近幾年來,隨著我國加工制造業(yè)的迅速發(fā)展,液壓軟管總成的使用范圍也在不斷擴大,除機械工業(yè)外,汽車行業(yè)、綜合設備上的液壓軟管總成需求量大增。由于國外對總成軟管的接頭研究制造工作起步早、規(guī)模大,其軟管的品種、管接頭的型式均已形成系列化和國際標準化。
在實際應用中正確選擇和設計膠管接頭一般應考慮如下事項:
a. 膠管的使用條件。包括工作壓力的范圍和工作狀態(tài);工作的介質(zhì)種類和環(huán)境溫度;工作的環(huán)境狀況和環(huán)境溫度。
b. 膠管的安裝部位,相應的連接形式以及密封形式。
c. 膠管的規(guī)格和最小彎曲半徑。
d. 膠管的結構形式和材料。
e. 設備維修、更換管路的難易程度。
f. 對軟管及接頭安全可靠程度的要求。
g. 制造工藝的可靠性及經(jīng)濟性。
一、低壓膠管接頭的設計
低壓膠管接頭一般結構相對簡單,將芯管插入膠管端部,在膠管外部用金屬環(huán)壓緊或用專用卡箍夾緊即可使用。低壓膠管接頭設計的關鍵在于管芯表面幾何形狀及各部位尺寸。設計時應注意:
a. 使接頭與膠管有足夠的緊固程度,以抵抗芯管在膠管使用壓力下所受到的軸向推力;
b. 使接頭與膠管之間有良好的密封性能,防止發(fā)生輸送介質(zhì)滲透的問題;
c. 接頭和使用部位的連接和密封,應力求簡單方便、牢固可靠。
根據(jù)上述要求,低壓用膠管接頭可按以下5種形式進行設計。
1 鋸齒形接頭
鋸齒形接頭是應用最廣泛的一種形式。鋸的斜邊與軸線的夾角一般以 20 度為宜,鋸齒的短邊與軸線垂直。通常使用壓力較低(或在負壓下使用)、管徑較小時,齒數(shù)少、長度短。反之,齒數(shù)與長度均應適當增加。
2 波浪形接頭
波浪形接頭適用于管徑在75mm 以下、13mm以上各種規(guī)格的低壓膠管。為增加膠管與接頭之間的密封性能和連接強度,接頭表面加工成波浪形,波峰的最大直徑稍大于膠管的內(nèi)徑。波浪的峰數(shù)取決于膠管的內(nèi)徑和工作壓力。管徑較小、工作壓力較低的,可用一個波峰;管徑較大,工作壓力較高的,可采用 2-3個波峰。波浪形接頭可采用機械切削加工的方法制成,也可采用薄壁金屬管滾壓的方法成形。接頭插入膠管內(nèi)的長度一般不小于 20mm,隨著膠管內(nèi)徑的增大,長度應相應增加。接頭外表面必須加工得光滑,以防止損傷膠管的內(nèi)膠層。
3 凹槽形接頭
管徑較大、管壁較厚、管徑不易擴張的低壓膠管可以采用凹槽形接頭。凹槽的形狀可制成矩形、梯形、圓弧形和三角形。接頭的外徑基本上等于膠管的內(nèi)徑,凹槽的深度可根據(jù)膠管內(nèi)膠層的厚度和硬度確定。內(nèi)膠層較厚、硬度較低的膠管,凹槽深度可以深些,反之,凹槽深度應該淺些,一般可以在 1-3mm的范圍內(nèi)選取。凹槽的寬度根據(jù)管徑的大小在 2-2.5mm之間選取。為防止內(nèi)膠層損傷,凹槽兩側(cè)的肩部加工R0.3-R0.5mm的圓弧倒角。三角形凹槽的底部應加工成不小于R0.5mm的圓角,以防止應力集中影響接頭的機械強度。接頭的長度按管徑的 1.5-2 倍選取,槽數(shù)可在 3-5個之間選取。
4 凸筋形膠管接頭
凸筋形膠管接頭多適用于大口徑的輸水膠管、輸油膠管、汽車用水管及某些輸送固體物料的膠管。接頭的結構比較簡單,接頭表面有 1-3條凸筋,凸筋的高度為1-16mm,寬度為 1-20mm。凸筋條數(shù)和尺寸根據(jù)膠管的規(guī)格選定。管徑大的接頭,凸筋條數(shù)和尺寸應適當增加,反之可減少。這種接頭可用整體鑄造和整體沖壓成型的方法制造,也可采用焊接的方法將凸筋和鋼管焊接成一個整體后,再經(jīng)機械加工制成。接頭連接部分的形狀和尺寸, 根據(jù)膠管使用時的連接方式和密封形式確定。這種接頭的連接和密封形式普遍采用法蘭結構,也可根據(jù)需要制成其他形式。
5 扣壓式低壓膠管接頭
一般內(nèi)徑小于19mm 的小規(guī)格編織(纏繞)膠管,較普遍地應用一種簡易的扣壓接頭。這種接頭由芯管和薄金屬外套組成。芯管一般采用金屬材料機械加工制成,也可直接選用相應規(guī)格的金屬管(黃銅管、紫銅管、鋼管)。芯管結構可根據(jù)實際需要采用上述鋸齒形、波浪形、凹槽形或雙凸筋形等。外套普遍采用金屬薄板沖壓加工成型。將接頭、外套和膠管組裝以后,在扣壓機上進行扣壓連接。這類接頭多用于汽車制動膠管、空調(diào)膠管、柴油機油管和滅火器膠管等。