Conjunto de manguera hidráulica

Los conjuntos de mangueras hidráulicas son componentes flexibles de tuberías hidráulicas con mangueras de goma como cuerpo y racores metálicos prensados ​​en ambos extremos. Se utilizan en sistemas hidráulicos para transmitir aceite a presión, fluido hidráulico a base de agua y emulsiones. La característica principal de estos conjuntos es que el cuerpo de la manguera y los racores vienen preconectados de fábrica y han superado pruebas de presión, lo que permite su instalación directa entre componentes como bombas hidráulicas, válvulas de control, cilindros hidráulicos y motores hidráulicos.

El valor fundamental que distingue a los conjuntos de mangueras hidráulicas de las mangueras convencionales reside en la fiabilidad de su conexión. Los racores prensados ​​utilizan la deformación plástica del manguito exterior metálico para presionar firmemente el cuerpo de la manguera contra el núcleo del racor, creando un doble efecto de bloqueo y sellado mecánico. Este proceso garantiza que el conjunto posea la resistencia a la tracción y el sellado suficientes a la presión de funcionamiento nominal, evitando las fluctuaciones de calidad que podrían producirse con los racores instalados en obra.

II. Diseño estructural y composición del material Capa interior (capa interior de goma): La selección del material depende del tipo de fluido hidráulico. Los fluidos hidráulicos de base mineral son el medio más común en los sistemas hidráulicos. La capa interna suele estar hecha de caucho de nitrilo butadieno (NBR), cuyos grupos nitrilo polares en su estructura molecular le confieren una excelente resistencia tanto a los aceites minerales como a los sintéticos. Para fluidos hidráulicos de éster de fosfato, se debe utilizar etileno propileno dieno monómero (EPDM) o caucho butílico; para fluidos hidráulicos de agua-glicol, debe confirmarse la idoneidad de la formulación de la capa interna de NBR. El espesor de la capa interna suele estar entre 1,5 mm y 3,0 mm, y debe tener baja permeabilidad y buena resistencia a la deformación por compresión.

Capa de refuerzo: El núcleo de la manguera hidráulica que soporta la presión. Los métodos de refuerzo se dividen principalmente en dos tipos: estructuras trenzadas de alambre de acero, generalmente de una, dos o cuatro capas, adecuadas para sistemas hidráulicos de presión media y alta; y estructuras enrolladas de alambre de acero, generalmente de cuatro o seis capas, adecuadas para sistemas hidráulicos de alta y ultra alta presión. 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 o bobinado se controla en torno a 54°44' para equilibrar la capacidad de presión radial y la flexibilidad axial.

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 maquinaria de ingeniería y 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. Los accesorios suelen estar fabricados de acero al carbono o acero inoxidable, con superficies galvanizadas o pasivadas. Los tipos de racores incluyen roscas métricas, imperiales, NPT, bridas y racores de conexión rápida, adaptables a diferentes especificaciones de interfaz de sistemas hidráulicos. Los parámetros clave del proceso de engaste incluyen la presión, la cantidad y la longitud de engaste; estos parámetros determinan la resistencia de la conexión y la fiabilidad del sellado entre el racor y el cuerpo de la manguera.

III. Parámetros básicos de rendimiento
Presión de trabajo: El rango de presión de trabajo de los conjuntos de mangueras hidráulicas es amplio, desde varios MPa hasta decenas de MPa. Las mangueras de alambre de acero trenzado de dos capas suelen operar a presiones de 20 MPa a 30 MPa; las mangueras de alambre de acero en espiral de cuatro capas pueden alcanzar presiones superiores a 40 MPa; los productos de ultra alta presión pueden operar a presiones superiores a 60 MPa. Los valores específicos dependen del diámetro interior y la estructura de la capa de refuerzo.

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

Vida útil: La vida útil por fatiga de las mangueras hidráulicas en condiciones de ciclos de presión es un indicador clave de rendimiento. Las normas exigen que las mangueras soporten al menos 200 000 ciclos de pulsos de presión al 133 % de la presión nominal de funcionamiento sin fallar.

Rango de temperatura: Los productos estándar operan a temperaturas que van desde -40 °C hasta +100 °C, y algunos productos pueden extenderse hasta +120 °C.

Especificaciones del diámetro interior: Los diámetros interiores comunes van desde 5 mm hasta 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: En relación con el diámetro interior y la estructura de refuerzo, el radio de curvatura de las mangueras trenzadas suele ser de 5 a 8 veces el diámetro de la manguera, mientras que el de las mangueras enrolladas en espiral es ligeramente mayor.

IV. Fabricación y Control de Calidad del Ensamblaje
Fabricación del Cuerpo de la Manguera: El cuerpo de la manguera se somete a procesos como la extrusión de la capa interna, la aplicación de la capa de refuerzo, la extrusión de la capa externa 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 del ensamblaje. La presión, la cantidad y la longitud del engaste deben calcularse con precisión en función del diámetro interno de la manguera, la estructura de la capa de refuerzo y las especificaciones del conector. Una presión de engaste insuficiente resultará en una resistencia de conexión insuficiente entre el conector y el cuerpo de la manguera; una presión de engaste excesiva provocará una sobrecompresión de la capa de refuerzo del cuerpo de la manguera, reduciendo la capacidad de carga de esa zona.

Prueba de Presión: El conjunto debe someterse a una prueba de presión antes de salir de fábrica, generalmente mantenida a 1,5 veces la presión de trabajo durante un período determinado, observando si hay fugas o deformaciones anormales en el conector y el cuerpo de la manguera.

Verificación de la resistencia a la tensión: La resistencia de la conexión entre el conector y el cuerpo de la manguera debe cumplir el requisito de no experimentar deslizamiento axial ni desprendimiento bajo la presión de diseño.

• Conjunto de manguera trenzada con racores roscados