橡膠(jiāo)軟管是由橡膠成分制成的軟管。廣泛應用于工業、農業、軍工、醫療(liáo)、民生等領域。橡膠軟管可分爲純橡(xiàng)膠軟管（非加強型軟管）和加強型軟(ruǎn)管。加強膠管是指在内膠層和(hé)外膠層之間或僅在内膠層外（無外膠層）有一層或(huò)多層加(jiā)強材料的膠管。加(jiā)固層結構有很多種，基本上有兩類加固材料：纖維和金屬（金(jīn)屬加固材(cái)料通常是鋼絲）。鋼絲加固(gù)是橡膠軟(ruǎn)管，尤其是高壓軟管的重要結構部件，在橡膠軟管行業中需求量很大。

爲了更好地了解(jiě)鋼絲在橡膠(jiāo)軟管中的作用以及橡膠軟管(guǎn)對鋼絲的(de)要求，以(yǐ)下三部分介(jiè)紹鋼絲在(zài)橡膠軟管(guǎn)中的應用。

1鋼(gāng)絲增強橡膠軟(ruǎn)管

1.1軟管壓力額定值(zhí)

根據SAE J 517标準，增強橡(xiàng)膠軟管的工作壓力大緻分爲五個等級：低壓、中壓、高壓、超高壓。在同一(yī)等級中，壓力取(qǔ)決于軟(ruǎn)管的内徑。在相同的結構下(xià)，内徑越小，承受的壓力越大(dà)；内徑越大，承受的壓力越低(dī)。

低壓軟管采(cǎi)用纖(xiān)維(wéi)材料加固；中壓(yā)軟管可采用纖維(wéi)材料或鋼絲加固；高壓、超高(gāo)壓和超(chāo)高壓軟管通常用鋼絲加固。隻有用于特殊用途的軟管使用芳綸纖維(wéi)材料加固，其體積質量(liàng)比鋼(gāng)絲小，抗拉強度更高。鋼絲增強橡膠(jiāo)軟管的(de)加強層有編織結構和纏繞結構(gòu)，有時采用兩者的混(hùn)合結構。在相同條件下，纏繞結構軟(ruǎn)管比編織結構軟(ruǎn)管具有更高的耐(nài)脈沖壓力性能。這是因爲繞組鋼絲之間沒有(yǒu)像編織(zhī)結構那樣的交叉點，鋼絲之間也不會有(yǒu)局部摩擦。

1.2鋼絲編(biān)織結構

編織結構是由兩股鋼(gāng)絲以“兩上(shàng)兩下”的形式在正方向和(hé)負方向交織在一起，形成(chéng)一(yī)個網狀(zhuàng)結構。根據軟管的壓力要求，可以是單層或雙層，鋼絲和金屬制品的規格厚度也各不相同。

1.3鋼絲纏繞結構(gòu)

纏繞結構由兩組相鄰的鋼絲層反向螺旋纏繞而成，鋼(gāng)絲之間不相互纏繞。鋼(gāng)絲纏繞層爲偶數(shù)層。根據軟(ruǎn)管的壓(yā)力要求，一般有2層、4層和6層，鋼絲的厚度也不同。

2鋼絲在橡膠軟管(guǎn)中的作用

增強橡膠(jiāo)軟管是一種柔性導管，用于輸送液體、氣體、顆粒或(huò)粉狀固體材料，并傳輸液壓∏氣動功率。無論是輸送物料還是輸送動力，軟管都必須承受不同尺寸的(de)内壓或外壓（正壓(yā)或負壓(yā)）。因此，鋼絲加強(qiáng)層的主要(yào)作用是(shì)加(jiā)強橡膠軟管，使其具有(yǒu)正阻力∏負壓能力。在使用橡膠軟管，尤其是液(yè)壓軟管時，壓力不是恒(héng)定的。它必須(xū)承受從0壓力到125%工作壓力的周期性脈沖壓力，有(yǒu)時還要承受更高的瞬時沖擊(jī)壓力。現行國家标準規定鋼絲編織軟管的壓力脈沖壽命爲20萬次，鋼絲纏繞軟管的壓力脈沖壽命爲30萬次和50萬次(cì)。許多橡(xiàng)膠軟管制造商聲稱，他們的鋼(gāng)絲編織軟管和纏繞軟管的脈沖壽命達到100萬倍。

在橡膠軟管(guǎn)的設計中，需要在所需的工作壓力上增加一個安(ān)全系數，即(jí)最小破裂壓力與最(zuì)大工作(zuò)壓力之比。安全系數在2到5之(zhī)間，通常爲4。橡(xiàng)膠軟管(guǎn)，尤其是液壓軟(ruǎn)管，不僅要承受壓(yā)力引(yǐn)起的内徑增減、長(zhǎng)度伸長和(hé)縮短的周期性變(biàn)化，還要承受彎曲變(biàn)形和安裝引起的周期性(xìng)彎曲變化。此外，還存(cún)在運輸材料和電(diàn)力傳輸介質、氣候和環境、高溫(wēn)和低溫對内外橡膠層的劣化(huà)影響。這些因素不僅直接影響膠管(guǎn)的(de)使用性能，而且影響膠管的使用壽命。

在橡膠軟管的設計中，鋼絲主要考慮抗拉強(qiáng)度、韌性（柔韌性）和規格，并根據(jù)軟管的壓力等級選擇合适的(de)鋼絲。一般來說，鋼絲(sī)的抗拉強度越低，柔韌性越好，抗拉強度(dù)越高，尤其是在其上限，柔韌性越差，脆性(xìng)越大。然而，更重要的是開發高強(qiáng)度和良(liáng)好柔韌性的鋼絲，這将對提高橡膠軟管的使用性能和使用壽命(mìng)起到重要作用。

鋼絲與橡膠之間的粘附力對橡膠軟管(guǎn)，尤其是液壓軟管的抗彎性能和脈(mò)沖性(xìng)能非常重要。橡膠軟管成型和硫化後(hòu)，管體的(de)部件粘合良好，使管體成爲一個整(zhěng)體，這(zhè)是軟管(guǎn)設計中必須考慮的問(wèn)題之一。除了在橡膠配合和軟管硫化方法方面采取措施外，鋼絲的表(biǎo)面處理以及塗層(céng)與橡膠(jiāo)之間的粘合也非常重要。

3.鋼(gāng)絲

3.1鋼絲的形狀

不(bú)同的用途需要不同的(de)軟管結構和規格，而不(bú)同的軟管結構和規格需要不同形式的鋼絲作爲加強件。應(yīng)使用單(dān)根鋼絲編織(zhī)和纏繞橡膠軟管。在編織和卷繞之前，使用(yòng)鋼絞線(xiàn)或鋼絲機将鋼絲(sī)從線軸引(yǐn)導至主軸。在針織機的主(zhǔ)軸上，一股中有幾(jǐ)根鋼絲，一股中最多有12根。在卷繞機的主(zhǔ)軸上，每個主軸有一根鋼絲，3~6個主軸爲一組。

3.2鋼(gāng)絲(sī)表面塗層

爲了提高鋼絲與橡膠(jiāo)之間的附着力，應對鋼絲表面進行處理。鋼絲表面通常(cháng)需(xū)要(yào)鍍銅（銅鋅合金）、鍍銅（銅錫(xī)合金）和鍍鋅，最(zuì)常用的是鍍銅(tóng)方法。鋼絲表面的(de)塗層通常是電鍍的。在橡膠(jiāo)軟管的硫化過程中(zhōng)，橡膠與鋼絲之間的界面會發生交聯反(fǎn)應，生成硫化銅和硫化鋅，使鋼絲與橡膠具有良好(hǎo)的粘接性能(néng)，并能結(jié)合在一起。

鋼絲表面塗層中(zhōng)銅的含量和塗層(céng)厚度對鋼絲與橡(xiàng)膠的附着力有很(hěn)大影響。黃銅塗層(céng)厚度一般爲0.5mm 14～0。32μM，銅的質量分數爲（68±4）%；青銅的厚度(dù)一般爲0.08～0。銅(tóng)的質量分數爲98%～98%m；鍍鋅(xīn)量一般爲2~3g∏kg

編織和纏繞橡膠軟(ruǎn)管用鋼絲的一般性能要求(qiú)是(shì)強度高(gāo)、韌性好、伸長率小(xiǎo)和耐脈沖疲勞性好。

絞合鋼絲繩由(yóu)多股鋼絲組成，絞合均勻、不松(sōng)動、無應力、平直柔軟；表面應清潔，無鏽蝕(shí)和污染。

大直徑膠管螺旋線補強用鋼絲爲圓形冷(lěng)拔鋼絲，w（c）爲(wèi)0 35%～0。60%，鋼絲(sī)應具(jù)有适當的模量、強(qiáng)度(dù)和良好的韌性，以避免鋼絲在纏繞過程中發生脆(cuì)性斷裂。爲了防止鋼絲表面生鏽，在加工過程中應(yīng)塗上防鏽銅塗層。

輸油軟(ruǎn)管、鑽(zuàn)井軟管(guǎn)和一些大直徑軟(ruǎn)管的骨架材料采(cǎi)用扁鋼絲，一般使用量(liàng)較小。

鋼絲是增強橡膠軟管的重要組成材料。它在(zài)軟管的壓力、脈(mò)沖、沖擊和彎曲中起着關鍵作(zuò)用。應該說(shuō)，沒有鋼絲，就沒有高壓、超高壓和特(tè)殊的大口徑膠(jiāo)管。雖然芳綸纖(xiān)維具有比鋼絲更高的強度、比鋼絲更小的體(tǐ)積和質(zhì)量以及耐高溫性，這在某些應用中顯示了其優勢，但(dàn)鋼絲的加固地位是不(bú)可替代(dài)的。