Большинство инженеров-гидравликов хорошо осведомлены о том, что правильная прокладка шланга часто означает приспособление к движению машины без чрезмерного напряжения шланга или возможности трения и истирания других шлангов или компонентов 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 скручивание, перекручивание и чрезмерный изгиб. Это может продлить срок службы шланга и снизить потребность в техническом обслуживании. Это также может сделать систему более эффективной. Использование вертлюгов может уменьшить длину шланга, необходимого между соединениями, устранить необходимость в изогнутых трубках для угловых соединений и часто может быть подключено непосредственно к шлангопроводу без переходников. Поскольку шарнирные соединения движутся, они могут компенсировать изменения длины шланга, когда система создает давление, и поглощать гидравлические удары и удары в трубопроводе.

Таким образом, использование вертлюгов для гидравлических шлангов может принести пользу во многих областях применения. Эти компоненты допускают широкий диапазон шарнирных сочленений и движений при работе оборудования и устраняют крутящий момент и скручивание гидравлических шлангов. Они также могут упростить установку шлангов и техническое обслуживание.

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 несколько меньше 360 градусов. Некоторые полагаются на шариковые подшипники для управления движением, другие имеют так называемые безшаровые конструкции с упорными подшипниками скольжения.

Два основных типа являются линейными, в которых противоположные порты для жидкости в штоке и корпусе лежат на общей оси; и поворотные на 90 градусов, в которых отверстие корпуса для жидкости расположено 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 работу без утечек, устойчивы к гидравлическим ударам и боковым нагрузкам, а также не разрушаются 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 должны быть закреплены на конструкции машины, чтобы обеспечить правильное выравнивание и свободу движения. Хотя шарнирные соединения обычно сконструированы так, чтобы обеспечить свободное вращение с минимальным трением, инженеры должны знать, что вес прикрепленного шланга, трубопровода или фитингов, а также вес содержащейся в них 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 давать течь. Боковая нагрузка также вызывает чрезмерный износ опорных поверхностей и препятствует плавной работе шарнирного соединения.

Как и в случае с любым другим гидравлическим компонентом, инженеры должны учитывать ряд важных конструктивных параметров. Поворотные корпуса доступны из стали и нержавеющей стали, латуни, алюминия и других распространенных материалов. Совместимость жидкости с указанными материалами, конечно же, обязательна, и типичные варианты уплотнений включают нитрил, этилен-пропилен, неопрен и фторэластомер, и это лишь некоторые из них.

Другие соображения включают номинальное давление, характеристики внутреннего потока и потери давления, требования к допустимой скорости вращения и крутящему моменту, варианты отверстий для жидкости SAE или ISO, а также способность работать с диапазоном значений температуры окружающей среды и жидкости.
Многие конструкции имеют внешнее защитное уплотнение для предотвращения попадания загрязняющих веществ, но всегда рекомендуется по возможности защищать вертлюг от грязи и абразивных материалов. Для работы в суровых или агрессивных условиях возможны варианты с защитным кожухом или эластомерным сильфоном.

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 адаптеров и трубных фитингов, а также более длительный срок службы.

Гидравлические вертлюги используются в широком диапазоне поворотных устройств. Типичные примеры включают грейферы, навесное оборудование для лесозаготовок, подъемные краны и грузовые автомобили со стрелой, оборудование для обслуживания железных дорог, ножницы для сноса и мобильные экскаваторы. А в эпоху Интернета вещей специальные гидравлические шарниры можно комбинировать с электрическими токосъемными кольцами для передачи сигналов питания или данных. В дополнение к простым гидравлическим вертлюгам ряд компаний производит поворотные соединения и вращающиеся коллекторы, которые передают жидкость из одного корпуса в несколько линий.