اتصالات هیدرولیک

اطلاعات کلی

اتصالات هیدرولیک قطعاتی هستند که برای اتصال شیلنگ ها، لوله ها و لوله ها در سیستم های هیدرولیک استفاده می شوند. تجهیزات هیدرولیک معمولاً تحت فشارهای بالا کار می کنند و اغلب یک سیستم ثابت نیستند. در نتیجه، اتصالات هیدرولیک باید قوی، همه کاره و قابل اعتماد باشند تا در کاربردهای مربوطه خود به طور ایمن و مؤثر عمل کنند. این اتصالات معمولاً از استانداردهای سختگیرانه پیروی می کنند که ساختار اتصالات، ابعاد و درجه بندی فشار را دیکته می کند.

لوله ها، لوله ها و شیلنگ های هیدرولیک

تشخیص اینکه چه نوع تجهیزات هیدرولیکی در سیستم متصل می شود برای تعیین اتصالات مناسب بسیار مهم است.

لوله های هیدرولیک لوله های دقیق بدون درز هستند که به طور خاص برای هیدرولیک تولید می شوند. لوله ها دارای اندازه های استاندارد برای محدوده های مختلف فشار با قطر استاندارد تا 100 میلی متر هستند. طول لوله ها از طریق فلنج ها، نوک سینه های جوشکاری، اتصالات فلر یا حلقه های برش به هم متصل می شوند. اتصال مستقیم لوله ها با جوش قابل قبول نیست زیرا داخل آن قابل بازرسی نیست.
لوله های هیدرولیک لوله های هیدرولیک با قطر بزرگتر هستند. به طور کلی از اینها برای کاربردهای فشار کم یا زمانی که لوله های هیدرولیک در دسترس نیستند استفاده می شود. آنها را می توان با جوش یا اتصالات رزوه ای متصل کرد. به دلیل قطر بزرگتر لوله معمولاً پس از جوشکاری می توان به صورت داخلی بازرسی کرد.
شیلنگ هیدرولیک بر اساس فشار، دما و سازگاری سیال درجه بندی می شود. شیلنگ ها در کاربردهایی استفاده می شوند که لوله ها یا لوله ها مناسب نیستند، معمولاً برای ایجاد انعطاف پذیری برای عملکرد یا نگهداری ماشین. شیلنگ از چند لایه لاستیک و سیم فولادی تشکیل شده است. شیلنگ های هیدرولیک معمولاً دارای اتصالات فولادی در انتهای آن هستند. ضعیف ترین قسمت شیلنگ هیدرولیک اتصال شیلنگ به فیتینگ است، به همین دلیل انتخاب و نصب مناسب اتصالات در کاربردهای فشار بالا ضروری است.

انواع اتصالات

اتصالات هیدرولیک بر اساس نوع اتصال و عملکردی که انجام می دهد متمایز می شوند.

نوع اتصال

اتصالات هیدرولیک از طریق تعدادی از روش‌های اتصال مختلف متصل می‌شوند، که هر کدام دارای راحتی‌ها و مزایای خاص خود هستند.

اتصالات فشرده سازی
اتصالات فشاری شامل انواع اتصالاتی است که از نیروی فشاری برای اتصال ظرف به اتصالات استفاده می کنند.

اتصالات فشاری استاندارد از واشرها، حلقه‌ها یا فرول‌های فلزی استفاده می‌کنند که از طریق فشرده‌سازی روی ظرف مهر و موم ایجاد می‌کنند. فشرده سازی معمولاً با سفت کردن یک مهره روی اتصالات روی لوله و فرول، فشرده سازی و محکم کردن ظرف داخل آن انجام می شود. اتصالات فشرده سازی استاندارد برای مونتاژ نیازی به ابزار ندارند و آنها را برای نصب سریع میدانی راحت می کند.

• اتصالات نوع بایت اتصالات فشاری با فرول تیز است که در هنگام فشرده شدن ظرف را گاز می گیرد و آب بندی را فراهم می کند. اتصالات نوع بایت، مانند اتصالات فشاری استاندارد، نیازی به ابزار خاصی برای مونتاژ ندارند، اما اتصال قوی تر و فشار بالاتری را ارائه می دهند.

• اتصالات گریپ مکانیکی مجموعه های دو فرول هستند. فرول پشتی کشتی را در حالی که به فرول جلو فشار می‌دهد، می‌گیرد، که به فنر فرول جلو را فشار می‌دهد و بین لوله‌کشی و بدنه اتصالات مهر و موم ایجاد می‌کند. این اتصالات را می توان چندین بار بدون آسیب رساندن به اجزا یا لوله ها سرهم کرد. مقاومت خوبی در برابر ارتعاشات مکانیکی دارند.
  

اتصالات فلر از بدنه ای با انتهای گشاد یا مخروطی تشکیل شده است. برای نصب رگ در داخل انتهای شعله ور شده از ابزارهای مخصوص شعله ور استفاده می شود که یک مهر و موم عمیق ایجاد می کند. اتصالات فلر می توانند فشارهای بالاتر و طیف وسیع تری از پارامترهای عملیاتی را نسبت به اتصالات فشرده سازی استاندارد تحمل کنند.

اتصالات چین دار
اتصالات چین دار شامل قرار دادن شیلنگ روی انتهای لوله ای و چین دادن آن با یک آستین، حلقه یا سوکت چین دار است. این اتصالات معمولاً برای ایجاد اتصالات نیاز به ابزارها یا ماشین های چین دار دارند.

اتصالات انتهایی
اتصالات انتهایی سطوح خاصی را برای اتصال مخازن در سیستم های هیدرولیک فراهم می کنند.

• انتهای گیره اتصالاتی هستند که به شیلنگ ها یا لوله ها اجازه می دهند روی قطعه بسته شوند.
• انتهای ساده اتصالاتی با سطوحی هستند که به لوله‌ها یا لوله‌ها اجازه می‌دهند با چسب، لحیم کاری، جوش یا وسایل دائمی دیگر به هم متصل شوند. جوشکاری، زمانی که به درستی بر روی مواد سازگار انجام شود، اتصال قوی و قابل اعتمادی را فراهم می کند
  اتصالات فلنج
  اتصالات فلنج لبه ها، لبه ها، دنده ها یا یقه هایی با سطوح هموار عمود بر لوله یا لوله متصل هستند. این سطوح از طریق گیره، پیچ و مهره، جوش، لحیم کاری و/یا رزوه به هم متصل و آب بندی می شوند. برای اطلاعات بیشتر در مورد فلنج ها، از راهنمای انتخاب فلنج های لوله در GlobalSpec دیدن کنید.

فشار برای اتصال
اتصالات فشار به اتصال دارای انتهایی هستند که به گونه ای طراحی شده اند که لوله را با فشار دادن به انتهای آن بپذیرند. این اتصالات معمولاً از طریق نوعی جمع شدن یقه جدا می شوند. این اتصالات برای بخش هایی از سیستم که نیاز به قطع و وصل مکرر دارند مناسب هستند.

اتصالات رزوه ای
اتصالات رزوه ای دارای رزوه های پیچ (شیارهای تعبیه شده) در سطوح داخلی (ماده) یا بیرونی (نر) خود هستند که برای پذیرش اتصالات با رزوه های منطبق طراحی شده اند. رزوه هایی که اتصال ساده ای را ایجاد می کنند اما مهر و موم ندارند، رزوه های مستقیم نامیده می شوند. رزوه های مخروطی برای ایجاد مهر و موم محکم برای گازها یا سیالات تحت فشار طراحی شده اند. قابلیت اطمینان مهر و موم را می توان با افزودن یک پوشش یا نوار مهر و موم (تفلون) بهبود بخشید. به خصوص رزوه‌های دقیق «درخت فیت» نامیده می‌شوند، به این معنی که بدون نیاز به درزگیر اضافی آب‌بندی می‌شوند، که در کاربردهایی که افزودن درزگیر می‌تواند باعث آلودگی یا خوردگی شود، مهم است.

اندازه نخ بر اساس داخل ظرف اندازه گیری می شود. استانداردهای اندازه رزوه شامل NPT (National Pipe Thread) و BSP (British Standard Pipe) است، اگرچه استانداردهای دیگری وجود دارد و استفاده از آن اغلب بر اساس کشور و صنعت متفاوت است. هر استاندارد مربوط به تعداد خاصی از رشته ها در هر اینچ (TPI) است. Plumbingssupply.com یک نمای کلی عالی در مورد اندازه نخ لوله ارائه می دهد. در زیر نموداری وجود دارد که اندازه‌های اسمی نخ و مقادیر مربوط به آن‌ها را نشان می‌دهد.

عملکرد

تعداد زیادی از انواع اتصالات نصب شده در سیستم های هیدرولیک وجود دارد که عملکردهای مختلفی را انجام می دهند. رایج ترین انواع در جدول زیر شرح داده شده است:

مشخصات

سایزبندی

هنگامی که نوع اتصالات مورد نیاز مشخص شد، می توان به اساسی ترین جنبه اتصالات هیدرولیک پرداخت: اندازه مناسب. اندازه مناسب برای انتخاب موفقیت آمیز اتصالات ضروری است، زیرا قطعات بزرگ یا کم اندازه یا کاملاً ناسازگار خواهند بود یا به طور ناکافی آب بندی یا متصل می شوند.

دو سیستم اندازه‌گیری متریک (میلی‌متر) و انگلیسی (") هستند. اولین قدم برای اندازه‌گیری مناسب، انتخاب سیستم اندازه‌گیری مناسب برای سازگاری با تجهیزات یا مجموعه‌ای است که نصب می‌شود.

اندازه یک اتصالات هیدرولیک با اندازه کشتی هایی که به آنها متصل می شود تعیین می شود. لوله ها، شیلنگ ها و لوله ها بر اساس قطر داخلی (ID) و قطر خارجی (OD) اندازه گیری می شوند که بر حسب اینچ (اینچ) یا میلی متر (میلی متر) اندازه گیری می شوند. اتصالاتی که برای اتصال به یک لوله با OD 2 اینچی طراحی شده است به عنوان اتصالات OD 2 اینچ رتبه بندی می شود. قطر داخلی قطر قسمت خالی سیلندر را اندازه گیری می کند، در حالی که قطر خارجی شامل ضخامت دیواره لوله می شود.

عملکرد

اتصالات هیدرولیک اغلب با درجه بندی دما و فشار خاصی بر اساس طراحی و ساخت آنها مشخص می شود.

محدوده فشار عملیاتی محدوده کاری فشارها یا درجه بندی فشارهایی است که اتصالات برای کارکرد در آن طراحی شده است که معمولاً بر حسب پوند بر اینچ مربع (psi) اندازه گیری می شود. عملکرد بالاتر یا کمتر از این درجه می تواند باعث از کار افتادن اتصالات شود (یعنی شکسته شدن، نشت، از دست دادن مهر و موم خود).
محدوده دمای عملیاتی محدوده کاری دماها یا درجه بندی دمایی است که اتصالات برای کارکرد در آن طراحی شده است که بر حسب درجه فارنهایت (°F) یا درجه سانتیگراد (°C) اندازه گیری می شود. عملکرد بالاتر یا کمتر از این رتبه می تواند باعث از کار افتادن اتصالات شود.

استانداردها

ابعاد و اندازه رایج ترین اتصالات هیدرولیک از استانداردهای تعیین شده توسط SAE (انجمن مهندسین خودرو) بین المللی پیروی می کند. این استانداردها به حفظ سازگاری اندازه با سیستم های قدیمی و جدید کمک می کند و باعث می شود تعویض اتصالات ساده تر و کم هزینه تر شود. استانداردها همچنین به مشتریان کمک می کنند تا اتصالاتی را تهیه کنند که در محدوده فشاری که برای آن طراحی شده اند به طور موثر کار کنند. استانداردهای SAE برای اتصالات هیدرولیک عبارتند از:

SAE J514 - اتصالات لوله هیدرولیک

SAE J516 - اتصالات شیلنگ هیدرولیک

خواص مواد ضروری اتصالات هیدرولیک استحکام کافی و مقاومت در برابر خوردگی است. اینها برای کنترل ایمن فشارهای بالا مشخصه سیستم های هیدرولیک و مقاومت در برابر زنگ زدگی و خوردگی سیال هیدرولیک داخل ظرف ضروری هستند. عوامل دیگری که در انتخاب مواد نقش دارند عبارتند از هزینه و شرایط محیطی بیرون. انتخاب مواد شامل انواع مختلف پلاستیک یا فلز است.

فلزات در اکثر سیستم های هیدرولیک بیشتر از پلاستیک ها استفاده می شوند زیرا فشارهای بالا مستلزم استحکام بالاتر مواد است.

آلومینیوم - سبک وزن و مقاوم در برابر خوردگی. آلومینیوم به خودی خود دارای استحکام کششی پایینی است و برای مقاومت در برابر خوردگی و چگالی کم در کاربردهای فشار کم استفاده می شود. برای بهبود استحکام و سختی آن با روی، مس، سیلیکون، منگنز و/یا فلزات دیگر آلیاژ می شود.
راهنمای انتخاب اتصالات هیدرولیک برنج - قوی، بادوام و مقاوم در برابر خوردگی، با انعطاف پذیری در دمای بالا و رسانایی خوب. برنج آلیاژی از مس و روی است و معمولاً برای اتصالات فشرده و رزوه ای کوچکتر به دلیل قابلیت ماشینکاری و عملکرد عالی آن استفاده می شود. اتصالات برنجی می‌توانند پوشش‌های محافظ یا تزئینی مختلفی داشته باشند که باید با پایان لوله‌کشی مطابقت داشته باشد. (اعتبار تصویر: پارکر هانیفین)

چدن - قوی و بسیار مقاوم در برابر سایش. اتصالات و سیستم های آهنی معمولاً برای افزایش مقاومت در برابر خوردگی گالوانیزه می شوند، اما هنوز کمتر از فولاد استاندارد در سیستم های هیدرولیک رایج هستند.
راهنمای انتخاب اتصالات هیدرولیک فولاد - بادوام و قوی، با مقاومت بالا در برابر گرما. فولاد آلیاژی از آهن و کربن است. معمولاً برای بهبود مقاومت در برابر خوردگی با فلزات دیگر آلیاژ می شود، که در کاربردهای هیدرولیکی که اتصالات در تماس دائمی با سیالات است ضروری است. فولاد گالوانیزه برای محافظت بیشتر در برابر زنگ زدگی و مقاومت در برابر خوردگی شیمیایی با روی پوشانده شده است

فولاد ضد زنگ - قوی با مقاومت شیمیایی و خوردگی عالی. فولاد ضد زنگ آلیاژی از فولاد است که حاوی بیش از 10.5 درصد کروم است. این استحکام و دوام فولاد را دارد و در عین حال مقاومت بسیار خوبی در برابر خوردگی دارد و آن را برای کاربردهای هیدرولیک مناسب ترین می کند. فولاد ضد زنگ معمولاً گرانتر از اتصالات ساخته شده از مواد دیگر است. (اعتبار تصویر: پارکر

پلاستیک ها به طور طبیعی مقاومت بالاتری در برابر خوردگی نسبت به فلزات دارند، اما استحکام و دوام کمتری دارند که باعث می شود برای سیستم های هیدرولیک فشار بالا مناسب نباشند.

پلی پروپیلن (PP) - ماده ترموپلاستیک که دارای جریان سرد عالی، استحکام دو محوری و خواص ازدیاد طول می باشد. این پلاستیک به دلیل استحکام و دوام مناسب و مقاومت در برابر خوردگی، UV، هوا و ازن، رایج ترین پلاستیک مورد استفاده برای اتصالات هیدرولیک است.
راهنمای انتخاب اتصالات هیدرولیک پلی سولفون - ماده ترموپلاستیک شناخته شده برای چقرمگی و پایداری در دماهای بالا. دارای سفتی و استحکام بالا در محدوده دمایی -100 درجه سانتیگراد تا 150 درجه سانتیگراد است. این یک ماده گران قیمت است که در کاربردهای تخصصی هیدرولیک استفاده می شود. (اعتبار تصویر: Grainger

ویژگی ها

اتصالات هیدرولیک ممکن است دارای تعدادی ویژگی باشد که عملکردهای اضافی لازم برای کاربردهای خاص را فراهم می کند.

اتصالات اتصال تحت فشار به گونه ای طراحی شده اند که امکان نصب یا اتصال اتصالات را در زمانی که سیستم تحت فشار است، فراهم می کند.
اتصالات و کوپلینگ های انبساط بخش هایی از لوله را به هم متصل می کنند و امکان حرکت را به دلیل بار سرویس، ضربه یا چرخه های حرارتی فراهم می کنند.
اتصالات انعطاف پذیر این قابلیت را دارند که بدون آسیب دیدن حرکت کنند.
اتصالات آستر دار با آستر یکپارچه تولید می شوند. آسترها اغلب از پلیمرهای مهندسی شده برای استفاده در مواد فرآیندی یا در کاربردهایی مانند فرآوری مواد غذایی که در آن تمیزی رسانه مهم است ساخته می شوند.
اتصالات پیش عایق شده از مواد عایق یا سازه های ژاکتی تشکیل شده است که برای عایق کاری ظرف و محیط در برابر دمای بیرون طراحی شده اند.
ویژگی چرخشی اجازه می دهد تا یک یا چند انتهای مناسب بچرخند یا بچرخند.

منابع:

https://www.globalspec.com