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管接头在设计的时候一般要考虑以下八个条件:①环境腐蚀性;②输送介质化学性能;③环境和介质温度;④管路功能;⑤流量;⑥压力;⑦系统使用条件和管接头压力级别;⑧许可证书和政策法规;⑨用户特殊技术要求及标准;下面小编就一一详细介绍这些设计条件,如有不当之处,还望能指正。
1、环境腐蚀性决定管接头材质及表面处理
镀锌碳钢管是液压管路标准材料。一般来说,无论是固定机械,还是移动机械,镀锌表面都可以满足较高的耐腐蚀要求。
2、输送介质影响管接头选用材质
一般液压油对钢管和钢接头没有腐蚀性,所以液压系统普遍选用碳钢接头。饮用水或纯净水连接管路不应该使用普通碳钢。
3、环境和介质温度影响管接头选用材质
变过碳钢管路,如果配置丁氰橡胶(NBR)弹性密封,最高持续工作温度为100ºC。短时间内,使用温度超多100ºC,对系统不会产生不良影响。如果管路密封材质为氟橡胶(FPM)的话,持续工作温度可以达到200ºC,如果不锈钢管路系统采用刚性密封,可允许很高的工作温度。在低压高温情况下,特别是牵扯到高腐蚀介质,比如废气循环系统,可以设计这种管路。但要注意,随工作温度升高,管路及部件机械性能发生变化,管路系统公称压力也会相应降低。
4、管路功能决定接头性能
管路在液压系统中有不同功能———高压油路,低压回油路和吸油管路。高压管路内同时伴有强冲击和高速紊流,管路必须在这种条件下保证密封。吸油管路液体流速低,为保证油泵不受到空气化效应破坏,必须选择合适管接头,保证管路系统承受真空以及尽量降低压力损失。
5、流 量
流量决定接头公称口径,也决定在设计选型时采用接头型式,以达到设计标准对压降及流速的要求,国际标准 ISO 4413及德国标准 DIN 24346对管路介质流速提出下列参考值:高压油路:3m/s~`5m/s; 低压回油路:2m/s~`4m/s; 吸油管路:1m/s
特高压系统,流速可高达10m/s。当然高速流速引起高压降并产生热能;高温意味着部件(特别是活动部件)损耗提高,密封件老化;系统产生工作外热能意味着能量损失,高速带来的 流也提高管路噪音,但现代化机械要求机体轻便,同时大管径意味着高成本。所以,在实际管路设计中,工程设计人员可采用下列简便经验算式:D≈4.61×
式中:D---管直径,mm;v---流量,L/mm;c---流速,m/s
要优化设计复杂的液压管路,一般要求计算压降。管路的压力降,可以计算,也可以根据经验估计,除管子本身,采用的各种管接头会不同程度增加压降。管接头的压降计算需要知道管接头的阻力系数,设计液压管路时,要尽量避免弯曲,徒然变径,避免采用产生高压降的绞接管接头等。
6、压 力
选择管接头要知道管接头的公称压力。公称压力是一个标准参数,并在数值上与系统最大工作压力相等。
7、系统使用条件和管接头压力级别
建筑工业需要各式各样的高强度机械,如重型挖掘机、大吨位吊车等。其液压系统是起到负载功能的中心部件。在建筑工地上,这些设备一般都要高负载,接近甚至超过其设计极限运转。
8、许可证书和政策法规
个别行业使用的接头要求有特别的行业证书。如用于造船、海洋平台的管接头需要船级社认证【如DNV(挪威船级社)、ABS(美国船级社)、GL(德国劳氏)、NK(日本船级社)、CCS(中国船级社)等】。欧洲发电厂管路用到的接头必须经过100%的检验并配备单项证书检测。可燃气体传送管路通常都须满足严格的要求,所以使用的管接头要具备相应证书。
9、用户要求和区域标准
专业化设备制造商和项目承包商,都有严格的产品质量管理和设计采购标准。许多厂商将这种要求汇编成设计手册(Specification)。液压元件通常是设计手册的主要对象,以管接头为例,设计包括管接头标准、材料,甚至还会规定生产厂家,这种规定,最大限度地简化了产品设计和采购的检验程序,保证了部件质量统一性和稳定性,简化了维修步骤,保障了配件供应。最重要的是,通过供销合作,明确质量责任。
除此之外,随着市场国际化,产品设计要更多地考虑到市场地域不同所带来的不同的要求,包括部件配件的供应,以及不同地域对技术、安全、环保等因素不同的规范。
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