Conjunto de manguera trenzada con racores roscados

Los conjuntos de mangueras trenzadas con alambre de acero son un tipo de componente de tubería flexible con una capa trenzada de alambre de acero como estructura de refuerzo, caucho como capas interior y exterior, y conexiones metálicas de tipo engarzado en ambos extremos. El término "conjunto" indica que el producto sale de fábrica con el cuerpo de la manguera y las conexiones permanentemente conectadas, lo que permite su instalación y uso directos sin necesidad de ensamblaje in situ. Esta característica distingue a los productos ensamblados de las mangueras a granel en términos de fiabilidad de conexión y eficiencia de instalación.

Los conjuntos de mangueras trenzadas con alambre de acero se utilizan en sistemas hidráulicos, maquinaria de construcción, equipos de minería, tuberías marinas y transporte de fluidos industriales para la transmisión flexible de medios como aceite a presión, fluidos hidráulicos a base de agua, aire comprimido y agua. Su rango de presión de trabajo es amplio, desde varios MPa hasta decenas de MPa, dependiendo del número de capas trenzadas y del diámetro de la tubería.

II. Diseño estructural y composición del material
Capa interior (Capa interior de caucho): La selección del material depende del tipo de medio que se transporta. Para fluidos a base de aceite hidráulico y aceite mineral, se suele utilizar caucho de nitrilo (NBR) para la capa interior. Los grupos nitrilo polares en su estructura molecular le confieren una excelente resistencia a los aceites minerales y sintéticos. Para agua, agua-glicol y fluidos acuosos, se puede utilizar caucho de etileno propileno dieno monómero (EPDM) o caucho de estireno-butadieno (SBR). Para fluidos especiales, como el aceite hidráulico de éster de fosfato, se debe seleccionar EPDM o caucho butílico. El espesor de la capa interior suele estar entre 1,5 mm y 3,0 mm, dependiendo del diámetro interior de la manguera y la presión nominal.

Capa de refuerzo: Emplea una estructura trenzada de alambre de acero de alta resistencia. El número de capas trenzadas se determina según la presión nominal, generalmente una, dos o cuatro capas. El alambre de acero está fabricado con acero de alto contenido de carbono con una resistencia a la tracción no inferior a 1800 MPa y está recubierto de cobre o zinc para mejorar la adherencia al caucho. El ángulo de trenzado se controla en torno a 54°44' para equilibrar la resistencia a la presión radial y la flexibilidad axial. En la estructura trenzada multicapa, se incorpora una capa intermedia de caucho entre cada capa para garantizar una fuerte adhesión entre ellas. El número de alambres de acero y la densidad de trenzado en cada capa se calculan con precisión en función de la presión nominal y las especificaciones del diámetro interior.

Capa exterior (capa de caucho exterior): Fabricada principalmente con caucho sintético resistente al desgaste y a la intemperie, generalmente una mezcla de caucho de cloropreno (CR) o caucho de nitrilo y cloruro de polivinilo. La capa exterior debe ser resistente al aceite, al desgaste, al envejecimiento por la intemperie y al ozono para soportar el aceite, la radiación ultravioleta, el ozono y la fricción mecánica en entornos industriales. Algunos productos incorporan retardantes de llama en la capa exterior para cumplir con los requisitos de resistencia al fuego en aplicaciones mineras y marinas.

Accesorios engarzados: Componente de conexión principal del conjunto, que une permanentemente el accesorio metálico al cuerpo de la tubería mediante un proceso de engarzado. El proceso de engaste utiliza fuerza externa para deformar plásticamente la funda metálica exterior, presionando firmemente el cuerpo de la manguera contra el núcleo del racor, creando un doble efecto de bloqueo y sellado mecánico. El material del racor suele ser acero al carbono o acero inoxidable, con una superficie galvanizada o pasivada para mejorar la resistencia a la corrosión. Los tipos de racores incluyen roscas métricas, imperiales, NPT, bridas y racores de conexión rápida, adaptables a las diferentes especificaciones de interfaz de los sistemas de tuberías.

III. Parámetros de rendimiento del núcleo

Presión de trabajo: Dependiendo del número de trenzas y del diámetro interior, la presión de trabajo oscila entre varios MPa y decenas de MPa. Un mayor número de trenzas resulta en una mayor presión nominal; para el mismo número de trenzas, un mayor diámetro interior resulta en una presión nominal relativamente menor.

Presión de rotura: No inferior a 3 o 4 veces la presión de trabajo, lo que proporciona un amplio margen de seguridad.

Vida útil a pulsos: En condiciones de ciclos de presión, el conjunto de la manguera debe tener una vida útil a la fatiga suficiente para cumplir con los requisitos de las fluctuaciones frecuentes de presión en los sistemas hidráulicos.

Rango de temperatura: Los productos estándar operan de -40 °C a +100 °C, y algunos alcanzan hasta +120 °C.

Especificaciones del diámetro interior: Los diámetros interiores comunes varían de 5 mm a 51 mm, incluyendo 1/4 pulgada, 5/16 pulgada, 3/8 pulgada, 1/2 pulgada, 5/8 pulgada, 3/4 pulgada, 1 pulgada, 1-1/4 pulgada, 1-1/2 pulgada y 2 pulgadas.

Radio de curvatura mínimo: En relación con el diámetro interior y la estructura de la capa trenzada, el radio de curvatura mínimo de un conjunto de manguera trenzada con alambre de acero suele estar entre 5 y 8 veces el diámetro de la manguera.

IV. Fabricación y control de calidad del conjunto
Fabricación del cuerpo de la manguera: El cuerpo de la manguera se somete a procesos como la extrusión de la capa interior, el trenzado con alambre de acero, la extrusión de la capa exterior y la vulcanización. La vulcanización provoca una reacción de reticulación en el caucho, uniendo las capas en una estructura unificada.

Engaste del conector: El engaste es un proceso crítico en la fabricación de ensamblajes. La presión, la cantidad y la longitud de engaste son los parámetros clave que determinan la calidad del engaste. Una presión insuficiente resultará en una resistencia de conexión insuficiente entre el conector y el cuerpo de la manguera; una presión excesiva provocará una sobrecompresión de la capa de refuerzo de la manguera, reduciendo la capacidad de carga de esa zona. La cantidad de engaste debe calcularse con precisión en función del diámetro interior de la manguera, la estructura de la capa de refuerzo y las especificaciones del conector.

Prueba de estanqueidad: Después del engaste, se requiere una prueba de estanqueidad en la zona de conexión entre el conector y el cuerpo de la manguera. Esta prueba se realiza normalmente a 1,5 veces la presión de trabajo durante un período determinado, observando si hay fugas.

Verificación de la resistencia a la tracción: La resistencia de la conexión entre la junta y el cuerpo de la tubería debe cumplir con el requisito de ausencia de deslizamiento axial o desprendimiento bajo la presión de diseño.

Identificación y trazabilidad: Los conjuntos suelen estar marcados con las especificaciones, la presión nominal, el rango de temperatura y el número de lote de fabricación en la superficie de la tubería para facilitar su identificación y la trazabilidad de la calidad durante su uso.

• Manguera de conexión de la placa fría y del colector