探討失效模式對液壓軟管總成可靠性的影響

孫蘇鷗 徐興(南京七四二五橡塑有限責任公司 江蘇 南京 210028)

汽車的液壓軟管總成屬液壓的傳動系統內的基礎元件，一般情況下主要用于礦山、冶金、工程及便于拆卸和安裝的多種類型的液壓系統。液壓軟管總成的質量好壞，可直接的影響到主機和系統的使用功能，極易對主機系統造成故障以及帶來人身傷亡等。而失效模式是影響液壓軟管總成可靠性的主要原因之一，因此，加強失效模式對液壓軟管總成可靠性影響的分析，可有效的避免不必要的障礙和事故。同時，促進使用液壓軟管總成的品的有關企業長遠發展。

一、液壓軟亞軟管總成中失效模式的概況及分類

在液壓機械種類繁多的情況下，現代液壓行走的機械主要以軟管來對液壓的各種系統進行連接，對使用液壓機械產品的質量具有保障作用。同時，對液壓軟管總成的失效模式進行有效分析，是對該產品項目的可靠性予以研究的基本。軟管總成的結構分析上主要包括軟管接頭以及軟管兩個部分，其中軟管接頭分為接頭內連接與接頭外連接兩大部分。然而，在液壓軟管總成的實際工作狀況中，經常會出現以下三種液壓軟管總成失效模式：第一，軟管出現爆破以及穿孔泄漏。第二，軟管和接頭存在拔脫以及軟管接頭的內連接發生斷裂及泄漏。第三，軟管接頭的外連接發生泄漏及斷裂。

二、失效模式對液壓軟管總成使用情況

以上三種液壓軟管總成的失效模式，在很大程度上極易引起系統和主機故障，造成人員傷亡等惡性事故。因此，為了提升軟管總成可靠性，積極尋找解決其質量情況的辦法和措施，以及故障的發生的規律和原因，如何有效的使用液壓軟管總成則成為當下的重中之重。現階段，液壓軟管總成使用情況主要有以下三點：

第一，在使用液壓軟管總成時，多數工作狀態將軟管管路扭轉、拉緊以及摩擦。第二，未考慮軟管總成在既定壓下長度發生的變化，使得液壓軟管總成的松弛度不夠。第三，對于液壓軟管總成傳輸液壓油時，使用者未考慮液壓軟管可維持的-30℃至+80℃溫度范圍，也未排除軟管總成中液壓油的過高溫因素，從而影響了液壓軟管使用年限。

因此，探討失效模式對液壓軟管總成的可靠性因素、種類及影響分析有十分重要的意義。

三、失效模式對液壓軟管總成可靠性影響分析

1.液壓軟管出現爆破以及穿孔泄漏影響

液壓軟管總成的主要失效模式是液壓軟管總成的穿孔泄漏以及爆破，其中，液壓軟管總成的穿孔泄漏是由于液壓軟管總成的內膠層面夾有大量雜質，或者是因為液壓軟管總成接頭連接位置的內膠層面出現損壞[2]。因此，造成液壓軟管總成管內的壓力油透刺外膠層、增強層以及內膠層，并呈現出針狀的穿孔泄漏現象。

同時，液壓軟管總成出現的爆破則是由于液壓軟管總成增加層強度明顯不足而產生的破壞，致使軟管總成增強層爆裂，從而造成液壓軟管總成壓力油濺出，系統的液壓油大量流失。作為失效模式之一的液壓軟管總成穿孔泄漏與爆裂，在機動器械的使用過程中，極易造成壓力油的流失，影響機動器械的使用年限，且不利于人們的生活出行及使用。

2.軟管和接頭存在拔脫及內連接發生斷裂及泄漏

液壓軟管總成失效模式中接頭與軟管總成發生的拔脫及內連接發生的斷裂和泄漏，是液壓軟管總成的失效模式之一。其中，軟管和接頭之間發生的拔脫通常是由于液壓軟管總成接頭的內連接成分的連接力度不強以及連接強度欠缺。加上在高壓或者是西戎具有較大液壓沖擊的情況下，液壓軟管總成與接頭的連接位置發生拔脫，造成軟管路內的壓力油大量濺出，以及軟管總成被液壓動力甩出，引起了系統內液壓的流失。

同時，液壓軟管總成接頭的內連接位置發生斷裂，主要是因軟管接頭的內連接強度存在一定欠缺，致使軟管總成因疲勞而發生斷裂。造成管路壓力油大量溢出，且帶動殘余的接頭軟管總成被液壓動力甩出，導致了液壓油的流失。在很大程度上，對液壓軟管總成的可靠性造成了很大的威脅，不利于相關液壓軟管生產企業的發展，安全性能不高[3]。

3.軟管接頭的外連接發生泄漏及斷裂

在液壓軟管總成的外連接部位發生的泄漏及斷裂，其主要原因是由于液壓軟管總成在與接頭的連接部位的內膠層形成的損壞，應力松弛、管路老化以及疲勞磨損等因素。以上所述因素，對液壓軟管總成管內的壓力油順著接頭芯的接頭外套接連處滲出起著很大的推動作用，且時間越長，壓力油的滲出量逐漸增加。

另外，軟管總成接頭的外連接部位斷裂破損主要是由于外連接部位與軟管接頭強度不夠，在液壓軟管總成因疲勞發生破壞或斷裂時，管路內的壓力油快速濺出，且接頭處的軟管被液壓動力甩出。最終，使得系統的液壓油以1/2的量流失[4]。在加上外連接部剛度不足，極易疲勞變形，且密封接觸部位應力減弱以及老化等因素，加速了軟管接頭的外連接泄漏斷裂。

綜上所述，失效模式對液壓軟管總成的可靠性影響進行分析得知，液壓軟管總成在不同的失效模式中，其所造成的影響不盡相同，同時也有著本質性的差異。按照性質來分，主要為突發性失效模式與滯發性模式兩種。從失效模式對液壓軟管總成的可靠性因素及影響來看，不論是哪種失效模式，均存在一定的預見性和防范性。因此，對不同的失效模式進行有效區分，并按照失效模式進行相應措施的預防和避免是提高軟管總成可靠性的必要前提。

[1]鄭賀悅,高國有,周華.我國汽車液壓制動軟管產品質量分析現狀[J].中國汽車技術研究中心,2011,11(14):77-80.

[2]溫華平,馮國勛.液壓膠管總成可靠性試驗分析[J].工程機械,2011,12(23):141-143.

[3]葉季楠.液壓軟管總成在實際工況條件下的壽命預測[J].中國汽車技術研究中心,2011,13(27):355-357.

[4]葉季楠.液壓軟管總成的失效模式[J].中國汽車技術研究中心,2012,03(14):113-114.