膠管總成出廠檢驗方法及試驗臺的設計

李再有

（中國煤炭科工集團太原研究院有限公司，山西 太原030006）

隨著液壓傳動技術的發展，各個領域對它的應用也日益廣泛，比如航空航天、采礦、石油及鋼鐵行業等，對液壓系統的可靠性和使用性能的要求也會越來越高。膠管總成作為液壓系統中最基本的輔助元件，它的質量好壞直接影響著整個液壓系統的可靠性與使用性能，一旦有損壞，就會造成系統滲漏油，更嚴重的可導致液壓元件損壞致使整個液壓系統故障而無法實現各種功能。本文結合膠管總成在實際使用中出現的典型問題并對問題有針對性進行分析，提出了膠管總成的出廠檢驗方法并設計出了能夠對其進行壓力試驗的試驗臺，以解決膠管總成的產品質量問題。

1 膠管總成出現的典型問題及出廠檢驗方法

1.1 典型問題

膠管總成是由鋼絲編織或纏繞膠管管體及扣壓式膠管接頭經專用扣壓設備扣壓而成的組合件，其中扣壓式膠管接頭又包括安裝螺母、接頭芯子以及套筒，膠管總成的結構如圖1 所示，扣壓剖面如圖2 所示。

圖1 膠管總成的結構組成

圖2 扣壓剖面

膠管總成在實際使用過程中經常出現的典型問題主要以下幾種情況。

1．1．1 膠管接頭拔脫

膠管總成的膠管接頭出現拔脫現象除了與自身的膠管原材料的質量有關外，膠管接頭的扣壓量是否合理準確也是關鍵因素之一。

如果扣壓量太小，套筒的齒不能夠扣壓到鋼絲增強層而使其達到一定的變形量，不足以形成對膠管的咬合力，使膠管總成在液壓系統的工作中出現拔脫現象。

1．1．2 膠管接頭扣壓處滲漏

膠管總成在使用一段時間后，在膠管接頭的扣壓處偶爾會有滲漏油情況，如果將該膠管接頭剖切開會發現，與接頭芯子接觸的膠管內膠發生破損或堆積，此種現象除了與內膠層的橡膠材質的質量有關外，還與生產膠管總成時扣壓量的合理性有關，若扣壓量過大，會造成內膠過度壓縮而失去塑性，一旦經過液壓系統中高壓油液長期沖洗，會出現破損，最終導致滲漏油。

1．1．3 外膠破損

膠管總成在液壓系統安裝時有交叉或者在工作時與設備的機械表面有摩擦，長期相互運動造成外膠破損。如果不及時更換破損的液壓膠管總成，一旦裸露在外的鋼絲增強層受到外部環境的影響出現銹蝕或損傷，會導致液壓膠管的承壓能力大大降低而發生爆裂。

1．1．4 液壓膠管爆裂

產生爆裂的原因可能有四種：①膠管自身制造質量問題；②外膠破損最終導致爆裂；③膠管總成選型錯誤，未達到液壓系統的承壓要求；④膠管總成在安裝或者使用過程中發生過度彎曲或扭轉，在使用一段時間后引起鋼絲增強層結構改變，鋼絲間出現相互摩擦而產生間隙，降低了承壓能力而產生爆裂。

1．1．5 膠管接頭的密封損壞

液壓系統在使用過程中如果頻繁拆卸膠管總成或安裝螺母的擰緊力過大，均會造成密封損壞，主要表現形式為O型圈失去彈性壓縮量和錐面密封損壞，導致液壓系統滲漏。

1.2 出廠檢驗項目與檢驗方法

針對膠管總成出現的問題，在膠管總成生產完工出廠前為保證其質量，有必要進行出廠檢驗，依據國家標準確定出符合實際需要的出廠檢驗項目與檢驗方法。

1．2．1 外觀檢驗

膠管總成在扣壓前要檢驗膠管、扣壓式膠管接頭的出廠合格證，確保原材料的入廠質量合格。扣壓完成后目測檢查膠管、芯子和外套的連接處。芯子、外套不得有裂紋及有害傷痕，芯子內孔不得產生異常變形；膠管、芯子和外套的連接處不得裸露鋼絲，外膠不允許離層；膠管總成與中間接頭連接處的密封面鍍層、O 型密封圈不得有損傷或脫落。

1．2．2 孔內清潔度

扣壓完成的膠管總成孔內應保持清潔，不得有膠沫和其他雜物。用專用氣槍進行清洗，清除膠管孔內的雜物。

1．2．3 壓力試驗

此項試驗為抽檢。壓力試驗包括膠管總成的靜壓力試驗、爆破試驗、脈沖試驗三項，其中靜壓力試驗為必檢項目，對同一公稱內徑及相同工作壓力的膠管總成進行抽檢做壓力試驗，抽檢比例每批不少于5%，不足20 根時至少抽檢1根，每批數量不得多于500 根。做壓力試驗的壓力值不得低于膠管總成額定工作壓力的1.5 倍，保壓時間為1 min，在膠管總成保壓的過程中不得出現滲漏。膠管總成的脈沖試驗在該出廠檢驗的方法中非必檢項目，要根據膠管總成在實際生產過程中是否更換膠管接頭、膠管生產廠家、扣壓量與扣壓工藝的調整變化情況而定，以此驗證調整后的膠管總成接頭抗拔脫能力。

1．2．4 長度和包裝

膠管總成兩端必須用塑料堵或塑料帽封堵，用鋼卷尺測量膠管總成長度，長度公差如表1 所示，每根膠管總成都必須有標識標記。

表1 膠管總成長度公差（單位：mm）

當膠管總成的所有出廠檢驗項目全部檢驗合格后，方可判定本批次為合格品，允許出廠；若有一項不合格，則判定本批次為不合格品，不允許出廠。

2 膠管總成液壓試驗臺的設計

膠管總成的靜壓力試驗是出廠檢驗項目中的必檢項目之一，為保證膠管總成的扣壓質量，需要設計一種液壓試驗臺，檢測其承壓能力、密封效果等性能，避免在使用過程中由于出現膠管總成的問題引起液壓系統故障而造成損失。

2.1 試驗臺的組成及主要元件功能

膠管總成試驗臺主要由高壓氣驅動液壓泵、氣動注液泵、高壓針閥、高壓壓力表、氣壓調節器、球閥、油水分離器、液箱（介質可選擇水或乳化液）、高壓鋼管、測試連接塊等組成。高壓氣驅動液壓泵是一種柱塞式容積泵，將壓縮空氣的壓力能轉換成液體壓力能，利用液壓泵結構中的大面積活塞端的低氣壓推動小面積活塞端，使注入的液體產生試驗時所需的高壓。氣動注液泵是一種隔膜泵，利用壓縮空氣驅動膜片往復運動產生真空后實現液體的吸入與排出功能，在試驗過程中只起到向管路加注液體的作用。

2.2 試驗臺的工作原理

膠管總成試驗臺的工作原理如圖3 所示。試驗臺的壓縮空氣氣源由空壓機提供，當需要進行膠管總成壓力試驗時，將被試膠管總成連接到測試連接塊，打開氣體球閥，氣動注液泵開始動作并向被試件注液，當被試件注滿液體達到氣動注液泵的壓力限值后注水動作緩慢，然后打開氣體球閥，高壓氣驅動液壓泵開始動作并將被試件內的液體增壓，同時緩慢調節氣壓調節器，直至達到被試件所需的測試壓力。當試驗完畢后，打開高壓針閥，被試膠管總成完成泄壓。

圖3 試驗臺工作原理圖

2.3 試驗臺設計參數

最大工作壓力為160 MPa，氣源調節壓力為0 ～0.7 MPa，流量為15 L/min，液箱容積為90 L。

2.4 運行效果

此試驗臺經設計投入使用后，能夠完成對常用膠管總成出廠前的靜壓力試驗，不但滿足了出廠檢驗項目和檢驗方法的要求，而且由于試驗臺的高壓設計，還可以對部分規格的膠管總成進行爆破試驗，同時測試連接塊設計成了快插接頭的連接方式，操作簡單，運行安全可靠，達到了設計的預期目的。

3 結語

膠管總成出廠檢驗項目和檢驗方法的確定，為生產加工完的膠管總成進行出廠檢驗提供了依據，同時通過液壓試驗臺對其進行壓力試驗，能夠檢驗膠管總成的承壓、密封等性能，對提高產品的質量和使用可靠性起到了關鍵性的作用，從而使出廠后的膠管總成在實際使用過程中的故障率大大降低。