油管及管接頭的故障分析與排除
1．液壓軟營的故障分析與排除
在使用過程中，由于使用與維護不當、系統(tǒng)設計不合理和軟管制造不合格等原因，經(jīng)常出現(xiàn)液壓軟管滲漏、裂紋、破裂、松脫等故障。液壓軟管的松脫或破裂，輕則浪費油液、污染環(huán)境、影響系統(tǒng)功能的正常發(fā)揮及工作效率，重則危及安全。為了保證液壓系統(tǒng)在良好狀況下工作，預防液壓軟管早期損壞，延長液壓軟管的使用壽命，平時一定認真做好保養(yǎng)與維護工作。
(1)使用不合格軟管引起的故障。
1)原因。在維修或更換液壓管路時，如果在液壓系統(tǒng)中安裝了劣質(zhì)的液壓軟管，由于其承壓能力低、使用壽命短，使用時間不長就會出現(xiàn)漏油現(xiàn)象，嚴重時液壓系統(tǒng)會產(chǎn)生事故，甚至危及人機安全。劣質(zhì)軟管則主要是橡膠質(zhì)量差、鋼絲層拉力不足、編織不均，使承載能力不足，在壓力油沖擊下，易造成管路損壞而漏油。軟管外表面出現(xiàn)鼓泡的原因是軟管生產(chǎn)質(zhì)量不合格，或者工作時使用不當。如果鼓泡出現(xiàn)在軟管的中段，多為軟管生產(chǎn)質(zhì)量問題，應及時更換合格軟管。
2)措施。在維修時，對新更換的液壓軟管，應認真檢查生產(chǎn)的廠家、日期、批號、規(guī)定的使用壽命和有無缺陷，不符合規(guī)定的液壓軟管堅決不能使用。使用時，要經(jīng)常檢查液壓軟管是否有磨損、腐蝕現(xiàn)象；使用過程中橡膠軟管一經(jīng)發(fā)現(xiàn)嚴重龜裂、變硬或鼓泡等現(xiàn)象，就應立即更換新的液壓軟管。
(2)違規(guī)裝配引起的故障。
1)原因。軟管安裝時，若彎曲半徑不符合要求或軟管扭曲等，皆會引起軟管破損而漏油。當液壓軟管安裝不符合要求時，軟管受到輕微扭轉(zhuǎn)就有可能使其強度降低和松脫接頭，在軟管的接頭處易出現(xiàn)鼓泡現(xiàn)象。當軟管在安裝或使用過程中受到過分的扭曲時，軟管在高壓的作用下易損壞。軟管受扭轉(zhuǎn)后，加強層結構改變，編織鋼絲間的間隙增加，降低了軟管的耐壓強度，在高壓作用下軟管易破裂。
在安裝軟管時，如果軟管受到過分的拉伸變形，各層分離，降低了耐壓強度。軟管在高壓作用下會發(fā)生長度方向的收縮或伸長，一般伸縮量為常態(tài)下的-4%～+2%。若軟管在安裝時選得太短，工作時就受到很大的拉伸作用，嚴重時出現(xiàn)破裂或松脫等故障；另外，軟管的跨度太大，則軟管自重和油液重量也會給軟管一個較大的拉伸力，嚴重時也會發(fā)生上述故障。
在低溫條件下，液壓軟管的彎曲或修配不符合要求，會使液壓軟管的外表面上出現(xiàn)裂紋。軟管外表出現(xiàn)裂紋的現(xiàn)象一般在嚴寒的冬季出現(xiàn)較為常見，特別在嚴寒的冬季或低溫狀態(tài)下液壓軟管彎曲時。在使用過程中，如果一旦發(fā)現(xiàn)軟管外表有裂紋，就要及時觀察軟管內(nèi)膠是否出現(xiàn)裂紋，如果該處也出現(xiàn)裂紋要立即更換軟管。
2)措施。在安裝液壓軟管時應注意以下幾點。
①軟管安裝時應避免處于拉緊狀態(tài)，即使軟管兩端沒有相對運動的地方，也要保持軟管松弛，張緊的軟管在壓力作用下會膨脹，強度降低。軟管直線安裝時要有30%左右的長度余量，以適應油溫、受拉和振動的需要。
②安裝過程中不要扭曲軟管。軟管受到輕微扭轉(zhuǎn)就有可能使其強度降低和松脫接頭，裝配時應將接頭擰緊在軟管上，而不是將軟管擰緊在接頭上。安裝軟管擰緊螺紋時，注意不要扭曲軟管，可在軟管上畫一條彩線觀察。
③軟管彎曲處，彎曲半徑要大于9倍軟管外徑，彎曲處到管接頭的距離至少等于6倍軟管外徑。
④橡膠軟管最好不要在高溫有腐蝕氣體的環(huán)境中使用。
⑤如系統(tǒng)軟管較多，應分別安裝管夾加以固定或者用橡膠板隔開。
⑥在使用或保管軟管過程中，不要使軟管承受扭轉(zhuǎn)力矩，安裝軟管時盡量使兩接頭的軸線處于運動平面上，以免軟管在運動中受扭。
⑦軟管接頭常有可拆式、扣壓式兩種。可拆式管接頭在外套和接頭芯上做成六角形，便于經(jīng)常拆裝軟管；扣壓式管接頭由接頭外套和接頭芯組成，裝配時須剝離外膠層，然后在專門設備上扣壓，使軟管得到一定的壓縮量。
⑧為了避免液壓軟管出現(xiàn)裂紋，要求在寒冷環(huán)境中不要隨意搬動軟管或拆修液壓系統(tǒng)，必要時應在室內(nèi)進行。如果需長期在較寒冷環(huán)境中工作，應換用耐寒軟管。
(3)由于液壓系統(tǒng)受高溫的影響引起的故障。
1)原因。當環(huán)境溫度過高時、當風扇裝反或液壓馬達旋向不對時、當液壓油牌號選用不當或油質(zhì)差時、當散熱器散熱性能不良時、當泵及液壓系統(tǒng)壓力閥調(diào)節(jié)不當時，都會造成油溫過高，同時也會引起液壓軟管過熱，會使液壓軟管中加入的增塑劑溢出，降低液壓軟管柔韌性。另外過熱的油液通過系統(tǒng)中的缸、閥或其他元件時，如果產(chǎn)生較大的壓降會使油液發(fā)生分解，導致軟管內(nèi)膠層氧化而變硬。對于橡膠管路如果長期受高溫的影響，則會導致橡膠管路從高溫、高壓、彎曲、扭曲嚴重的地方發(fā)生老化、變硬和龜裂，最后油管爆破而漏油。
2)措施。當橡膠管路由于高溫影響導致疲勞破壞或老化時，首先要認真檢查液壓系統(tǒng)工作溫度是否正常，排除一切引起油溫過高和使油液分解的因素后更換軟管。軟管布置要盡量避免熱源，要遠離發(fā)動機排氣管。必要時可采用套管或保護屏等裝置，以免軟管受熱變質(zhì)。為了保證液壓軟管的安全工作，延長其使用壽命，對處于高溫區(qū)的橡膠管應做好隔熱降溫，如包扎隔熱層、引入散熱空氣等都是有效措施。
(4)由污染引起的故障。
1)原因。當液壓油受到污染時，液壓油的相容性變差，使軟管內(nèi)膠材質(zhì)與液壓系統(tǒng)用油不相容，軟管受到化學作用而變質(zhì)，導致軟管內(nèi)膠層嚴重變質(zhì)，軟管內(nèi)膠層出現(xiàn)明顯發(fā)脹。若發(fā)生此現(xiàn)象，應檢查油箱，因有可能在回油口處發(fā)現(xiàn)碎橡膠片。當液壓油受到污染時，還會使油管受到磨損和腐蝕，加速管路的破裂而漏油，而且這種損壞不易被發(fā)現(xiàn)，危害更加嚴重。
此外，管路的外表面經(jīng)常會沾上水分、油泥和塵土，容易使導管外表面產(chǎn)生腐蝕，加速其外表面老化。由于老化變質(zhì)，外層不斷氧化使其表面覆蓋上一層臭氧，隨著時間延長而加厚，軟管在使用中只要受到輕微彎曲，就會產(chǎn)生微小裂紋，使其使用壽命降低。遇到這種情況，就應立即更換軟管。
2)措施。在日常維護工作中，不得隨意踩踏、拉壓液壓軟管，更不允許用金屬器具或尖銳器具敲碰液壓軟管，以防出現(xiàn)機械損傷；對露天停放的液壓機械或液壓設備應加蓋蒙布，做好防塵、防雨雪工作，雨雪過后應及時進行除水、晾曬和除銹；要經(jīng)常擦去管路表面的油污和塵土，防止液壓軟管腐蝕；添加油液和拆裝部件時，要嚴把污染關口，防止將雜物、水分帶入系統(tǒng)中。此外，一定要防止把有害的溶劑和液體酒在液壓軟管上。
(5)其他原因引起的故障。液壓軟管外膠層比較容易出現(xiàn)裂紋、鼓泡、滲油、外膠層嚴重變質(zhì)等不良現(xiàn)象，平時要注意檢查和維護，以延長液壓軟管的使用壽命，同時保證液壓軟管在良好的狀態(tài)下工作。液壓軟管內(nèi)膠層還會出現(xiàn)膠層變堅硬、裂紋、嚴重變質(zhì)、明顯發(fā)脹等不良現(xiàn)象，由于這些現(xiàn)象出現(xiàn)在液壓軟管的內(nèi)膠層，隱蔽性較好，一般不容易發(fā)現(xiàn)，所以平時要注意認真檢查和維護。有時液壓軟管加強層也會出現(xiàn)各種不同的故障現(xiàn)象。有時軟管破裂，剝?nèi)ネ饽z層檢查，發(fā)現(xiàn)破口附近編織鋼絲生銹，這主要是由于該層受潮濕或腐蝕性物質(zhì)的作用所致，削弱了軟管強度，導致高壓時破裂。有時軟管破裂后，剝?nèi)ネ饽z層未發(fā)現(xiàn)加強層生銹，但加強層長度方向出現(xiàn)不規(guī)則斷絲，其主要原因是軟管受到高頻沖擊力的作用。
對于以上情況要根據(jù)具體原因采取相應措施。
2．擴口管接頭的漏油
擴口管接頭及其管路漏油以擴口處的質(zhì)量狀況最普遍，另外也有安裝方面的原因。
(1)擰緊力過大或過松造成泄漏；使用擴口管接頭要注意擴口處的質(zhì)量，不要出現(xiàn)擴口太淺、擴口破裂現(xiàn)象，擴口端面至少要與管套端面平齊，以免在緊固螺母時將管壁擠薄，引起破裂甚至在拉力作用下使管子脫落引起漏油和噴油現(xiàn)象。另外在擰緊管接頭螺母時，緊固力矩要適度。可采用畫線法擰緊，即先用手將螺母擰到底，在螺母和接頭體間劃一條線，然后用一只扳手扳住接頭體，再用另一扳手扳螺母，只需再擰1/4～1/3圈即可，如圖10所示。
(2)由于管子的彎曲角度不對[見圖11(a)]，以及接管長度不對[見圖11(b)]，管接頭擴口處很難密合，造成泄漏，其泄漏部位如圖所示。為保證不漏，應使彎曲角度正確和控制接管長度適度（不能過長或過短）。
(3)接頭位置靠得太近，不能擰緊，有干涉。在若干個接頭靠近在一起時，若采用圖12(a)所示的排列，接頭之間困靠得太近，扳手因活動空間不夠而不能擰緊，造成漏油。解決辦法是拉開管接頭之間的距離，不行的話可按圖12(b)中的方法解決，可方便擰緊，便于維修。
(4)擴口管接頭的加工質(zhì)量不好，引起泄漏。擴口管接頭有A型和B型兩種形式。圖13所示為A型，當管套接頭體紫銅管互相配合的錐面與圖中的角度值不對時，密封性能不良，特別是在錐面尺寸和表面粗糙度太差，錐面上拉有溝槽時，會產(chǎn)生漏油。另外當螺母與接頭體的螺紋有效尺寸不夠（螺母有效長度要短于接頭體），不能將管套和紫銅管錐面壓在接頭體錐面上時，也會產(chǎn)生漏油。
3．焊接管及焊接管接頭引起的漏油
管接頭、鋼管及銅管等硬性管需要焊接連接時，如果焊接不良，焊接處出現(xiàn)氣孔、裂紋和夾渣等焊接缺陷，會引起焊接處漏油；另外，雖然焊接較好，但焊接處的形狀處理不當，用一段時間后也會產(chǎn)生焊接處的松脫，造成漏油，如圖14和圖15所示。
當出現(xiàn)上述情況時，可磨掉焊縫，重新焊接。焊后在焊接處需進行應力消除工作，即用焊槍將焊接區(qū)域加熱，直到出現(xiàn)暗紅色后，再在空氣中自然冷卻。為避免高應力，剛性大的管子和接頭在管接頭接上管子時要對準，點焊幾處后取下再進行焊接，切忌用管夾、螺栓或螺紋等強行拉直。以免使管子破裂和管接頭產(chǎn)生歪斜而導致漏油。如果焊接部位難以將接頭和管子對準，則應考慮是否采用能承受相應壓力的軟管及接頭進行過渡。
4．卡套武管接頭的漏油
卡套式管接頭適用于油、氣管路系統(tǒng)，壓力范圍有兩級：中壓級(E)16MPa，高壓級(G)32MPa。它靠卡套兩端尖刃變形嵌入管子實現(xiàn)密封。卡套式管接頭漏油的主要原因和排除方法如下。
(1)卡套式管接頭要求配用冷拔管，當冷拔管與卡套2相配部位不密合，拉傷有軸向溝槽（管外經(jīng)與卡套內(nèi)經(jīng)）時，會產(chǎn)生泄漏，如圖16所示。此時可將拉傷的冷拔管鋸掉一段或更換合格的卡套重新裝配。
(2)卡套與接頭體24°內(nèi)錐面不密合，相接觸面拉有軸向溝槽時，容易產(chǎn)生泄漏。應使之密臺，必要時更換卡套。
5．管路的振動和噪聲
液壓管路往往有時產(chǎn)生激烈振動，特別是若干條管路排在一起時。振動會產(chǎn)生噪聲、漏油和管接頭的損壞。產(chǎn)生原因如下。
(1)油泵、電機等振源的振動頻率與配管的振動頻率合拍，產(chǎn)生共振，為防止振動共振，二者的振動頻率之比要在1/3～3的范圍之外。
(2)管內(nèi)油柱的振動。可通過改變管路長度來改變油柱的固有振動頻率，在管路中串聯(lián)阻尼（節(jié)流器）來防止和減輕振動。
(3)管壁振動。盡量避免有狹窄處和急劇轉(zhuǎn)彎處，盡可能不用彎頭，需要用彎頭時，彎曲半徑應盡量大。
(4)采用管夾和彈性支架等防止振動，如圖17～圖19所示。
(5)油液匯流處的接頭要考慮，否則會因渦流氣蝕產(chǎn)生振動和噪聲，如圖20所示。
(6)管內(nèi)進入空氣，造成振動和噪聲。
(7)遠程控制油路過長(＞1m)，管內(nèi)可能有氣泡存在，這樣管內(nèi)壓縮油液會產(chǎn)生振動，并且和溢流閥導閥彈簧產(chǎn)生共振，導致噪聲。因此在系統(tǒng)遙控管長度＞1m時，要在遠程控制口附近加設節(jié)流元件（阻尼）解決。
(8)在配管不當或固定不牢靠的情況下，如兩泵出口很近處用一個三通接頭聯(lián)結溢流總排管，這樣管路會產(chǎn)生渦流，從而引起管路噪聲。油泵排油口附近一般具有旋渦，這種方向急劇改變的旋渦和另外具有旋渦的液流合流后就會產(chǎn)生局部真空，引起空穴現(xiàn)象，產(chǎn)生振動和噪聲。解決的辦法是在泵出口以及閥出口等壓力急劇變動的地方合流配管，不能靠得太近，而應適當拉長距離，以避免上述噪聲。
(9)雙泵雙溢流閥的液壓系統(tǒng)也易產(chǎn)生兩溢流閥的共振和噪聲，解決辦法是共用一個溢流閥或兩閥調(diào)成不同壓力(約差1MPa)。
(10)回油管的振動沖擊。當回油管不暢通，背壓大或因安裝在回油管油中的過濾器、冷卻器堵塞時，會產(chǎn)生振動沖擊。所以回油管應盡可能短而粗，當在回油管上裝有過濾器或水冷卻器時，為避免回油不暢，可另辟一支路，裝上背壓閥或溢流閥，在過濾器或水冷卻器堵塞時，回油可通過背壓閥短路至油箱，防止振動沖擊，如圖21所示。