液压胶管总成可靠性试验研究及应用

闫琼

摘要：液压胶管总成最主要的也是最难解决的故障模式就是油泄漏，一般通过肉眼无法判断胶管总成是否合格，我们对液压胶管总成进行了可靠性试验和研究，本文介绍了三种可靠性试验（即：试压、爆破、脉冲），对胶管总成是否合格提供了参考依据。

关键词：液压胶管 试验 可靠性

液压胶管总成是液压传动系统中基础元件，胶管总成质量的好坏，直接影响系统和主机的使用性能。在实际工作中，经常出现胶管爆破、胶管砂眼泄漏、胶管与接头拔脱、内连接部分发生断裂及胶管总成扣压初泄漏等失效形式，引起主机和系统故障，甚至发生人身伤亡的恶性事故，为了提高胶管总成的可靠性，寻找解决该产品的原因及规律和现有可靠性，找出解决该产品质量问题的措施和办法，找出发生故障的原因及规律和现有可靠性水平，因此，我们对液压胶管总成进行了可靠性试验和研究。下面介绍常用的三种试验方法和判断标准，首先，对软管总成进行试压，这也是出厂检验必检的项目，试压可以初步判断软管总成是否满足工作压力的要求；其次，爆破试压，通过软管总成的爆破压力和爆破位置进行分析，该样件是否满足标准规定的最小的爆破压力，同时对软管总成的扣压参数进行验证；最后，脉冲试验该试验时间跨度较大，它是一种疲劳试验，通过模拟软管总成的工作状态，验证软管总成的使用寿命，也就是脉冲的次数是否满足标准规定。通过不同的抽样方案，当三种试验都符合标准时，我们判定该液压胶管总成合格。

1 耐压试验

一般说明：当用验证压力试验检查软管和软管组合件是否泄漏时，施加压力为工作压力2倍，保压时间为3分钟，此期间应检验试件有无表明材料和加工不均匀的泄漏、裂口、急剧变形现象或其他破坏的迹象，此试验作为产品出厂检验必检项。

注：试验时软管不能弯曲。

1.1 试验样品 随机抽取试验样件，依据GB/T 28228.2-2008一次抽样方案抽取相应样件。

1.2 耐压试验操作步骤 ①试压前，应检查电器开关、线路是否完好并符合安全要求。②采用的压力表必须符合规定要求。③将需试压的软管总成装配在试压机上。④启动软管试压机。⑤操作人员侧立操作台，缓慢调节试压压力，如升压过程中如发现异常响声、鼓包时，应停止试压，卸压后查明原因，或修复后再进行试压。⑥调节试压压力至产品图纸要求的压力，保压三分钟。⑦试压完毕，先卸压后方可取下软管，严禁不卸压中断或离人。

1.3 合格判断 施加压力为工作压力2倍，保压时间为3分钟，此期间应检验试件有无表明材料和加工不均匀的泄漏、裂口、急剧变形现象或其他破坏的迹象，即为合格，该试验是非破坏性试验。

2 爆破试验

2.1 升压速度、爆破位置 按照恒定的升压速度，对公称内径小于或等于50mm的软管应在30s～60s之间达到最终压力，直至软管和软管组合件破坏，在试验报告中应记录下软管爆破的位置和状态。

当管接头出现拔脱、距管接头25mm或等于软管外径的距离（取最大数值）内发生泄漏或爆破而引起的任何破坏都不视为真正的软管爆破。

本试验应视为破坏性试验，试验后试样应废弃。

2.2 最大工作压力、验证压力和最小爆破压力，可参考3683.1-2006/ISO1436-1：2001中表3。

2.3 试验样品 随机抽取试验样件，同一规格至少试验两件。扣压参数验证时，可根据试验效果适当增加样件。

2.4 合格判断 ①爆破压力。根据GB/T 3683.1-2006和GB/T 5563-2006标准要求，试验软管（软管总成）实际爆破压力大于或等于标注压力（工作压力）4倍为合格，否则为不合格。a软管进货检验：实际爆破压力≥软管标注压力4倍。b软管生产检验：实际爆破压力≥软管工作压力4倍。②损坏的依据。不应有泄漏或破坏的迹象。在管接头处泄漏、管头拔脱或靠近管接头处软管破裂都视为该组合件本身质量问题。

注：这种破坏并不一定表明更换管接头后该软管还不符合规定的要求。

3 脉冲试验

3.1 试验温度 试验温度应选取下列温度之一：85℃、100℃、125℃、135℃或150℃。

试验液体在应选温度下于试样内循环流动，温度误差为±3℃，试验液体温度应在试样的入口及出口处测量，并定义为两次测定温度的平均值。任何一个测量值与试验温度的偏离值不应大于3℃。

3.2 脉冲性能 对于1ST/R1A型和1SN/R1AT型软管，当公称内径为25及以下的软管在等于125%最大工作压力的脉冲压力下，公称内径为31及以上软管在等于100%最大工作压力的脉冲压力下进行试验，软管应能承受150000次脉冲。

对于2ST/R2A型和2SN/R2AT型软管，当在等于133%最大工作压力的脉冲压力下进行试验时，软管应能承受200000次脉冲。

本试验应视为破坏性试验，试验后试样应废弃。

3.3 最小弯曲半径 使用长度至少为最小弯曲半径四倍的试样。在弯曲软管之前以平直放置状态用测圆规测量软管的外径。将软管弯曲180°达到最小弯曲半径，用测圆规测量扁度。

当弯曲到下面表中给出的最小弯曲半径时，弯曲半径在弯曲部位的内测测量，扁平度不应超过原外径的10%。最小弯曲半径，可参考3683.1-2006/ISO1436-1：2001中表4。

3.4 试验样品 试件应由一完整的软管组合件或端部装配上适宜管接头的软管组成。除非另有规定，应试验四个试样。

3.5 试验软管自由长度 计算试验软管自由长度（不含管接头）方法如下：

①软管公称内径在22mm（含22mm）以下按式（1）计算

180°弯曲，自由长度=

п（r+d/2）+2d（1）

②软管公称内径大于22mm按式（2）计算

90°弯曲，自由长度=

п/2（r+d/2）+2d（2）

式中：

r——最小弯曲半径；

d——软管外径。

对所计算的软管自由长度，其偏差范围为0～+1%或0～15mm，两者以较大者为准。将试样与实验装置相连接，试样应按规定安装，公称内径在22mm（含22mm）以下的试样应弯曲180°，公称内径在22mm以上的软管应弯曲90°，可参考GB/T5568-2006/ISO6803：1994中图2。

3.6 脉冲实验合格判断 ①脉冲次数。对于1ST/R1A型和1SN/R1AT型软管，当公称内径为25及以下的软管在等于125%最大工作压力的脉冲压力下，公称内径为31及以上软管在等于100%最大工作压力的脉冲压力下进行试验，软管应能承受150000次脉冲。对于2ST/R2A型和2SN/R2AT型软管，当在等于133%最大工作压力的脉冲压力下进行试验时，软管应能承受200000次脉冲。②结果表示。记录出现故障时循环次数如果未发生故障，则应记录所完成的循环次数。端部管接头发生渗漏、起泡或破损，在距软管管接头25mm以内或在相当于软管外径的距离以内，两者以较大者为准，应视为组件性能不合格，此类故障并不能证明更换管接头后软管不能符合规定的要求。

参考文献：

[1]GB/T 5563-2006/ISO 1402：1994，橡胶和塑料软管及软管组合件静液压试验方法[S].

[2]GB/T 3683.1-2006/ISO 1436-1：2001，橡胶软管及软管组合件钢丝编织增强液压型规范[S].

[3]GB/T 5568-2006/ISO6803：1994，橡胶或塑料软管及软管组合件无挠曲液压脉冲试验[S].