A. 高压胶管的损坏原因
(1)高压胶管管壁的内外层均为耐油橡胶,中间为(2~4层)交叉编织钢丝或缠绕钢丝。质量差的胶管会出现:胶管壁厚薄不均;钢丝编织过紧、过松或钢丝层数过少;胶管加压后变形量(伸长、缩短或弯曲的变形量)较大;外层胶气密性差导致钢丝锈蚀;内层胶密封性差而使高压油轻易地进入钢丝层;胶层与钢丝层黏着力不足。上述情况都会使胶管地承受力降低,最终在管壁的薄弱处出现爆裂。
(2)胶管与接头装配时的扣压量和扣压速度选择不当,或接头的结构和、材质、尺寸选择不合理,都可导致胶管与接头压的过紧或过松,造成接头处早期损坏。
装配时,若扣压量过小,即接头与胶管间压得过松时,在油压的作用下胶管在使用初期便有可能从接头中脱出;若扣压量过大,则接头与胶管压得过紧,易导致胶管内层受到局部破坏,产生裂纹,高压油会从破裂处直接进入钢丝层,再沿钢丝间的缝隙窜到外套尾部喷出,或一直沿钢丝层窜到某处积聚起来,使外层胶产生鼓包甚至破裂。胶管与接头在装配时,若扣压速度过快,容易造成内胶损坏和钢丝层断裂,使胶管在使用中过早损坏。
(3)此外,接头设计不合理、加工质量差,也会造成内胶损坏;若接头材质选择不当,在扣压过程中易产生变形,从而影响扣压质量,使胶管的寿命缩短。 在质量有保证的前提下,如果使用不当,也会大大地缩短胶管地使用寿命。实际工作中,大部分高压胶管地损坏都是由于使用不当造成的。
(1)受频繁、剧烈的压力冲击。高压胶管出现爆裂,一般不是因承受静压力太大所致,而是与压力冲击的剧烈程度和次数有关。工程机械在作业时,油管内会反复出现油压的突然升高或降低的情况,从而构成对油管频繁的压力冲击,导致各部的油封损坏加剧、胶管出现起泡和破裂以及管接头的松动渗漏现象。因此在操作时,阀杆的扳动不可过猛,一定要平缓。
(2)油液的使用温度过高。工程机械作业时,液压系统因功率损耗而使油液发热,加上外界气温的影响(尤其在夏天),可使油温急剧升高。油液使用温度越高,橡胶越易老化,弹性变差,强度与密封性能下降,胶管就会很快爆裂。因此,在作业中,当液压系统出现温升过高、过快时,应及时查明原因,予以排除;夏天作业,特别是连续作业时,应采取必要的降温措施。
(3)胶管选用、安装不合理。在更换高压胶管时,所选用胶管的长度、钢丝层数、接头形状和尺寸都要合理,且应尽量减小胶管弯曲程度;在拧紧接头螺母时,不要使胶管产生扭曲,过大的弯曲和扭曲会大大降低胶管的使用寿命;对一些容易发生摩擦的部位应采取防护措施,以防止胶管因磨损而爆裂。
B. 矿用高压胶管总成在使用当中容易出现哪些问题呢
矿用高压胶管总成及中间接头组件失效原因归纳如下:
( 1 )液压 ( 乳化液)系统压力源采取三柱塞泵或五柱塞泵,额定压力高、流量大、压力脉动量大,管路各元件容易疲劳损坏。尤其是主供液管路,长时间在脉冲高压状态下工作,高压胶管的薄弱环节,如密封圈、U型卡、高压胶管接头等处发生故障几率要远远高于支架内部高压胶管故障的发生频率,因为后者高压胶管只在支架动作时才承受高压,作用时间很短,产生故障的机理不同。
( 2 )乳化液介质私度低、密度大、抗腐蚀性相对差,特别是不同矿区水质酸碱度差别很大,使用中管理不严,井下乳化液往往达不到规定的油水比例,橡胶长期处于这种介质的浸泡中,必然会变质、硬化、老化。
( 3 )由于井下设备的使用特点,介质清洁度较低,介质裹挟气体较多,一方面极易发生气蚀,气蚀发生时,压力峰值可超过1G P a ;另一方面,高速大流量乳化液裹挟着细小杂质,冲击管路内表面和接头组件,会犁出一道道沟痕,产生拉丝侵蚀。高压胶管内胶层的损坏加速了胶管编制钢丝网的腐蚀,降低了高压胶管的耐压强度。压力波对高压胶管总成及接头组件产生强大的冲击作用,并导致高压胶管总成及接头组件危险断面的断(破)裂。
( 4 )煤矿生产环境粉尘多、湿度大,水为弱碱性。振动的管路与环境物体摩擦,使高压胶管表层橡胶磨损,接头组件表面防腐蚀层脱落,促进了损坏进程。
( 5 )生产高压胶管总成和中间接头组件的工厂多为中小企业,受技术,设备,资金等条件制约,有些甚至不按图纸的工艺要求加工,高压胶管总成及管路辅件达不到技术要求,产品质量参差不齐,强度低、寿命短、污染严重,为突发安全事故埋下隐患。
( 6 )设计布局不合理。在正常情况下,高压胶管主要承受内部压力和一定 ( 弯曲)外力,不正确的布置方式,使高压胶管长期处于额外附加力 ( 拉力、扭转力)的作用,降低了高压胶管总成的使用寿命。
( 7 )失效管路元件超寿命使用。由于无法检验和准确判断高压胶管和管路元件是否失效或达到使用寿命,现场存在大量超寿命使用的元件 ( 按国外有关规定,高压胶管出厂后2年有效) ,这些高压胶管往往容易在使用过程中失效,导致故障率增加。