某試驗檯液壓系統分別由三臺液壓泵供油，液壓站放置在遠離試驗檯的一個工作間，距試驗檯近60m，管路要求佈置在地下通道里，額定工作流量分別是32L/min、114L/min、114L/min，其額定工作壓力是21MPa，管道壓力波動值＜2%，試驗檯共一根油管回油，要求回油壓力損失小於0.1MPa。液壓系統使用的介質是10號航空液壓油，由於航空液壓油易洩漏，壓力波動和壓力損失有要求，施工場所不容易施工等原因，在施工時要進行充分的計算和合理施工。
一、油管管徑的計算
① 32L/min壓力管的計算。壓力液壓管路的推薦流速v為2.5～6.5m/s，考慮到管路較長，取v=4m/s，則油管的內徑d1為
d1=4.61√Q/v=4.61√32/4=13(mm)
式中；v為管路中油液的流速，m/s；Q為通過油管的流量，L/min；d1為高壓油管內徑，mm。
根據其額定工作壓力是21MPa和地下通道的潮溼環境，選用Ф22mm×2.5mm的不鏽鋼管，其內徑為Ф17mm，實際流速為2.35m/s。
② 114L/min壓力管的計算。壓力液壓管路的推薦流速v=2.5～6.5m/s，考慮到管路較長，取v=4m/s，則油管的內徑d2為
d2=4.61√Q/v=4.61√114/4=24.6(mm)
式中：v為管路中油液的流速，m/s；Q為通過油管的流量，L/min；d2為大高壓油管內徑，mm。
根據其額定工作壓力是21MPa和地下通道的潮溼環境，選用Ф34mm×4.5mm的不鏽鋼管，其內徑為Ф25mm，實際流速為3.87m/s。
③ 回油管的計算。回油液壓管路的推薦流速v=1.5～4.5m/s，考慮到管路較長，取v=1.5m/s，則油管的內徑D為
D=4.61√Q/v=4.61√260/1.5=60.6(mm)
式中：v為管路中油液的流速，m/s；Q為通過油管的流量，L/min，應該為三臺泵流量的總和260L/min；D為大高壓油管內徑，mm。
選用Ф75×3.5mm的不鏽鋼管，其內徑為Ф68mm，實際流速為1.19m/s。
大蘭液壓油管
二、管路壓力波動和壓力損失的計算或驗證
① 小壓力管路蓄能器的計算與選擇。為了達到管道壓力波動值＜2%的要求，必須配備蓄能器，用於吸收液壓衝擊，以保證系統壓力穩定。
蓄能器的容積按經驗公式計算為
V0=0.0000656QL/(1-p1/p2)
=0.0000656×32×60/(1-21/21.42)=6.42
式中：V0為蓄能器的容積，L；p1為工作壓力，MPa； p2為系統允許的最高衝擊壓力，MPa，根據要求p2=1.02×21-21.42MPa；Q為管路中的流量，L/min；L為管路的長度，m。
選用10L公稱壓力為31.5MPa的蓄能器，蓄能器的充氣壓為為21MPa，考慮其介質為10號航空油，選用法蘭安裝形式。
② 大壓力管路蓄能器的計算與選擇。同上所述，蓄能器的容積按下面的經驗公式計算為
V0=0.0000656QL/(1-p1/p2)
=0.0000656×114×60/(1-21/21.42)=22.87
式中：V0為蓄能器的容積，L；p1為工作壓力，MPa；P2為系統允許的最高衝擊壓力，MPa，根據要求p2=1.02×21=21.42MPa；Q為管路中的流量，L/min；L為管路的長度，m。
選用兩個25L公稱壓力為31.5MPa的蓄能器，蓄能器的充氣壓力為21MPa，考慮其介質為10號航空油，選用法蘭安裝形式。
③ 回油管壓力損失的驗證。按要求回油管的壓力損失應該小於0.1MPa。按以下方法進行驗證。
a、計算回油管的沿程損失。雷諾數Re為
Re=vD/u=1.19×1000×68/10=8092
式中：v為回油管路中的液體流速，mm/s；D為回油管的內徑，mm；u為回油管內流體的運動黏度，10號航空液壓油的運動黏度為10mm/s。
沿程阻力系數λ為
λ=0.3164/Re0.25=0.3164/80920.25=0.03336
根據達西公式可以計箅出回油管的沿程損失p沿為
p沿=λLpv2/2/D=0.03336×60×850×1.192/2/0.068=17715.4(Pa)
式中：p沿為回油管的沿程損失，Pa；ρ為液體密度，kg/m3，10號航空液壓油的密度為850kg/m3；L為油管路的長度，m；。為回油管路中的液體流速，m/s；D為回油管的內徑，m。
b、彎頭的局部損失。在回油管路中還有四處90°的彎頭，這些地方的局部損失也不可小視，其彎管半徑尺為管外徑的2.5倍，即為190mm，根據雷諾數Re和R/D值，可以查得局部阻力系數ξ為0.21。
每個彎頭的局部損失p彎為
p彎=ξw2/2=0.21×850×1.192/2=126.4(Pa)
式中：船為回油管的彎頭的局部損失，Pa；ξ為局部阻力系數，ξ=0.21；ρ為液體密度，kg/m3，10號航空液壓油的密度為850kg/m3；h為回油管路中的液體流速，m/s。
c、回油管的高度壓力損失。液壓站的油箱回油處與工作臺相差2m，要克服這一高度回油，其高度壓力損失p高為
p高=10ρh=10×850×2=17000Pa
式中：p高為回油管的高度損失，Pa；ρ為液體密度，kg/m3，10號航空液壓油的密度為850kg/m3；h為回油管兩端的高度差，m，h=2m。
回油管路的壓力損失總和應該為沿程損失、四處彎頭的局部損失及高度損失之和，即
p損失=p沿+4p彎+p高=17715.4 +4×126.4+17000=35220.6Pa
回油管路的壓力損失為0.035MPa，小於0.1MPa的要求。
液壓油管
三、管路的安裝
安裝管道時需要彎管機、切割機、坡口機、弧焊機、酸洗槽、中和槽、乾燥壓縮空氣機、循環泵、水平儀、臺虎鉗、扳手等。
使用的介質是10號航空油，其滲透性特強，所以全部採用法蘭連接，用O形圈密封，為了拆裝方便，把法蘭設計成一邊為活動法蘭。
畫管路佈置圖→澆注管夾的預埋鐵→初布管夾→下料、彎管、布管→焊接→酸洗→中和→吹乾→裝配管法蘭→固定管夾→油液循環→檢測汙染度→與主機相連試壓、檢查各參數。
四、安裝管路的注意事項
①彎管時，模具一定要跟所彎管子的外徑一致，否則會把管子壓扁。
②建議採用氬弧焊焊接，焊接前要進行預裝、去毛刺、校平、脫脂、預熱，管道與法蘭對接處要開坡口，要用高純度的氬氣，否則易出小氣孔。
③每1.5m設置一個管夾，並夾緊管路，以免管路振動，管路拐彎處兩端必須加管夾，注意不要把法蘭太靠近管夾，否則拆卸不方便。
④打循環之前一定要對管路進行酸洗、中和、吹乾。不鏽鋼管也不能省略這些步驟，因為不鏽鋼焊接時也會產生氧化皮。
⑤打循環時要把進油管和回油管用軟管連接，直至清潔度達NAS7以上方可，循環完畢立即與主機相連，避免汙染。
⑥試壓時，應該逐步加大壓力，一般為每次加5MPa，每個壓力點試5～10min，並注意觀察各個部位，切忌快速加大壓力，這樣容易造成設備和人身事故。
⑦吸收管路液壓衝擊的蓄能器必須儘量靠近試驗檯安裝，才能保證其效果。
⑧管道裝配前要認真檢查焊接的部位有無毛刺和其他異常現象，法蘭安裝面有無磕壞破損，是否放有O形圈等。
感謝每一位閱讀本文的朋友，你們的理解與支持是我們前進的最大動力。如果覺得本文還不錯，歡迎大家點贊，分享，謝謝！想要了解更多液壓行業有關資訊，請關注我們微信公眾號“大蘭液壓系統”。
-----責任編輯：大蘭企劃部（大蘭液壓）
