工业制造中，气管如何凭借不同材质与尺寸，精准匹配各类工具需求？
2025-06-10 10:41:30
admin
什么是气管？
气管是一种工业强度的管材，用于将压缩空气或其他气体从压缩机输送到其他位置，最常见的是输送到工具的操作端。
气管必须既坚固又灵活才能有效工作。它们必须提供持续稳定的气压或动力，并且能够在不破裂或漏气的情况下承受高压。它们还必须具备灵活性，以便设备的其他部件或工具操作者能够自由活动，不受限制。这种灵活性使得气管可以轻松地在工作区域周围快速安装，通常不需要支架或角落连接器。
气管也被称为气动软管，主要用于制造业和工程领域，包括：
- 航空工程
- 机械工程
- 化学生产
- 食品制造
气管类型
气管有多种尺寸和强度可供选择，适用于不同的用途、气压和工作温度。出于安全考虑，在选择气管时，确保选择适合项目的类型至关重要。这不仅可以减少损坏和事故发生的风险，还能确保气管本身的使用寿命。
在寻找气管时，仔细考虑项目的性质，以回答以下问题：
- 哪种型号的气管最适合？
- 所需的最小和最大气压是多少？
- 最适合的材料是什么？例如，是否需要食品级材料？
- 需要多长的气管？以及所需的内径和外径是多少？
让我们来看一些主要的气管类型：
标准气管
在英国，标准气管由直管组成，没有卷曲或扭曲。这使它们成为铺设在平坦表面和易于存储（如盘绕时）的最佳选择。它们通常安装在带有曲柄手柄的可伸缩卷轴上，可以固定在墙壁和天花板上进行存储。
标准气管是手持工具（如喷枪）的良好选择，因为它们在拉动时不会产生阻力，使用户能够自由移动。
可伸缩气管
可伸缩或卷曲气管的长度上有弹性卷曲，使其看起来像传统的电话线。卷曲具有弹性，因此一旦释放，一卷气管就会恢复到原来的形状和长度。这使得气管易于存储，并确保在繁忙区域（如工厂车间）不会造成绊倒危险。
高压气管
这些气管能够承受更高的最大气压，约 20 bar 及以上。50 bar 气管是一个流行的选择。它们通常由加强橡胶制成。
耐热气管
气管的高温等级从相对较低的 40℃到极具耐热性的 260℃不等，后者比水的沸点高出两倍多。耐高温气管非常适合恶劣的工业环境。
气管应用
气管是压力泵和刹车系统的核心部件，还用于将氧气从气瓶输送到潜水服的呼吸器。气管还为以下工具提供动力：
- 气动冲击扳手
- 钉枪
- 打磨机
- 焊炬
- 喷砂设备
- 充气泵
- 喷枪
- 工业吹枪
- 压缩机
- 其他由压缩空气或气体驱动的车库和车间工具
气管还可以用于其他液压设备，包括机器人技术，以及连接仪器仪表。
气管连接器和配件
连接器是加压气体和空气工具的重要组成部分，确保从压缩机可靠地输送压力。它们用于将气管连接到压缩机或工具上，连接气管的各段或将气管分向不同方向。它们也被称为耦合器、适配器、分流器或配管 manifold。与其他类型的适配器一样，气管连接器通常分为公头和母头连接。
不同尺寸的气管需要不同类型的适配器。另一个因素是所需的压力承受能力。以下是一些常见类型的连接器：
- 1/4 英寸英国标准管螺纹（BSPT）
- 1/4 英寸推式连接器锁定（PCL）
- 3/8 英寸美国国家管螺纹（NPT）
尽管名称如此，英国标准管螺纹是一种国际通用的标准，用于连接螺纹锥形的公头和母头管道和管材。公头连接器标记为 “BSPM”，母头连接器标记为 “BSPF”。
PCL 耦合器是由英国 Pneumatic Components Ltd（PCL）公司设计的一种变体，通过一个套环对气管施加向后压力来操作，非常适合在安静的固定环境中使用。
NPT 是与 BSPT 类似的标准，但角度更陡。公头 NPT 连接器通过拉伸母头接收器来形成紧密的密封。NPT 和 BSPT 连接器可以互连，但不会形成密封。
快速释放耦合器是螺纹连接的一种替代方案，它使用 O 形环而不是阀门，因此在使用过程中不太容易使气管扭曲。
大多数连接器由塑料、黄铜、铝或钢制成。坚固性和可靠性也很重要，因此请选择经过质量测试的品牌。
卷曲或可伸缩气管通常在两端内置有公头和母头连接器，以便快速连接到气瓶、压缩机和工具。这些可能是螺纹连接器或快速释放耦合器。
要更换磨损的工业气管接头：
- 切掉旧的连接器
- 测量气管的内径
- 找到合适尺寸的替换接头
- 使用夹子或扳手安装新接头
气管线可用的配件包括：
- 用于将气管固定在工作表面、远离障碍物和机器的管夹
- 用于确保气管长度合适的管切割器
- 带曲柄的气管卷轴，便于取用和存储
- 压力清洗机，在连接器和气管线之间形成紧密密封
- 气管尾部装置，用于将耦合器连接到气管上
气管压力
气管制造用于不同的气体或空气压力。
气体压力通常用两种单位之一来衡量 —— bar 或帕斯卡。1 bar 大致相当于海平面的空气压力。帕斯卡则是一个更小的单位，通常用于测量封闭空间内的应力和阻力。它取代了旧的每平方英寸磅数这一指标。在工程领域，基本单位通常是兆帕（MPa），即一百万帕斯卡，相当于 10 bar。
在计算项目所需的气管压力能力时，关键指标是所需的最大压力承受能力。明智的做法是购买最大压力承受能力高于实际所需的最大值的气管，这将最大限度地减少设备故障的风险。
气管材料
气管由具有不同重量和柔韧性及耐用性的材料制成。常见的材料包括两种塑料 —— PVC 和聚氨酯，以及更传统的橡胶。您还可能遇到氯丁橡胶和尼龙气管。每种材料都有其优势和劣势，但如果得到妥善维护，它们都能良好工作多年。
下表概述了主要的优势和劣势：
| 材料 | 耐久性 | 重量 | 理想用途 |
|---|---|---|---|
| 橡胶 | 平放，抗卷曲和抗磨损 | 比其他材料重 | 具有挑战性的工业和专业用途 |
| 聚氨酯 | 易受溶剂影响，但其他方面耐用 | 非常轻便，便于携带 | 回弹气管，高压应用 |
| PVC | 易卷曲 | 非常轻便，便于携带 | 中等强度气管 |
我需要多大尺寸的气管？
在确定所需的气管尺寸时，需要考虑两个因素。
气管有多种长度可供选择 —— 其中常见的有 30 米、50 米和 100 米。大多数品牌的长度可以通过切割或耦合来调整，但在选择时考虑项目的性质是明智的。较长的气管比短的更重、更笨重。此外，当气体离开气瓶并沿着气管长度流动时，气管中的压力会下降 —— 因此，气管越长，出口处的气压就越低。这对于通过耦合器连接的气管尤其重要。每个额外的耦合器会使气压下降得比一根长气管更多。
气体压缩机的输出 —— 即空气流量 —— 通常以每分钟立方英尺（CFPM）为单位来衡量。您也可能看到它以每秒或每分钟立方升为单位来衡量。这因型号而异，因此请查看规格或手册。为了获得最佳效果，尝试在较长气管的机动性和较短气管的较高 CFM 评级之间取得平衡。使用喷枪的人需要能够自由移动，因此需要较长的气管，而使用液压扳手的人则不需要。
气管中的显著压力下降将需要压缩机以高 CFPM 设置运行并消耗更多能量。长时间这样做是不划算的。应将压力下降控制在不超过 0.1 bar 或总压力的 3%。
压力下降会因任何阻碍或减缓气管内气流的因素而加剧，包括耦合器、弯头甚至气管本身的直径。气管还以其内径（ID）为特征，内径的变化比外径小得多。自然，较大的内径意味着气管可以输送更多的气体或空气，因此所需的压力越高，所需的 ID 就越大。可用的 ID 范围从 1.2 毫米到 25 毫米不等。6 毫米、8 毫米和 10 毫米尤其常见。6 毫米 ID 的百分比变化也适用：6.2、6.3、6.5 和 6.99 毫米。
手持工具通常不需要高 CFPM，因此 6 毫米气管就足够了。然而，任何旨在提供显著压力的设备都需要具有更高 ID 的气管。请注意，较高 ID 的气管比小尺寸的更重、更不灵活。
因此，要计算压力下降，您需要考虑以下因素：
- 管道的直径和长度
- 空气流量
- 安装的耦合器和弯头的数量
