胶管总成出厂检验方法及试验台的设计

2020-03-12李再有

科技与创新 2020年3期

李再有

（中国煤炭科工集团太原研究院有限公司，山西太原030006）

随着液压传动技术的发展，各个领域对它的应用也日益广泛，比如航空航天、采矿、石油及钢铁行业等，对液压系统的可靠性和使用性能的要求也会越来越高。胶管总成作为液压系统中最基本的辅助元件，它的质量好坏直接影响着整个液压系统的可靠性与使用性能，一旦有损坏，就会造成系统渗漏油，更严重的可导致液压元件损坏致使整个液压系统故障而无法实现各种功能。本文结合胶管总成在实际使用中出现的典型问题并对问题有针对性进行分析，提出了胶管总成的出厂检验方法并设计出了能够对其进行压力试验的试验台，以解决胶管总成的产品质量问题。

1 胶管总成出现的典型问题及出厂检验方法

1.1 典型问题

胶管总成是由钢丝编织或缠绕胶管管体及扣压式胶管接头经专用扣压设备扣压而成的组合件，其中扣压式胶管接头又包括安装螺母、接头芯子以及套筒，胶管总成的结构如图1 所示，扣压剖面如图2 所示。

图1 胶管总成的结构组成

图2 扣压剖面

胶管总成在实际使用过程中经常出现的典型问题主要以下几种情况。

1．1．1 胶管接头拔脱

胶管总成的胶管接头出现拔脱现象除了与自身的胶管原材料的质量有关外，胶管接头的扣压量是否合理准确也是关键因素之一。

如果扣压量太小，套筒的齿不能够扣压到钢丝增强层而使其达到一定的变形量，不足以形成对胶管的咬合力，使胶管总成在液压系统的工作中出现拔脱现象。

1．1．2 胶管接头扣压处渗漏

胶管总成在使用一段时间后，在胶管接头的扣压处偶尔会有渗漏油情况，如果将该胶管接头剖切开会发现，与接头芯子接触的胶管内胶发生破损或堆积，此种现象除了与内胶层的橡胶材质的质量有关外，还与生产胶管总成时扣压量的合理性有关，若扣压量过大，会造成内胶过度压缩而失去塑性，一旦经过液压系统中高压油液长期冲洗，会出现破损，最终导致渗漏油。

1．1．3 外胶破损

胶管总成在液压系统安装时有交叉或者在工作时与设备的机械表面有摩擦，长期相互运动造成外胶破损。如果不及时更换破损的液压胶管总成，一旦裸露在外的钢丝增强层受到外部环境的影响出现锈蚀或损伤，会导致液压胶管的承压能力大大降低而发生爆裂。

1．1．4 液压胶管爆裂

产生爆裂的原因可能有四种：①胶管自身制造质量问题；②外胶破损最终导致爆裂；③胶管总成选型错误，未达到液压系统的承压要求；④胶管总成在安装或者使用过程中发生过度弯曲或扭转，在使用一段时间后引起钢丝增强层结构改变，钢丝间出现相互摩擦而产生间隙，降低了承压能力而产生爆裂。

1．1．5 胶管接头的密封损坏

液压系统在使用过程中如果频繁拆卸胶管总成或安装螺母的拧紧力过大，均会造成密封损坏，主要表现形式为O型圈失去弹性压缩量和锥面密封损坏，导致液压系统渗漏。

1.2 出厂检验项目与检验方法

针对胶管总成出现的问题，在胶管总成生产完工出厂前为保证其质量，有必要进行出厂检验，依据国家标准确定出符合实际需要的出厂检验项目与检验方法。

1．2．1 外观检验

胶管总成在扣压前要检验胶管、扣压式胶管接头的出厂合格证，确保原材料的入厂质量合格。扣压完成后目测检查胶管、芯子和外套的连接处。芯子、外套不得有裂纹及有害伤痕，芯子内孔不得产生异常变形；胶管、芯子和外套的连接处不得裸露钢丝，外胶不允许离层；胶管总成与中间接头连接处的密封面镀层、O 型密封圈不得有损伤或脱落。

1．2．2 孔内清洁度

扣压完成的胶管总成孔内应保持清洁，不得有胶沫和其他杂物。用专用气枪进行清洗，清除胶管孔内的杂物。

1．2．3 压力试验

此项试验为抽检。压力试验包括胶管总成的静压力试验、爆破试验、脉冲试验三项，其中静压力试验为必检项目，对同一公称内径及相同工作压力的胶管总成进行抽检做压力试验，抽检比例每批不少于5%，不足20 根时至少抽检1根，每批数量不得多于500 根。做压力试验的压力值不得低于胶管总成额定工作压力的1.5 倍，保压时间为1 min，在胶管总成保压的过程中不得出现渗漏。胶管总成的脉冲试验在该出厂检验的方法中非必检项目，要根据胶管总成在实际生产过程中是否更换胶管接头、胶管生产厂家、扣压量与扣压工艺的调整变化情况而定，以此验证调整后的胶管总成接头抗拔脱能力。

1．2．4 长度和包装

胶管总成两端必须用塑料堵或塑料帽封堵，用钢卷尺测量胶管总成长度，长度公差如表1 所示，每根胶管总成都必须有标识标记。

表1 胶管总成长度公差（单位：mm）

当胶管总成的所有出厂检验项目全部检验合格后，方可判定本批次为合格品，允许出厂；若有一项不合格，则判定本批次为不合格品，不允许出厂。

2 胶管总成液压试验台的设计

胶管总成的静压力试验是出厂检验项目中的必检项目之一，为保证胶管总成的扣压质量，需要设计一种液压试验台，检测其承压能力、密封效果等性能，避免在使用过程中由于出现胶管总成的问题引起液压系统故障而造成损失。

2.1 试验台的组成及主要元件功能

胶管总成试验台主要由高压气驱动液压泵、气动注液泵、高压针阀、高压压力表、气压调节器、球阀、油水分离器、液箱（介质可选择水或乳化液）、高压钢管、测试连接块等组成。高压气驱动液压泵是一种柱塞式容积泵，将压缩空气的压力能转换成液体压力能，利用液压泵结构中的大面积活塞端的低气压推动小面积活塞端，使注入的液体产生试验时所需的高压。气动注液泵是一种隔膜泵，利用压缩空气驱动膜片往复运动产生真空后实现液体的吸入与排出功能，在试验过程中只起到向管路加注液体的作用。

2.2 试验台的工作原理

胶管总成试验台的工作原理如图3 所示。试验台的压缩空气气源由空压机提供，当需要进行胶管总成压力试验时，将被试胶管总成连接到测试连接块，打开气体球阀，气动注液泵开始动作并向被试件注液，当被试件注满液体达到气动注液泵的压力限值后注水动作缓慢，然后打开气体球阀，高压气驱动液压泵开始动作并将被试件内的液体增压，同时缓慢调节气压调节器，直至达到被试件所需的测试压力。当试验完毕后，打开高压针阀，被试胶管总成完成泄压。