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编织管的基本结构和设计

钢丝编织胶管( 编织管) 作为柔性连接管，主要用于角阀与龙头、热水器、煤气灶、洗碗机、座便器、净身盆、按摩浴缸及整体淋浴房的连接。编织管一旦出现质量问题，发生破损、脱落、介质泄漏，将造成严重后果，甚至产生安全问题。因此有必要对编织管的结构设计作进一步的研究。

1 编织管的基本结构

编织管的类型很多，其基本组成结构如图1 所示。编织管的密封性能、拉伸性能、耐压性能等，主要是由压接后的钢套内孔与芯体牙形大径之间的间隙决定。编织后的胶管在芯体、钢套的共同作用下，产生塑性变形和锁紧力，从而保证介质的安全流通。钢丝是编织管中承受流体压强、保证胶管强度的骨架层［1］，通常按平衡角( 54°44') 铺设而成［2］。芯体起着连接胶管与螺母，保障压紧量的重要作用，其结构和形状直接决定了编织管的性能。

编织管发生质量问题的原因很多，有的是胶管的质量问题，有的是金属芯体的结构设计问题，也有的是加工质量问题，也有使用不合理( 如安装时胶管弯曲半径过小、有扭折现象) ，使用环境条件恶劣等原因。这里主要论述设计方面需注意的事项。

2 编织管芯体结构设计

编织管芯体结构与密封性能的研究工作，早在1972 年就开始了［3］，足见人们对芯体设计的重视程度。目前为止，芯体

的牙形结构已多种多样，如沟槽形( 图2． a) 、锯齿形( 图2． b) 、波浪形( 图2． c) 、圆弧形( 图2． d) 等。沟槽形的结构，胶管承受的锁紧力大，并且有防倒滑齿，芯体一般不易脱落，具有很高的强度。锯齿形的结构，相对来说结合力要小一些儿，优点是方便芯体插入胶管内部，装配效率高。波浪形、圆弧形的结构，由于各个齿形都过渡圆滑，没有应力过度集中点，装配时更加省力，但也正因为如此，编织管的结合力相对更低。实际生产时，究竟选用哪种结构形式才能达到密封性能最好、抗拔脱强度最高、脉冲寿命最长的目的，主要根据使用压力和工作条件、胶管的结构、内管的力学性能等进行选择和确定。

尽管芯体的牙形结构各异，但组成要素却基本相同，主要有牙形大径d 和牙形底径d1，如图3 所示。牙形大径的确定原则是: 在保证芯体方便插入胶管的情况下尽量大。牙形大径的取值，一定要慎重。取值过大，会增加装配难度; 取值过小，会影响编织管的性能。一般情况下，牙形大径要比钢丝胶管的内孔略大0． 2 ～ 0． 3mm。齿高大小对编织管的性能影响也很大。齿高越大，对胶管的锁紧力就越大，同时对胶管的割破风险也越大; 齿高过小，对胶管的锁紧力就会比较低。通常，齿高取0． 5mm 为宜，即“d1 = d － 1mm”。

此外，为了保证编织管的性能，以及组装、使用便捷，设计芯体时还要考虑下面几点:

芯体的内孔大小( d2) 。在保证芯体最薄壁厚的情况下( 一般黄铜材质的最薄壁厚要求大于0． 8mm) ，通水孔越大越

好。最小不能小于5mm。

芯体倒向角( α) 。为了方便芯体插入钢丝胶管，芯体一般都设有倒向角。倒向角越小，芯体插入钢丝胶管时轴向阻力

就越小。一般取30°的倒向角，倒向长度3mm 左右。

芯体的台阶直径及长度( d3、a) 。芯体的台阶是重要的配合尺寸。为了保证编织管能够灵活装拆，芯体的台阶尺寸需

要满足下面两个式子:

d3 = D1 + ( 0． 5 ～ 1mm) ………①

a = c + ( 0． 3 ～ 0． 5mm) ……………②

芯体的法兰位( d4、b) 。法兰直径通常比螺母底径小1mm左右。法兰壁厚根据编织管规格大小而不同，一般常规编织管法兰壁厚b≥1． 2mm。