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【摘 要】 介绍了在液压系统管路设计中，为了更好的满足液压系统的要求，对液压钢管，配管图、管接头等进行的一些优化设计，以履带起重机、强夯机为实例，在实际生产制作中的注意事项，提高了生产率，增强了对操作者的指导作用，对液压系统的设计完善起到了很好的帮助，同时可为其他设计者提供参考。
【关键词】 液压管路；优化设计；安装
液压技术与现代社会中人们的日常生活、工农业生产、科学研究活动产生着日益密切的关系，已成为现代机械设备和装置中的技术构成、现代控制工程的基本技术要素和工业及及国防自动化的重要手段，并在国民经济各行业以及几乎所有技术领域中广泛应用，应用液压技术的程度已成为衡量一个国家工业化水平的标志。所以正确合理的设计与使用液压系统，对于提高各类液压机械及装置的工作品质和技术经济性能具有重要意义。
液压系统中除了动力元件、执行元件，还有做为液压附件的管道。液压管路必不可少，尽管它是液压附件，但也是液压系统组成中不可或缺的重要组成部分，管路选择是否恰当却对系统有着重要影响。在本文，我们就结合履带起重机、强夯机实例来浅谈一下如何对液压管路的设计优化，使我们的液压系统更好的运行，更好的保证液压系统的稳定性能。
一、液压管路的设计
在第一台履带起重机的液压设计中，起先液压油箱和液压泵不处在同一转台侧，引起吸引管路过长，吸油阻力大，后来改进了，将液压泵和液压油箱放在同一侧。虽然液压油泵吸油管路较短，但是对液压泵的工作影响却很大；若吸油阻力大，严重时将会出现空穴现象，空穴现象会使液压装置产生振动及噪声从而影响车辆的正常工作；若管路体积过大，将会影响油箱的结构及尺寸设定，且会造成成本增加。因此合理设计管路就显得尤为重要。
液压系统配管中，钢管排布的优化，管接头、胶管的选型都很重要。在实际的设计中，钢管弯制的部位太多造成压力损失大且不易制作，图纸中的液压钢管的估算要准确，钢管在车架上的排布合理化。如果多人设计，胶管参数的标准要统一，否则不便于实际指导安装；管接头的种类繁多，轻型、重型要严格区分开，有效保证系统性能。
二、液压管路钢管排布的优化设计
1、减少硬管的弯制，减小压力损失，适当增加胶管的使用，减小液压冲击
根据机架的实际形状及尺寸及液压原理图，综合考虑控制阀块等液压元件的位置，科学的利用空间，合理排布液压钢管，尽量使整机美观。充分利用了车架下部两侧的空间，将车架上的钢管集中布置，与液压元件的连接采用胶管，以增加系统的弹性，吸收冲击压力，减小液压冲击。管路的转向尽量采用直角接头体、三通接头体等，从而成功的实现减少液压钢管的弯制，提高了生产率，减少了不必要的拐弯形式，减小了压力损失，简化了管路。
2、确定液压钢管的长度，便于定额采购，实现了整台车硬管一次下料制作，提高了生产率
对于附着在整机不同部位的液压钢管，结合对应的零部件图纸尺寸确定对应种类钢管的排布方式及尺寸。设计固定各部位液压钢管所用的对应焊接底板、支架以及采用过渡接头后所用的安装板等。
三、管接头的优化设计
自30年代初埃米托在德国发明卡套式管接头以来，卡套式管接头因其特有的装配方便（仅需两把扳手）而广受欢迎。经过半个多世纪的发展，埃米托始终保持着卡套式管接头技术的领先地位。今天，EO管接头是世界上使用最为广泛的一种管接头。在设计中，不同设计者选用管接头思路不同，如发动机部分管接头多选用按标准自制，管路系统管接头多选用进口品牌的卡套式接头，这样从整台车来说，自制的接头体因为加工质量影响，容易产生泄漏，加之不同密封柱端所需要的不同标准密封圈规格与尺寸给采购带来一定难度，安装时也不易区分。一些图纸中的管接头未根据不同管路的压力要求区分轻型重型选用。这样压力管路在运行中会产生泄漏或破裂。根据以上问题，统一思路，液压系统的管接头尽量采用同一品牌，尽量采用卡套式管接头，并根据管路压力区分轻型与重型，将原自制接头转换为可直接采购的卡套式管接头，从而完全达到了“管路连接牢固，密封可靠”的要求。虽然这样成本上看似高出了一些，实际上节约了很多自制接头的麻烦，从一定程度上是有效保证了液压系统的安全可靠性。
四、液压胶管及配管图的优化设计
1、液压胶管采用要求
液压胶管采用同一标准，同一厂家的产品，根据不同管路的压力要求选择对应的液压胶管类型，其长度在样机试制时统一现场测量，在第一台试制后列出液压胶管的编号、型号、长度等明细表，以利于后续生产制造。
2、现场安装要求
为了更好的指导现场安装，应设计布管三维图和布管表，让操作者一目了然，如右图：安装时可根据配管图安装对应的液压元件、接头体、液压胶管等。
软管的布排、安装、环境影响：软管总成的排布方式及工作环境直接影响其使用寿命。正确的管路排布方式，有利于最大的延长软管的使用寿命及保证软管的安全工作性能。当软管平直连接时，必须保证管子有足够松弛度以便于软管在受压力而长度发生变化时自身可进行调节。受压时，软管太短会导致软管从软管接头上，导致金属损伤或密封失效。
确定软管长度时必须考虑到软管总成有足够的松弛度，以保证当系统零部件活动或振动时不会给软管增加应力。然而，也不能给软管留太多的余量，以免软管摩擦设备或其他的零部件。应避免软管机械扭曲。因此，在安装时应保证软管的弯曲半径大于其最小弯曲半径，也不能使软管扭转。正确的使用管夹，能保证管路排布的稳定性，避免管子与设备表面接触而损坏软管。然而在使用管夹固定软管时不应该牺牲软管在运动和压力之下的活动性，这一点至关重要。高压低压系统的软管不能够交叉或固定在一起。不同长度变化率会导致软管外胶层的损伤。高温会降低软管的使用寿命，所以，软管应远离设备或环境中的高温部位。在高温的环境中应对软管采取相应的隔热防护。在设计中功能性永远都应优先于美观性和布排的方便性。同时在设计中应尽量考虑到维修和系统维护的需要。
在液压系统设计中，软管和软管接头的选型通常都是在设计的最后阶段进行，而且选型的重要性很容易被忽视或低估。事实上，软管和接头的配合对整个系统的功能和寿命起着至关重要的作用。
五、液压管路的安装
液压管道安装是液压设备安装的一项主要工程。管道安装质量的好坏是关系到液压系统工作性能是否正常的关键之一。
1、布管设计和配管时都应先根据液压原理图，对所需连接的组件、液压元件、管接头、法兰作一个通盘的考虑。
2、管道的配置必须使管道、液压阀和其它元件装卸、维修方便。系统中任何一段管道或元件应尽量能自由拆装而不影响其它元件。
3、管道的敷设排列和走向应整齐一致，层次分明。
4、配管时必须使管道有一定的刚性和抗振动能力。应适当配置管道支架和管夹。弯曲的管子应在起弯点附近设支架或管夹。
5、一条管路由多段管段与配套件组成时应依次逐段接管，完成一段，组装后，再配置其后一段，以避免一次焊完产生累积误差。
6、软管的安装一定要注意不要使软管和接头造成附加的受力、扭曲、急剧弯曲、磨擦等不良工况。
7、管道配管焊接以后，所有管道都应按所处位置预安装一次。预安装后，再次拆开进行酸洗磷化处理。管道在酸洗、磷化、干燥后再次安装起来以前，需对每一根管道内壁先进行一次预清洗。预清洗完毕后应尽早复装成系统，进行系统的整体循环净化处理，直至达到系统设计要求的清洁度等级。
8、对设备上油液温度和环境温度变化较大的管路，在安装时要考虑热膨胀补偿问题，以减小热应力的影响；为了保证管路的安全工作，延长使用寿命，对处于高温区的橡胶管，应做好隔热降温，如包扎隔热层，引入散热空气等都是有效措施；對于易磨损部位的软管应缠上螺旋式塑料保护套管加以保护。
六、结束语
总之：液压系统管道设计对整个液压系统也起着非常至关重要的作用，是液压系统性能的保证。管道安装质量的好坏是关系到液压系统工作性能是否正常的关键之一。在设计中的没一个环节，每一个细节都要优化考虑，优化选择。
参考文献：
[1]《液压设计手册》
[2]肖龙，陆立颖等，液压传动技术，北京，冶金工业出版社，1999
【关键词】 液压管路；优化设计；安装
液压技术与现代社会中人们的日常生活、工农业生产、科学研究活动产生着日益密切的关系，已成为现代机械设备和装置中的技术构成、现代控制工程的基本技术要素和工业及及国防自动化的重要手段，并在国民经济各行业以及几乎所有技术领域中广泛应用，应用液压技术的程度已成为衡量一个国家工业化水平的标志。所以正确合理的设计与使用液压系统，对于提高各类液压机械及装置的工作品质和技术经济性能具有重要意义。
液压系统中除了动力元件、执行元件，还有做为液压附件的管道。液压管路必不可少，尽管它是液压附件，但也是液压系统组成中不可或缺的重要组成部分，管路选择是否恰当却对系统有着重要影响。在本文，我们就结合履带起重机、强夯机实例来浅谈一下如何对液压管路的设计优化，使我们的液压系统更好的运行，更好的保证液压系统的稳定性能。
一、液压管路的设计
在第一台履带起重机的液压设计中，起先液压油箱和液压泵不处在同一转台侧，引起吸引管路过长，吸油阻力大，后来改进了，将液压泵和液压油箱放在同一侧。虽然液压油泵吸油管路较短，但是对液压泵的工作影响却很大；若吸油阻力大，严重时将会出现空穴现象，空穴现象会使液压装置产生振动及噪声从而影响车辆的正常工作；若管路体积过大，将会影响油箱的结构及尺寸设定，且会造成成本增加。因此合理设计管路就显得尤为重要。
液压系统配管中，钢管排布的优化，管接头、胶管的选型都很重要。在实际的设计中，钢管弯制的部位太多造成压力损失大且不易制作，图纸中的液压钢管的估算要准确，钢管在车架上的排布合理化。如果多人设计，胶管参数的标准要统一，否则不便于实际指导安装；管接头的种类繁多，轻型、重型要严格区分开，有效保证系统性能。
二、液压管路钢管排布的优化设计
1、减少硬管的弯制，减小压力损失，适当增加胶管的使用，减小液压冲击
根据机架的实际形状及尺寸及液压原理图，综合考虑控制阀块等液压元件的位置，科学的利用空间，合理排布液压钢管，尽量使整机美观。充分利用了车架下部两侧的空间，将车架上的钢管集中布置，与液压元件的连接采用胶管，以增加系统的弹性，吸收冲击压力，减小液压冲击。管路的转向尽量采用直角接头体、三通接头体等，从而成功的实现减少液压钢管的弯制，提高了生产率，减少了不必要的拐弯形式，减小了压力损失，简化了管路。
2、确定液压钢管的长度，便于定额采购，实现了整台车硬管一次下料制作，提高了生产率
对于附着在整机不同部位的液压钢管，结合对应的零部件图纸尺寸确定对应种类钢管的排布方式及尺寸。设计固定各部位液压钢管所用的对应焊接底板、支架以及采用过渡接头后所用的安装板等。
三、管接头的优化设计
自30年代初埃米托在德国发明卡套式管接头以来，卡套式管接头因其特有的装配方便（仅需两把扳手）而广受欢迎。经过半个多世纪的发展，埃米托始终保持着卡套式管接头技术的领先地位。今天，EO管接头是世界上使用最为广泛的一种管接头。在设计中，不同设计者选用管接头思路不同，如发动机部分管接头多选用按标准自制，管路系统管接头多选用进口品牌的卡套式接头，这样从整台车来说，自制的接头体因为加工质量影响，容易产生泄漏，加之不同密封柱端所需要的不同标准密封圈规格与尺寸给采购带来一定难度，安装时也不易区分。一些图纸中的管接头未根据不同管路的压力要求区分轻型重型选用。这样压力管路在运行中会产生泄漏或破裂。根据以上问题，统一思路，液压系统的管接头尽量采用同一品牌，尽量采用卡套式管接头，并根据管路压力区分轻型与重型，将原自制接头转换为可直接采购的卡套式管接头，从而完全达到了“管路连接牢固，密封可靠”的要求。虽然这样成本上看似高出了一些，实际上节约了很多自制接头的麻烦，从一定程度上是有效保证了液压系统的安全可靠性。
四、液压胶管及配管图的优化设计
1、液压胶管采用要求
液压胶管采用同一标准，同一厂家的产品，根据不同管路的压力要求选择对应的液压胶管类型，其长度在样机试制时统一现场测量，在第一台试制后列出液压胶管的编号、型号、长度等明细表，以利于后续生产制造。
2、现场安装要求
为了更好的指导现场安装，应设计布管三维图和布管表，让操作者一目了然，如右图：安装时可根据配管图安装对应的液压元件、接头体、液压胶管等。
软管的布排、安装、环境影响：软管总成的排布方式及工作环境直接影响其使用寿命。正确的管路排布方式，有利于最大的延长软管的使用寿命及保证软管的安全工作性能。当软管平直连接时，必须保证管子有足够松弛度以便于软管在受压力而长度发生变化时自身可进行调节。受压时，软管太短会导致软管从软管接头上，导致金属损伤或密封失效。
确定软管长度时必须考虑到软管总成有足够的松弛度，以保证当系统零部件活动或振动时不会给软管增加应力。然而，也不能给软管留太多的余量，以免软管摩擦设备或其他的零部件。应避免软管机械扭曲。因此，在安装时应保证软管的弯曲半径大于其最小弯曲半径，也不能使软管扭转。正确的使用管夹，能保证管路排布的稳定性，避免管子与设备表面接触而损坏软管。然而在使用管夹固定软管时不应该牺牲软管在运动和压力之下的活动性，这一点至关重要。高压低压系统的软管不能够交叉或固定在一起。不同长度变化率会导致软管外胶层的损伤。高温会降低软管的使用寿命，所以，软管应远离设备或环境中的高温部位。在高温的环境中应对软管采取相应的隔热防护。在设计中功能性永远都应优先于美观性和布排的方便性。同时在设计中应尽量考虑到维修和系统维护的需要。
在液压系统设计中，软管和软管接头的选型通常都是在设计的最后阶段进行，而且选型的重要性很容易被忽视或低估。事实上，软管和接头的配合对整个系统的功能和寿命起着至关重要的作用。
五、液压管路的安装
液压管道安装是液压设备安装的一项主要工程。管道安装质量的好坏是关系到液压系统工作性能是否正常的关键之一。
1、布管设计和配管时都应先根据液压原理图，对所需连接的组件、液压元件、管接头、法兰作一个通盘的考虑。
2、管道的配置必须使管道、液压阀和其它元件装卸、维修方便。系统中任何一段管道或元件应尽量能自由拆装而不影响其它元件。
3、管道的敷设排列和走向应整齐一致，层次分明。
4、配管时必须使管道有一定的刚性和抗振动能力。应适当配置管道支架和管夹。弯曲的管子应在起弯点附近设支架或管夹。
5、一条管路由多段管段与配套件组成时应依次逐段接管，完成一段，组装后，再配置其后一段，以避免一次焊完产生累积误差。
6、软管的安装一定要注意不要使软管和接头造成附加的受力、扭曲、急剧弯曲、磨擦等不良工况。
7、管道配管焊接以后，所有管道都应按所处位置预安装一次。预安装后，再次拆开进行酸洗磷化处理。管道在酸洗、磷化、干燥后再次安装起来以前，需对每一根管道内壁先进行一次预清洗。预清洗完毕后应尽早复装成系统，进行系统的整体循环净化处理，直至达到系统设计要求的清洁度等级。
8、对设备上油液温度和环境温度变化较大的管路，在安装时要考虑热膨胀补偿问题，以减小热应力的影响；为了保证管路的安全工作，延长使用寿命，对处于高温区的橡胶管，应做好隔热降温，如包扎隔热层，引入散热空气等都是有效措施；對于易磨损部位的软管应缠上螺旋式塑料保护套管加以保护。
六、结束语
总之：液压系统管道设计对整个液压系统也起着非常至关重要的作用，是液压系统性能的保证。管道安装质量的好坏是关系到液压系统工作性能是否正常的关键之一。在设计中的没一个环节，每一个细节都要优化考虑，优化选择。
参考文献：
[1]《液压设计手册》
[2]肖龙，陆立颖等，液压传动技术，北京，冶金工业出版社，1999