摘要：液压管路就像人体的血管，整个设备系统都可以通过它正常工作。合理的管道布置不仅可以降低管道的成本，而且便于后期维护。然而，在实际设计中，管道作为液压附件往往被忽视。本文介绍了管路的选型设计和布局优化，以及在实际装配中的注意事项，旨在提高生产率，增强对操作者的指导作用。
关键词：液压管路；选型设计；布局安装
引言：液压管路主要用于输送油液、水等流体工作介质，实现整机的运行、动作、控制等功能，可以说是整机的血液。管道布置不合理不仅会增加管道的成本，影响管道的整体外观，而且会降低管道的使用寿命，容易造成损坏。管道一旦损坏，就会污染环境，影响系统的正常运行。否则会损坏施工设备，危及人员安全。本文首先介绍了液压管路设计的选择，二是液压管路的布局进行了深入讨论。
一、管路的选型设计
正确选用液压管路，关系到整个液压系统能否正常工作以及企业的采购成本。管路的选型设计主要包括以下几点：
1、管路形式的确定。首先要确定是选用软管还是硬管，液压软管和硬管从结构特性和使用效果来说各有优缺点。硬管比软管弯曲半径要小，能承受更高的温度，布局更紧凑，但是软管比硬管具有更好的挠性和减振效果，安装布置简单，节省成本和时间。由于液压轮胎硫化机结构及液压系统执行元件所处位置的特殊性，因而在液压轮胎硫化机系统的管路设计上普遍采用硬管连接，只在经常装卸和浮动位置采用了软管。
2、管路管径的确定。管径是进行管路设计时首先要确定的基本参数。内径过小，会加大管内介质的流速，温升加快，效率降低，易产生气穴、振动和噪声等问题，影响整个系统的性能；内径过大会增加采购成本，影响系统正常操作。通常我们利用胶管流量、内径和流速关系图，来确定合适的软管内径。
3、管路压力的确定。液压胶管越耐压、价格也越高。胶管的最大工作压力须依据系统的压力确定，选用时既要确保系统正常运行，又要节约采购成本。由于液压系统中存在冲击载荷，胶管的最大工作压力一般要大于液压系统的最大工作压力。
4、温度适应范围。液压胶管工作的环境温度过高或过低，都会影响胶管的寿命和承压能力，因此在选型时应仔细考虑软管内部输送的介质温度以及软管外部所处的环境温度。温度低于或高于胶管的推荐温度限制范围，均可能降低胶管的性能，造成胶管损坏。
二、管路的布局优化
液压胶管作为液压系统辅助元件，其布局安装直接影响着设备的安全性和可靠性。良好的管路布局设计不仅能保证设备高效稳定运行而且能降低系统成本便于后期的维护。
目前国内液压系统管路布置以及一些液压元器件的安装位置都是依靠现场工人凭自己的经验布置。而国外的管路排布一般是由专职的现场布管工程师负责，胶管的配置和管路的走线由布管工程师统一指导，有利于实现管路布局的统一。
认为要实现管路布局的优化，首先要进行液压元器件的合理定位。俗话常说“良好的开端是成功的一半”，那么液压元器件布置方案的合理与否则直接决定着管路布局的成败。液压元件位置方案一旦确定，管路的起点和终点便已定死，那么管路的大致走向也就确定了，剩下的就只是装配时对管路路线的优化。国内大多数企业对液压元件位置的布置较为随意，也是导致管路布局凌乱的根本原因。所以要想实现管路的优化，第一步便是液压元器件的合理定位。大部分液压元器件的位置是由总体结构决定的，例如液压泵，液压马达等。这些元器件的位置基本上取决总体结构上取力方式和执行元件。其次便是一些小型控制液压元器件位置的确定。例如液压阀操纵机构、高压油过滤器等，它们需定位在便于操作的位置，这样在进行定期保养、检查、维修和更换易损件时将更为便捷。最后便是一些自制件，例如进油管汇、回油管汇等。这些自制件是影响管路美观性和管路长短的重要因素。
这里以液压轮胎硫化机液压系统简图为例：（见下图1）
图1
从我们可以看出液压原理基本相同的液压系统，液压元件布置位置和布置形式的不同，直接影响着管路的布局，也决定着胶管的长短。实际应用中为了降低液压油在液压管路里的沿程阻力损失和局部能量损失，减少液压管路内部应力，液压管路不应过长。胶管过长，不但影响外观，而且增加成本；也不宜太短，太短则没有足够的伸缩余地，长时间的使用后被损坏。
液压元器件位置确定后，接下来便是路线的优化。路线的优化可分为两点，一是管路长度的标准化；二是管路走线的统一。
液压轮胎硫化机设备是成批生产的，同样型号的产品布局不会有很大的改变，所以前期设计的合理性非常重要，现阶段我们国内的设计也在追赶国外的步伐，基本采用SolidWorks 3D设计，可以在前期工作上做的很细致。合理布局元器件位置，模拟管路走向，统计硬管，液压软管的规格，数量，以便实现管路的标准化。保持同型号机型管路不会因为液压原理的改变而做大的修改，尽量保证管路走向的统一，这对于现场装配和后期的维修有极大的好处。
液压轮胎硫化机管路由于其相关部件多，管路系统错综复杂，管路走线的精准度很难和图纸保持一致，只能依靠现场装机人员。所以现场装配的人员的技术水平也是保证管路质量的重要因素，需要对现场装配人员进行专业的、统一的培训。
三、现场安装时的注意事项
现场安装前必须对胶管进行仔细检查，检查项目包括胶管总成型号、长度和清洁度，以及是否存在堵塞、起泡、脱层等缺陷。
液压胶管安装质量的优劣直接决定着系统的可靠性，其安装应遵循以下基本原则：
1、弯曲半径应合理。液压胶管安装时，其弯曲半径要大于9倍液压胶管外径，弯曲处到管接头的距离至少大于6倍胶管外径。足够大的弯曲半径能防止产生胶管损坏和节流现象，过小的弯曲半径会严重降低胶管的寿命，并产生过多的压力损失，降低工作效率。
2、液压胶管长度应合理。胶管属橡胶制品，其收缩率受温度和压力影响较大，故确定胶管长度时必须保证管子有足够松弛度，以适应油温变化以及承受压力和振动的需要。但胶管也不宜过长，否则会影响美观，并降低液压系统压力损失，给使用带来不良影响。
3、液压胶管安装要避免扭曲。胶管扭曲会使承压能力和使用寿命降低，因此在频繁运动部位，胶管的长度、走向、柔软度和可能发生的扭曲要与实际工作需要相适应。当压力过大时，会破坏胶管或令连接处松脱。
4、选用合适的软管接头。当工程机械的液压管路比较复杂时，应选用合适的软管弯头，正确的接头形式能避免软管的扭曲和软管长度上的浪费，也能减少连接接头的数量。
5、进行适当的保护。有资料显示，大约80%的液压胶管失效是由于外部磨损造成的。多根液压胶管捆扎安装时，应垫上尼龙护带，以避免胶管之间互相摩擦，易损坏部位的胶管应装有保护罩。
结束语
液压系统任何抱有侥幸心理而放弃清洗和不当的方法都会对设备带来致命的损害。经过严格的冲洗后，可以减少和避免系统调试和早期运行中的故障，缩短系统的调试周期，减少不必要的损失。但是，系统的污染控制是一个不断进行的过程，不可能一劳永逸，在系统的运行期间还要定期检测油液状态，并控制污染物使其保证在系统允许的清洁度范围内。
参考文献：
[1] 徐丽丽.工程机械液压胶管的选用及安装.工程机械与维修，2012.
[2] 张静 王贵.工程机械液压胶管合理布置.工程机械与维修，2012.
[3] 候敬波 焦建龙 刘志勇.浅谈工程机械液压管路布置，叉车技术 2013.
论文作者:林韩舜
论文发表刊物:《电力设备》2019年第6期
论文发表时间:2019/7/9
标签：管路论文; 液压论文; 胶管论文; 软管论文; 布局论文; 系统论文; 位置论文; 《电力设备》2019年第6期论文;