LifeSense总成寿命预知系统 —— 使正确预测胶管寿命成为可能

软管总成的寿命预测一直以来是胶管工业界无法攻破的难题，由于应用环境和条件的不同，即使是同一根胶管总成在相同的平台上的寿命完全是不同的，导致目前胶管寿命的预测多数是靠经验猜测和数学建模计算测来判断。从行业来看，在油田开发、采矿、冶金等行业，因零部件突然失效导致的停工而造成的损失是巨大的。如：海洋石油平台停工的损失每天高达50多万美元；钢铁厂停工造成的损失多达40多万美元；掘进机在地下突然停工造成的损失高达几万美元；同时系统突然失效也会产生人身、环境、安全等重大问题。从成本上来看，由于停机停产造成的损失远远大于一根胶管的价值。针对这些可靠性和安全性极高的工作场合，LifeSense可以发挥其独一无二的优势帮助客户更有效地预防这些情况的发生。

LifeSense—由伊顿公司与美国普渡大学共同研发的总成寿命预知专利技术解决了胶管工业界长久以来的难题。该技术可以实时监测胶管内部的状况，若胶管总成即将失效，检测系统会发出信号提醒机械操作人员安排时间更换即将失效的胶管。跟普通预测方法相比LifeSense的特点在于其不是依靠传统的数学建模和计算来预测胶管何时失效，而是通过检测胶管内部结构的变化来判断胶管是否即将失效，这种方式与传统的依靠数学建模的方式相比更具可靠性。

用于具体分析一个应用平台上某一根胶管的使用寿命某个部位的胶管寿命时，需要考虑的因素非常多，比如在挖掘机铲斗的液压胶管，根据土质、载土重量、铲斗大小等工况不同，每一次动作所承受的压力是不同的。假设工作温度恒定的情况下，一根胶管在工作中基本会承受P1、P2、P3……Pn等n种的不同峰值的压力脉冲；在温度恒定的情况下，承受P1、P2、P3……Pn压力时，寿命分别是N1次、N2次、N3次、Nn次；假设在工作一段时间后，经受的压力脉冲次数分别是n1、n2、n3……nn次，则胶管剩余的寿命为：

但是该方法的难点在于如何确定每种压力值在固定工作条件下对应的N值，因为不同的温度下，同样的压力脉冲对胶管造成的损伤是不同的，设计中所做的脉冲测试就为了测定，在100摄氏度、1.33倍工作压力下能够承受多少次脉冲，其中温度和压力都是固定的，因此要得出固定工况和温度下，每种压力P对应的N值，不但需要大量的实验，消耗十分巨大的财力和物力，而且没有考虑实际应用中的温度升高、臭氧影响、表面磨损、弯曲变化等状况等因素的影响，因此这种方法在实际应用中很不可靠。

而伊顿的LifeSense预测系统，摒弃了这种不可靠的传统方式，从新的角度，不将关键点放在压力、温度、环境等外部因素的分析上，而是放在胶管的内部结构变化上来预测胶管的寿命，伊顿设计人员经过长时间的研究发现，无论外部环境和压力如何变化，最终都会反映为胶管内层的结构的变化，并且在胶管失效前，内部结构总是有着相同的变化。胶管内部结构发生变化后，其对应的电阻率也相应的发生变化，整个监测系统的电流随之发生变化，因此LifeSense所使用的胶管和软管接头结构与一般的结构不同，在整个系统中胶管和接头不仅作为流体连接件也同时作为导体，形成检测电路。胶管内部形成的检测电路不断发出电信号给监控器，保证胶管24小时始终处于受控状态，操作人员可以随时知道胶管的工作状况是否正常。如果胶管即将失效——大约在整体寿命还剩10%-15%左右时，监控器检测到电流的变化后发出警示信号，提醒操作人员更换液压胶管，避免突然发生故障。

不论胶管的长度如何，系统形成的电路始终对整根胶管进行检测，胶管上任意部分的结构发生变化都会被检测到。

此外，经过不断的改良，LifeSense系统已经成功引入了无线功能，即是操作人员看不到监控器，电信号仍会通过监控器发送到收信终端——手机/电脑或其他接信器。另外根据用户的使用反馈，老型号的监测套筒在防止雨水渗漏等防止杂物影响电路等方面有所不足，因此，改进为新型的套筒，新套筒内部用O型圈进行密封，采用尼龙6/6材料，保证可靠性之外，外形更加美观。

根据实际经验，在液压系统中，相比高压的四层和六层胶管，两层钢丝编织胶管是最容易出现失效的一种胶管。目前LifeSense胶管可以达到两层钢丝编织胶管的工作性能(SAE100R2AT Type S, EN8532SN, ISO 1436-1 Type 2SN) ，目前可以提供-8/-12/-16等常用规格的胶管和美制螺纹 37度锥密封形式-8/-12/-16规格的软管接头。

Eaton LifeSense是目前世界上唯一的利用检测胶管内部结构变化来判断胶管寿命的技术，依靠其特有的技术优势，LifeSense必定会在海洋石油开采、陆上石油开采、采矿、冶金、工程机、汽车制造等高端领域有着令人期待的表现。