焊接式管接頭漏油分析及預(yù)防措施

焊接式管接頭困加工簡(jiǎn)單、拆卸方便、耐壓高而廣泛應(yīng)用于冶金、礦山、鍛壓等重型機(jī)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(shè)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(shí)有發(fā)生，嚴(yán)重時(shí)導(dǎo)致設(shè)備動(dòng)作失靈甚至造成事故。從機(jī)體及管接頭連接部位加工質(zhì)量、管道應(yīng)力、焊接和裝配方法、液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)等方面，分析造成管接頭漏油故障的原因，并提出一些改進(jìn)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(guò)大引起的漏油。焊接式管接頭與機(jī)體主要是自鎖性好的公制細(xì)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(guò)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(shí)，該處就會(huì)漏油。所以，公制螺紋連接時(shí)應(yīng)在機(jī)體的端面鉆螺紋底孔，攻螺紋的同時(shí)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(yīng)大于所用組合密封墊圈外徑。這樣才可保證機(jī)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(dá)到60℃時(shí)，該部位也不會(huì)漏油。

(2)安放O形密封圈槽加工誤差過(guò)大引起的漏油。加工接頭體時(shí)，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(shí)接管端面壓縮O形密封圈使其嚴(yán)重變形而開裂，破壞了密封機(jī)理，也會(huì)導(dǎo)致該部位漏油。因此，加工接頭體時(shí)必須按照標(biāo)準(zhǔn)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(dǎo)致的O形密封圈密封不良而漏油。

2．管道應(yīng)力造成的管接頭漏油

(1)管道應(yīng)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(jī)體或油路塊上。鋼管對(duì)正接管后，在其周圍點(diǎn)焊幾處，卸下來(lái)再焊圓周。這種做法將產(chǎn)生焊接應(yīng)力，加之管路裝配方法不當(dāng)?shù)人a(chǎn)生的應(yīng)力，就會(huì)使和接管焊接到一起的鋼管產(chǎn)生管道應(yīng)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(yīng)力，使接頭體與接管的結(jié)合面發(fā)生傾斜導(dǎo)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(yīng)力的方法。裝配管路時(shí)鋼管的扭轉(zhuǎn)、彎曲等所產(chǎn)生的應(yīng)力可通過(guò)正確的裝配工藝消除，焊接過(guò)程中不正確的焊接方法產(chǎn)生的焊接應(yīng)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(yīng)力的方法如下。

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

2)選用兩根與接管管徑、材質(zhì)相符的冷拔無(wú)縫鋼管，使其長(zhǎng)度比實(shí)際尺寸長(zhǎng)一點(diǎn)，將接管分別與兩根鋼管的一端正對(duì)焊牢，管壁較厚的管道焊前應(yīng)進(jìn)行預(yù)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(zhǎng)出的部分切割掉。

4)兩側(cè)無(wú)縫鋼管的長(zhǎng)短已經(jīng)合適，兩端螺母要擰得很緊，確保手離開鋼管時(shí)兩端面對(duì)正不錯(cuò)開。修整兩鋼管端面使中間留0.5mm的間隙，之后把兩鋼管對(duì)縫圓周焊接牢固，即一根油路管中間多一個(gè)焊縫，等冷卻之后再卸下來(lái)。

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(jìn)行耐壓試驗(yàn)（試驗(yàn)壓力為最高工作壓力的1.5～2倍），不合格時(shí)應(yīng)進(jìn)行補(bǔ)焊，同一部位的返修次數(shù)不宜超過(guò)三次。

6)按照凈化工藝規(guī)定，對(duì)所有管路進(jìn)行徹底清洗后，再進(jìn)行第二次安裝，此時(shí)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(jìn)行系統(tǒng)管路配置，焊接應(yīng)力才能徹底消除。工作中即使系統(tǒng)壓力達(dá)到32MPa，油溫上升到60℃時(shí)，管接頭連接部位也不會(huì)漏油。

3．焊接武管接頭結(jié)構(gòu)不夠合理造成的漏油

為了避免管道應(yīng)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(dǎo)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(jié)構(gòu)改進(jìn)的焊接式管接頭。該管接頭與機(jī)體的連接螺紋可為公制細(xì)牙螺紋，也可為錐管螺紋。采用錐管螺紋連接時(shí)，由于錐管螺紋和組合密封墊圈兩處同時(shí)起到密封作用，使其防漏效果更佳。采用并設(shè)計(jì)這種結(jié)構(gòu)改進(jìn)的管接頭時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)。

(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(shè)計(jì)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(qiáng)度的情況下，擰緊管接頭時(shí)組合密封墊圈有適宜的壓縮量。

4．管路裝配程序不當(dāng)導(dǎo)致的管接頭漏油

所有配置好的管路徹底清洗后，才可進(jìn)行安裝。安裝系統(tǒng)管路時(shí)強(qiáng)制扭轉(zhuǎn)、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(shí)用力過(guò)大使其變形所產(chǎn)生的管道應(yīng)力和造成的螺紋損傷、螺母裂縫、密封圈過(guò)度變形，都將導(dǎo)致連接部位漏油。因此，系統(tǒng)管路進(jìn)行最后安裝時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)。

(l)確保所用接頭、螺母和密封圈溝槽棱角沒(méi)有傷痕、毛刺或斷絲扣等。

(2)選擇符合標(biāo)準(zhǔn)要求且和介質(zhì)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(guò)的密封圈不能重復(fù)使用。

(3)緊固接頭體和螺母時(shí)，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(yù)先裝在接管上的螺母。旋入并擰緊螺母時(shí)兩端應(yīng)同時(shí)進(jìn)行，并保持鋼管不要轉(zhuǎn)動(dòng)，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(guò)大無(wú)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(qiáng)制扭轉(zhuǎn)和不規(guī)則彎曲。為了減小管路振動(dòng)，對(duì)于長(zhǎng)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(dāng)管路系統(tǒng)中液流迅速換向或滯止時(shí)，系統(tǒng)內(nèi)就會(huì)產(chǎn)生壓力的急劇變化，形成比正常壓力大幾倍的瞬時(shí)壓力峰值，造成系統(tǒng)的液壓沖擊。液壓沖擊又會(huì)引起系統(tǒng)的振動(dòng)，系統(tǒng)的壓力沖擊和振動(dòng)往往使管接頭、螺母松動(dòng)，嚴(yán)重時(shí)導(dǎo)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(shè)備的機(jī)械振動(dòng)和執(zhí)行件運(yùn)動(dòng)工況下的緊急制動(dòng)。

(2)設(shè)計(jì)液壓系統(tǒng)時(shí)注意設(shè)計(jì)防沖擊回路和過(guò)載保護(hù)回路，避免執(zhí)行件的前沖現(xiàn)象及沖擊性負(fù)載。

(3)選用壓力脈動(dòng)小的液壓元件并盡量減少管接頭的使用。