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液压油管的选取与使用

XuChengdong

【摘要】液压油管内径和壁厚是钢管选取时需要重点考虑的因素.通过理论推导,得

出了钢管内径和壁厚选取的计算公式.运用机械原理相关学问,阐述了软管的适用条

件,介绍了软管的选取方法,并且针对油管的使用,提出了一些需要留意的事项.

【期刊名称】《中国重型装备》

【年(卷),期】2023(000)001

【总页数】3页(P16-17,20)

【关键词】钢管;软管;选取;液压油管

【者】XuChengdong

【作者单位】

【正文语种】中文

【中图分类】TP271+.31

液压元件已经实现了标准化、系列化、通用化，液压系统的设计、制造、修理都比

较便利，且能缩短周期[1]。液压油管作为重要的关心元件，担当着输送介质、传

递能量的重要作用。液压油管的选取和使用，对液压系统具有重要的影响和作用。

液压系统中使用的油管分硬管和软管，选择的油管应有足够的通流面积和承压力量，

同时，应尽量缩短管路，避开急转弯和截面突变[2]。钢管是硬管的代表，使用最

多，用途最广。

1钢管

1.1钢管规格的选取

钢管规格的选取主要从内径和壁厚两个方面考虑。

1.1.1内径的选取

假设钢管内液体的平均流速为v，钢管横截面积为A，则通过钢管的流量q为：

q=Av

设钢管内径为d，则其横截面积A为：

则通过钢管的流量q为：

(1)

由公式(1)变形得到钢管内径d为：

(2)

式(2)反映了钢管内径d、流量q、平均流速v之间的关系。通过式(2)可计算钢管

的内径d，作为选取钢管规格时的依据。计算时q应取通过钢管的最大流量，v应

取管道内允许的流速。

1.1.2壁厚的选取

图1钢管受力示意图Figure1Forcediagramofsteelpipe

图1所示为一钢管的受力示意图。设钢管内壁半径为r，在钢管横截面上取一微小

区域，对应圆弧夹角为dθ，则对应弧长为dS=rdθ，单位长度内钢管所取区域

面积为dA=dS=rdθ，油液对该面积区域施加的作用力为dF=pdA=prdθ。由图1

可知，该作用力的水平重量为dFx=prdθcosθ，因而油液作用在钢管内壁上的水

平力的总和为：

式中，p为钢管内油液压力；d为钢管内径。取单位长度钢管进展分析，在通过圆

心的纵向断面处，其所受的内力为：

N=σA′=2σδ

式中，σ为钢管纵截面上内应力；δ为钢管壁厚。明显，内力N和作用在钢管内

壁上的水平力的合成值Fx大小相等，方向相反，则：pd=2δσ

变形得：

(3)

式(3)反映了钢管内径、油液压力、内应力和钢管壁厚之间的数学关系。在计算钢

管壁厚时，可依据下式计算：

(4)

式中，[σ]为钢管材料的许用拉应力，单位MPa。对于钢管[σ]=σb/n，σb是材料

抗拉强度，n是安全系数，取n=4～8。

需要指出的是，依据式(2)和式(4)计算出来的钢管内径和壁厚都要把计算结果圆整

后，在相关的手册或厂家的产品说明书中选取。

1.2钢管的使用

钢管是液压系统中用得最多的管件之一。钢管能承受高压，刚性好，抗腐蚀，价格

低廉。缺点是弯曲和装配均较困难，需要特地的工具或设备。钢管使用时需要留意

以下事项：

(1)钢管要布置整齐，转弯少，避开太小的转弯半径。钢管的弯曲半径要大于其直

径的三倍，管径较小时弯曲半径还要加大。

(2)钢管尽量平行布置，少穿插，保持适当的间距，为安装管路接头和管夹等预留

出足够的空间。

(3)在液压管路正式安装前，应按要求对钢管进展酸洗和清洗，并进展预压试验。

2软管

2.1适用条件

与金属管不同，软管是柔性的，因此它主要用于软管两端连接的部件之间有相对运

动的场合，并能够简化布管和安装[3]。软管被广泛地应用于挖掘机、装载机、起

重机等各类工程机械及其它类型的机械设备上。下面举例说明软管的适用条件。

1—臂架2—活塞3—缸筒图2起重机变幅机构Figure2Craneluffing

mechanism

图2所示为常见的起重机变幅机构。依据机械原理相关学问，平面多连杆运动机

构的自由度F为：

F=3n-2Pl-Ph

(5)

式中，n为运动机构的活动构件数；Pl为运动机构的低副数量；Ph为运动机构的

高副数量。

该变幅机构可看成是平面四杆机构。活动构件分别是臂架、液压缸活塞、液压缸缸

筒，因此活动构件数n为3。机构中存在的运动副分别是臂架与