计算选型
|
管路 |
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|
在液压传动中常用的管子有钢管、铜管、橡胶软管以及尼龙管等 (1)金属管 液压系统用钢管，有：精密无缝钢管(GB/T3639)、输送流体用无缝钢管(GB/T8163)或不锈钢无缝钢管(GB/T14976)等。卡套式管接头必须采用精密无缝钢管，焊接式管接头一般采用普通无缝钢管。材料用10钢或20钢，中、高压或大通径(DN＞80mm)采用20钢。这些钢管均要求在退火状态下使用。无缝钢管的规格见材料篇 铜管有紫铜管和黄铜管。紫铜管用于压力较低(p≤6.5～10MPa)的管路，装配时可按需要来弯曲，但抗振能力较低，且易使油氧化，价格昂贵；黄铜管可承受较高压力(p≤25MPa)，但不如紫铜管易弯曲 在液压系统中，管路连接螺纹有细牙普通螺纹(M)、60°圆锥管螺纹(NPT)、米制锥螺纹(ZM)，以及55°非密封管螺纹(G)和55°密封管螺纹(R)。螺纹的型式一般根据回路公称压力确定。公称压力小于等于16MPa的中、低压系统，上述各种螺纹连接型式均可采用。公称压力为16～31.5MPa的中、高压系统采用55°非密封管螺纹，或细牙普通螺纹。螺纹的规格尺寸见连接与紧固篇。 |
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表1 管路参数计算 |
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计算项目 |
计 算 公 式 |
说 明 |
|
金属管内油液的流速推荐值 υ |
(1)吸油管路取υ≤0.5～2m/s (2)压油管路取υ≤2.5～6m/s (3)短管道及局部收缩处取υ＝5～10m/s (4)回流管路取υ＝1.5～3m/s (5)泄油管路取υ≤1m/s |
一般取1m/s以下 压力高或管路较短时取大值，压力低或管路较长时取小值，油液粘度大时取小值 |
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管子内径 d |
|
Q —— 液体流量，L/min υ按推荐值选定 |
|
管子壁厚 δ |
钢管： 铜管：σp≤25MPa |
p —— 工作压力，MPa σp —— 许用压力，MPa σb —— 抗拉强度，MPa n —— 安全系数，当p＜7MPa时，n＝8；p≤17.5MPa时，n＝6；p＞17.5MPa时，n＝4 |
|
管子弯曲半径 |
钢管的弯曲半径应尽可能大，其最小弯曲半径一般取3倍的管子外径，或见材料篇有关规范 |
|
|
表2 钢管公称通径、外径、壁厚、连接螺纹及推荐流量 |
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公称通径 DN |
钢管外径 /mm |
管接头连接螺纹 /mm |
公称压力PN/MPa |
推荐管路通过流量 (按5m/s流速) /L·min-1 |
|||||
|
≤2.5 |
≤8 |
≤16 |
≤25 |
≤31.5 |
|||||
|
/mm |
/in |
管子壁厚/mm |
|||||||
|
3 |
|
6 |
|
1 |
1 |
1 |
1 |
1.4 |
0.63 |
|
4 |
|
8 |
|
1 |
1 |
1 |
1.4 |
1.4 |
2.5 |
|
5；6 |
1/8 |
10 |
M10×1 |
1 |
1 |
1 |
1.6 |
1.6 |
6.3 |
|
8 |
1/4 |
14 |
M14×1.5 |
1 |
1 |
1.6 |
2 |
2 |
25 |
|
10；12 |
3/8 |
18 |
M18×1.5 |
1 |
1.6 |
1.6 |
2 |
2.5 |
40 |
|
15 |
1/2 |
22 |
M22×1.5 |
1.6 |
1.6 |
2 |
2.5 |
3 |
63 |
|
20 |
3/4 |
28 |
M27×2 |
1.6 |
2 |
2.5 |
3.5 |
4 |
100 |
|
25 |
1 |
34 |
M33×2 |
2 |
2 |
3 |
4.5 |
5 |
160 |
|
32 |
1¼ |
42 |
M42×2 |
2 |
2.5 |
4 |
5 |
6 |
250 |
|
40 |
1½ |
50 |
M48×2 |
2.5 |
3 |
4.5 |
5.5 |
7 |
400 |
|
50 |
2 |
63 |
M60×2 |
3 |
3.5 |
5 |
6.5 |
8.5 |
630 |
|
65 |
2½ |
75 |
|
3.5 |
4 |
6 |
8 |
10 |
1000 |
|
80 |
3 |
90 |
|
4 |
5 |
7 |
10 |
12 |
1250 |
|
100 |
4 |
120 |
|
5 |
6 |
8.5 |
|
|
2500 |
|
(2)软管 软管是用于连接两个相对运动部件之间的管路，分高、低压两种。高压软管是以钢丝编织或钢丝缠绕为骨架的橡胶软管，用于压力油路。低压软管是以麻线或棉线编织体为骨架的橡胶软管，用于压力较低的回油路或气动管路中。软管参数的选择及使用注意事项见下表3 钢丝编织(或缠绕)胶管由内胶层、钢丝编织(或缠绕)层、中间胶层和外胶层组成(亦可增设辅助织物层)。钢丝编织层有1～3层，钢丝缠绕层有2、3层和6层，层数愈多，管径愈小，耐压力愈高。钢丝缠绕胶管还具有管体较柔软、脉冲性能好的优点 |
||
|
表3 软管参数的选择及使用注意事项 |
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|
项 目 |
计 算 及 说 明 |
|
|
软管内径 |
根据软管内径与流量、流速的关系按下式计算
|
A —— 软管的通流截面积，cm2 Q —— 管内流量，L/min υ —— 管内流速，m/s；通常软管的允许流速υ≤6m/s |
|
软管尺寸规格 |
根据工作压力和上式求得管子内径，选择软管的尺寸规格 高压软管的工作压力对不经常使用的情况可提高20%，对于使用频繁经常弯扭者要降低40% |
|
|
软管的弯曲半径 |
(1)不宜过小，一般不应小于下表4所列的值 (2)软管与管接头的联接处应留有一段不小于管外径两倍的直线段 |
|
|
软管的长度 |
应考虑软管在通入压力油后，长度方向将发生收缩变形，一般收缩量为管长的3%～4%，因此在选择管长及软管安装时应避免软管处于拉紧状态 |
|
|
软管的安装 |
应符合有关标准规定，如“软管敷设规范(JB/ZQ 4398)”，见“管路安装与清洗”一节 |
|
|
钢丝增强液压橡胶软管和软管组合件 (GB/T 3683—2006) |
|
钢丝增强液压橡胶软管和软管组合件(摘自GB/T3683—2006)适用于使用普通液压液体(如矿物油、可溶性油、油水乳浊液、乙二醇水溶液及水等)、工作温度范围为-40～100℃、内径为5～51mm的钢丝增强液压橡胶软管。不适用于蓖麻油基和酯基液体 1)型号 1型：一层钢丝编织的液压橡胶软管 2型：二层钢丝编织的液压橡胶软管 3型：二层钢丝缠绕加一层钢丝编织的液压橡胶软管 1T型：软管增强层结构与1型相同，在组装管接头时不切除或部分切除外胶层 2T型：软管增强层结构与2型相同，在组装管接头时不切除或部分切除外胶层 3T型：软管增强层结构与3型相同，在组装管接头时不切除或部分切除外胶层 2)结构 所有型号的软管均由耐液体的合成橡胶内胶层、一层或多层钢丝增强层及耐气候性能优良的合成橡胶层组成。外胶层外也可增添织物辅助层加固 成品软管的内、外径和增强层外径见下表4，软管应在大于(或等于)表中规定的最小弯曲半径和小于(或等于)设计工作压力的条件下进行工作。 |
|
表4 mm |
|||||||||||
|
公称内径 |
软管型号 |
1型 |
2型、3型 |
||||||||
|
内径 |
增强层外径 |
成品软管外径 |
增强层外径 |
成品软管外径 |
|||||||
|
最小值 |
最大值 |
最小值 |
最大值 |
最小值 |
最大值 |
最小值 |
最大值 |
最小值 |
最大值 |
||
|
5 |
4.5 |
5.4 |
8.9 |
10.1 |
11.9 |
13.5 |
10.6 |
11.7 |
15.1 |
16.7 |
|
|
6.3 |
6.1 |
6.9 |
10.6 |
11.7 |
15.1 |
16.7 |
12.1 |
13.3 |
16.7 |
18.3 |
|
|
8 |
7.7 |
8.5 |
12.1 |
13.3 |
16.7 |
18.3 |
13.7 |
14.9 |
18.3 |
19.8 |
|
|
10 |
9.3 |
10.1 |
14.5 |
15.7 |
19.1 |
20.6 |
16.1 |
17.3 |
20.6 |
22.2 |
|
|
10.3 |
9.9 |
11.1 |
15.3 |
16.4 |
19.8 |
21.4 |
— |
— |
— |
— |
|
|
12.5 |
12.3 |
13.5 |
17.5 |
19.1 |
22.2 |
23.8 |
19.0 |
20.6 |
23.8 |
25.4 |
|
|
16 |
15.4 |
16.7 |
20.6 |
22.2 |
25.4 |
27.0 |
22.2 |
23.8 |
27.0 |
28.6 |
|
|
19 |
18.6 |
19.8 |
24.6 |
26.2 |
29.4 |
31.0 |
26.2 |
27.8 |
31.0 |
32.5 |
|
|
22 |
21.8 |
23.0 |
27.8 |
29.4 |
32.5 |
34.1 |
29.4 |
31.0 |
34.1 |
35.7 |
|
|
25 |
25.0 |
26.4 |
32.5 |
34.1 |
36.9 |
39.3 |
34.1 |
35.7 |
38.5 |
40.9 |
|
|
31.5 |
31.3 |
33.0 |
39.3 |
41.7 |
44.5 |
47.6 |
43.3 |
45.6 |
49.2 |
52.4 |
|
|
38 |
37.7 |
39.3 |
45.6 |
48.0 |
50.8 |
54.0 |
49.6 |
52.0 |
55.6 |
58.7 |
|
|
51 |
50.4 |
52.0 |
58.7 |
61.9 |
65.1 |
68.3 |
62.3 |
64.7 |
68.3 |
71.4 |
|
|
公称内径 |
1T型 |
2T、3T型 |
设计工作压力/MPa |
最小弯 曲半径 |
|||||||
|
成品软 管外径 |
外胶层厚度 |
成品软 管外径 |
外胶层厚度 |
||||||||
|
最大值 |
最小值 |
最大值 |
最大值 |
最小值 |
最大值 |
1型、 1T型 |
2型、3型、 2T型3T型 |
||||
|
5 |
12.5 |
0.76 |
1.52 |
14.1 |
0.76 |
1.52 |
21.0 |
35.0 |
90 |
||
|
6.3 |
14.1 |
0.76 |
1.52 |
15.7 |
0.76 |
1.52 |
20.0 |
35.0 |
100 |
||
|
8 |
15.7 |
0.76 |
1.52 |
17.3 |
0.76 |
1.52 |
17.5 |
32.0 |
115 |
||
|
10 |
18.1 |
0.76 |
1.52 |
19.7 |
0.76 |
1.52 |
16.0 |
28.0 |
130 |
||
|
10.3 |
18.9 |
0.76 |
1.52 |
— |
— |
— |
16.0 |
— |
140 |
||
|
12.5 |
21.5 |
0.76 |
1.52 |
23.1 |
0.76 |
1.52 |
14.0 |
25.0 |
180 |
||
|
16 |
24.7 |
0.76 |
1.52 |
26.3 |
0.76 |
1.52 |
10.5 |
20.0 |
205 |
||
|
19 |
28.6 |
0.76 |
1.52 |
30.2 |
0.76 |
1.52 |
9.0 |
16.0 |
240 |
||
|
22 |
31.8 |
0.76 |
1.52 |
33.4 |
0.76 |
1.52 |
8.0 |
14.0 |
280 |
||
|
25 |
36.6 |
0.76 |
1.52 |
38.9 |
1.07 |
2.16 |
7.0 |
14.0 |
300 |
||
|
31.5 |
44.8 |
1.02 |
2.03 |
49.6 |
1.27 |
2.54 |
4.4 |
11.0 |
420 |
||
|
38 |
52.0 |
1.27 |
1.54 |
56.0 |
1.27 |
2.54 |
3.5 |
9.0 |
500 |
||
|
51 |
65.9 |
1.27 |
1.54 |
68.6 |
1.27 |
2.54 |
2.6 |
8.0 |
630 |
||
