扣壓外套材質(zhì)硬度不同，造成扣壓后膠管變形收縮最不同。若扣壓外套硬度高，可能將鋼絲增強(qiáng)層壓斷，造成壓緊力不均勻；若扣壓外套硬度低，將使扣壓后塑性形變的內(nèi)應(yīng)力小和壓緊力不足。同理，若扣壓芯子硬度高，易造成鋼絲增強(qiáng)層被壓斷，扣壓力不均勻；若扣壓芯子硬度低，扣壓后其形變量大，將使膠管塑性形變量減小，容易造成漏油。

（2）管體暴裂

管體爆裂按爆裂位置不同可分為2種形式：

一是裂口位置在膠管兩端且離扣壓外套25mm之內(nèi)。這種位置爆裂的原因?yàn)槟z管制造或裝配不規(guī)范，如裝配時(shí)膠管同時(shí)存在拉伸和扭曲，或膠管彎曲半徑小于最小允許彎曲半徑。

二是裂口位置在離扣壓外套25mm之外。這種形式爆裂的原因基本屬于液壓系統(tǒng)壓力過(guò)高或管體發(fā)生磨損。

（3）管體砂眼漏油

管體砂眼漏油現(xiàn)象一般表現(xiàn)為膠管外膠鼓泡后油液滲漏或呈線性噴射。管體砂眼漏油多是由膠管質(zhì)量問(wèn)題引起的，如管體內(nèi)膠含有雜質(zhì)、管體局部有損傷以及管體脫模時(shí)產(chǎn)生缺陷等。

（4）接頭連接處漏油

接頭連接處漏油主要是由于膠管接頭與其他部位連接的過(guò)渡接頭尺寸精度不符，或是由于膠管接頭與過(guò)渡接頭不匹配。

（5）外膠層龜裂

在室外施工的工程機(jī)械，由于承受日曬雨淋，其膠管外膠層不斷老化變質(zhì)。膠管在使用中只要發(fā)生輕微彎曲，就會(huì)產(chǎn)生微小裂紋，久之膠管外膠層即會(huì)龜裂。

（6）內(nèi)膠層龜裂

內(nèi)膠層龜裂一般為內(nèi)膠層變硬所致，其直接原因是內(nèi)膠層中的增塑劑失效。內(nèi)膠層增塑劑失效的原因有3點(diǎn)：一是由于膠管內(nèi)油液過(guò)熱，造成增塑劑從內(nèi)膠層析出；二是油液流經(jīng)系統(tǒng)中的液壓缸、閥等元件時(shí)因壓降較大而發(fā)生分解，分解后的產(chǎn)物與增塑劑發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。三是采用的液壓油與膠管內(nèi)膠層材質(zhì)不兼容，與增塑劑發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)。

2.典型案例分析

1臺(tái)某型號(hào)裝載機(jī)動(dòng)臂缸液壓膠管出現(xiàn)管體爆裂、內(nèi)膠層龜裂和扣壓接頭處漏油3種液壓膠管失效形式。

（1）故障排查

經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，該裝載機(jī)動(dòng)臂缸液壓膠管失效原因如下：裝載機(jī)鏟裝物料時(shí)，膠管彎曲部位頂住前機(jī)架，導(dǎo)致膠管接頭處承受附加載荷；動(dòng)臂舉升時(shí)，膠管與翼箱側(cè)板產(chǎn)生摩擦；裝載機(jī)鏟運(yùn)時(shí)，膠管與前翼箱底板產(chǎn)生摩擦。

分析認(rèn)為，由于該型裝載機(jī)翼箱結(jié)構(gòu)空間過(guò)小及三通鋼管橫向尺寸過(guò)長(zhǎng)，造成動(dòng)臂缸膠管與前翼箱底板、前機(jī)架和翼箱側(cè)板摩擦，最終導(dǎo)致管體爆裂。由于翼箱板及機(jī)架結(jié)構(gòu)空間過(guò)小，造成膠管彎曲過(guò)度，最終導(dǎo)致膠管內(nèi)膠層龜裂。由于該膠管在裝配后接頭處存在彎曲現(xiàn)象，且膠管上下兩個(gè)鋼管接口因不在同一垂直面產(chǎn)生扭曲，最終導(dǎo)致膠管扣壓接頭處漏油。

（2）處理方法

對(duì)以上故障的處理方法如下：在翼箱底板制作開(kāi)口，確保膠管有足夠的彎曲半徑，避免膠管與底板摩擦；減小三通鋼管橫向尺寸，以減少膠管與翼箱側(cè)板摩擦；通過(guò)調(diào)整膠管連接的三通鋼管跨度尺寸，減少膠管扭曲，消除扭曲變形。

通過(guò)以上改進(jìn)，膠管爆裂、漏油及內(nèi)膠層龜裂等失效現(xiàn)象明顯減少。該機(jī)型動(dòng)臂膠管故障反饋率由原來(lái)的0.36%下降到0.08%改進(jìn)效果明顯。