焊接式管接頭漏油分析及預防措施

焊接式管接頭困加工簡單、拆卸方便、耐壓高而廣泛應用于冶金、礦山、鍛壓等重型機械液壓管路系統(tǒng)中，可在系統(tǒng)工作壓力32MPa、環(huán)境溫度-25～80℃情況下保證設備正常工作。但由于種種因素造成的管接頭連接部位漏油現(xiàn)象時有發(fā)生，嚴重時導致設備動作失靈甚至造成事故。從機體及管接頭連接部位加工質量、管道應力、焊接和裝配方法、液壓系統(tǒng)設計等方面，分析造成管接頭漏油故障的原因，并提出一些改進措施。

1．由于加工誤差較大而引起的漏油

(1)螺紋孔與端面垂直度誤差過大引起的漏油。焊接式管接頭與機體主要是自鎖性好的公制細牙螺紋連接，并靠端面壓緊組合密封墊圈防止漏油的。如果螺紋孔與端面垂直度誤差過大，安裝盾組合密封墊圈只有局部壓緊，在系統(tǒng)壓力變化或油液溫度升高而黏度減小時，該處就會漏油。所以，公制螺紋連接時應在機體的端面鉆螺紋底孔，攻螺紋的同時鉆深為1mm、粗糙度Ra為3.2um，與螺紋孔垂直的平面型凹坑，直徑應大于所用組合密封墊圈外徑。這樣才可保證機體連接螺紋孔與端面（平面型凹坑）的垂直度。用組合密封墊圈密封后，即使系統(tǒng)溫度達到60℃時，該部位也不會漏油。

(2)安放O形密封圈槽加工誤差過大引起的漏油。加工接頭體時，如果安放0形密封圈的圈槽深度太深，裝配后O形密封圈壓縮變形太小，不能保證密封；圈槽深度太淺，裝配時接管端面壓縮O形密封圈使其嚴重變形而開裂，破壞了密封機理，也會導致該部位漏油。因此，加工接頭體時必須按照標準要求加工安放O形密封圈的圈槽尺寸，避免由于加工誤差導致的O形密封圈密封不良而漏油。

2．管道應力造成的管接頭漏油

(1)管道應力產(chǎn)生的原因。通常配管的作法是：先將接頭體裝上接管，擰在機體或油路塊上。鋼管對正接管后，在其周圍點焊幾處，卸下來再焊圓周。這種做法將產(chǎn)生焊接應力，加之管路裝配方法不當?shù)人a(chǎn)生的應力，就會使和接管焊接到一起的鋼管產(chǎn)生管道應力。由于螺母端面和接管接觸面積小，不能抵消鋼管上的管道應力，使接頭體與接管的結合面發(fā)生傾斜導致接管不能壓緊O形密封圈而漏油，如圖79所示。

(2)消除管道應力的方法。裝配管路時鋼管的扭轉、彎曲等所產(chǎn)生的應力可通過正確的裝配工藝消除，焊接過程中不正確的焊接方法產(chǎn)生的焊接應力，采用氣焊烤紅管路或其他的熱處理都不能消除。解決焊接應力的方法如下。

1)對系統(tǒng)配管時，接頭體先裝上組合密封墊圈后擰緊于機體或油路塊上。

2)選用兩根與接管管徑、材質相符的冷拔無縫鋼管，使其長度比實際尺寸長一點，將接管分別與兩根鋼管的一端正對焊牢，管壁較厚的管道焊前應進行預熱。

3)待冷卻后用螺母分別把接管與兩端接頭體擰緊，這次不要放入O形密封圈，并注意要把鋼管托平使螺母壓牢接管，兩端連接牢固后，將長出的部分切割掉。

4)兩側無縫鋼管的長短已經(jīng)合適，兩端螺母要擰得很緊，確保手離開鋼管時兩端面對正不錯開。修整兩鋼管端面使中間留0.5mm的間隙，之后把兩鋼管對縫圓周焊接牢固，即一根油路管中間多一個焊縫，等冷卻之后再卸下來。

5)管道焊接完畢后，將焊縫處和周圍的熔渣及飛濺物清理干凈，進行耐壓試驗（試驗壓力為最高工作壓力的1.5～2倍），不合格時應進行補焊，同一部位的返修次數(shù)不宜超過三次。

6)按照凈化工藝規(guī)定，對所有管路進行徹底清洗后，再進行第二次安裝，此時將各種密封圈全部裝入，并用力擰緊各連接部位。

按上述步驟進行系統(tǒng)管路配置，焊接應力才能徹底消除。工作中即使系統(tǒng)壓力達到32MPa，油溫上升到60℃時，管接頭連接部位也不會漏油。

3．焊接武管接頭結構不夠合理造成的漏油

為了避免管道應力或接頭體上安放O形密封圈的圈槽加工誤差及O形密封圈、螺母損壞等導致的漏油，在系統(tǒng)管路安裝允許的情況下，可采用圖80所示結構改進的焊接式管接頭。該管接頭與機體的連接螺紋可為公制細牙螺紋，也可為錐管螺紋。采用錐管螺紋連接時，由于錐管螺紋和組合密封墊圈兩處同時起到密封作用，使其防漏效果更佳。采用并設計這種結構改進的管接頭時應注意以下幾點。

(1)盡可能減小六角處至螺紋的距離，改善螺紋的受力情況。

(2)正確設計和加工D及e值，保證組合密封墊圈能夠順利裝入，在管接頭有足夠強度的情況下，擰緊管接頭時組合密封墊圈有適宜的壓縮量。

4．管路裝配程序不當導致的管接頭漏油

所有配置好的管路徹底清洗后，才可進行安裝。安裝系統(tǒng)管路時強制扭轉、彎曲鋼管以及裝入接頭體或擰緊連接接頭體和接管的螺母時用力過大使其變形所產(chǎn)生的管道應力和造成的螺紋損傷、螺母裂縫、密封圈過度變形，都將導致連接部位漏油。因此，系統(tǒng)管路進行最后安裝時應注意以下幾點。

(l)確保所用接頭、螺母和密封圈溝槽棱角沒有傷痕、毛刺或斷絲扣等。

(2)選擇符合標準要求且和介質相容的密封圈，勿用老化、變形或有缺陷的密封圈，已經(jīng)使用過的密封圈不能重復使用。

(3)緊固接頭體和螺母時，擰緊力矩要均勻并符合元件廠的規(guī)定，切勿用錘子敲打或硬扳。

(4)接頭體上裝入O形密封圈后，才可旋入預先裝在接管上的螺母。旋入并擰緊螺母時兩端應同時進行，并保持鋼管不要轉動，防止一端螺母擰得太緊損壞螺紋、螺母及O形密封囤，而另一端間隙過大無法保證密封。

(5)保持管接頭、鋼管的軸線在同一直線上，避免管道的強制扭轉和不規(guī)則彎曲。為了減小管路振動，對于長管道用減振支架或管夾固定。

5．系統(tǒng)壓力沖擊造成的管接頭漏油

當管路系統(tǒng)中液流迅速換向或滯止時，系統(tǒng)內就會產(chǎn)生壓力的急劇變化，形成比正常壓力大幾倍的瞬時壓力峰值，造成系統(tǒng)的液壓沖擊。液壓沖擊又會引起系統(tǒng)的振動，系統(tǒng)的壓力沖擊和振動往往使管接頭、螺母松動，嚴重時導致焊接部位焊縫及熱影響區(qū)出現(xiàn)裂縫甚至斷裂，不但漏油，而且極易造成事故。因此，減小壓力沖擊也是防止焊接式管接頭漏油的重要環(huán)節(jié)，可采取下列措施予以避免。

(1)避免設備的機械振動和執(zhí)行件運動工況下的緊急制動。

(2)設計液壓系統(tǒng)時注意設計防沖擊回路和過載保護回路，避免執(zhí)行件的前沖現(xiàn)象及沖擊性負載。

(3)選用壓力脈動小的液壓元件并盡量減少管接頭的使用。