Большинству инженеров-гидравликов хорошо известно, что правильная прокладка шлангов часто означает обеспечение движения машины без чрезмерной нагрузки на шланг и без возможности его трения и истирания о другие шланги или компоненты машины. В противном случае шланг может преждевременно выйти из строя, что приведет к утечкам, повреждению машины, простоям, дорогостоящему загрязнению окружающей среды и, возможно, к опасности для находящегося рядом персонала.
Фитинги поворотного типа предназначены для вращения муфты и шлангового соединения, что предотвращает перекручивание, перекручивание и чрезмерный изгиб. Это может продлить срок службы шланга и сократить потребности в техническом обслуживании. Это также может способствовать более эффективной сантехнической системе. Использование вертлюгов может уменьшить длину шланга, необходимую между соединениями, устранить необходимость в изогнутых трубках для размещения угловых соединений и часто может подключаться непосредственно к шлангопроводу без переходников. Поскольку шарнирные соединения перемещаются, они могут компенсировать изменения длины шланга при повышении давления в системе и поглощать гидравлические скачки и удары в линии.
Таким образом, использование вертлюгов для гидравлических шлангов может оказаться полезным во многих сферах применения. Эти компоненты обеспечивают широкий диапазон шарниров и перемещений при работе оборудования и исключают крутящий момент и перекручивание гидравлических шлангов. Они также могут упростить установку и обслуживание шлангов.
Они состоят из двух основных компонентов: штока и корпуса, которые могут вращаться относительно друг друга, а также внутренних уплотнений и подшипников. В зависимости от конструкции вращение может быть неограниченным или менее 360 градусов. Некоторые полагаются на шарикоподшипники для управления движением, другие используют так называемые безшаровые конструкции с упорными подшипниками скольжения.
Два основных типа: рядные, в которых противоположные порты для жидкости штока и корпуса расположены на общей оси; и поворотные устройства на 90 градусов, при которых порт для жидкости корпуса расположен так, чтобы вращаться в плоскости под углом 90 градусов к оси штока.
Они рассчитаны на высокое давление (часто превышающее 5000 фунтов на квадратный дюйм), обеспечивают герметичность, выдерживают гидравлические удары и боковые нагрузки и не разваливаются во время работы. Со временем уплотнения, опорные кольца или подшипники могут изнашиваться, но многие конструкции допускают простой ремонт с помощью комплектов для замены уплотнений.
Вертлюг или шланг следует крепить к конструкции машины, чтобы обеспечить правильное выравнивание и свободу перемещения. Хотя шарнирные соединения обычно проектируются так, чтобы обеспечить свободное вращение с минимальным трением, инженеры должны знать, что вес присоединенного шланга, трубки или фитингов, а также вес содержащейся в нем гидравлической жидкости может быть достаточно значительным, чтобы создавать чрезмерные боковые нагрузки. или изгибающие моменты на вертлюге. Соединение должно быть рассчитано на такие нагрузки, иначе уплотнения могут преждевременно изнашиваться и протечь. Боковая нагрузка также вызывает чрезмерный износ поверхностей подшипников и препятствует плавной работе шарнирного соединения.
Как и в случае с любым другим гидравлическим компонентом, инженеры должны учитывать ряд важных параметров конструкции. Поворотные корпуса доступны из стали и нержавеющей стали, латуни, алюминия и других распространенных материалов. Совместимость жидкости с указанными материалами, конечно, обязательна, и типичные варианты уплотнений включают нитрил, этиленпропилен, неопрен и фторэластомер, и это лишь некоторые из них.
Другие соображения включают номинальное давление, характеристики внутреннего потока и потери давления, допустимую скорость вращения и требования к крутящему моменту, варианты портов для жидкости SAE или ISO, а также способность работать с диапазоном номинальных температур окружающей среды и жидкости.
Многие конструкции имеют внешнее защитное уплотнение для предотвращения попадания загрязнений, но всегда рекомендуется по возможности защищать вертлюг от грязи и абразивов. Для работы в суровых или агрессивных условиях можно использовать защитный кожух или эластомерный сильфон.
И почти всегда цена является важным фактором. Стоимость шарнирного соединения может быть более чем компенсирована преимуществами снижения затрат, такими как большая гибкость конструкции системы, улучшенная прокладка системы с меньшим количеством шлангов, более простая и быстрая установка, меньшее количество переходников и трубных фитингов, а также более длительный срок службы.
Гидравлические вертлюги используются в широком спектре вращающихся устройств. Типичными примерами являются грейферы, лесозаготовительное оборудование, подъемные краны и автопогрузчики, оборудование для технического обслуживания железных дорог, ножницы для сноса и мобильные экскаваторы. А в эпоху Интернета вещей специальные гидравлические вертлюги можно комбинировать с электрическими контактными кольцами для передачи сигналов мощности или данных. Помимо простых гидравлических вертлюгов, ряд компаний производят поворотные соединения и вращающиеся коллекторы, которые передают жидкость из одного корпуса в несколько линий.
