Трубопроводы, рукава высокого давления

Устройства, предназначенные для подвода рабочей жидкости от одного элемента к другому в процессе работы гидропривода, называют гидравлической линией. По назначению гидравлические линии подразделяют на всасывающие, напорные, сливные, дренажные и линин управления. Всасывающие линии служат для подвода рабочей жидкости к насосам, напорные — для подачи жидкости под давление» к распределительным и исполнительным рабочим органам; сливные — для подачи жидкости в резервуары; дренажные — для отвода утечек от гидродвигателей и распределительных устройств; линии управления служат для подвода рабочей жидкости к элементам гидропривода. Гидравлические линии представляют собой трубопроводы, рукава, каналы.

Трубопроводы изготавливают из стальных бесшовных горячекатаных, холоднотянутых или холоднокатаных труб.

Рукава применяются для соединения гидролиний в различных плоскостях. Гибкий рукав высокого давления состоит из внутреннего резинового слоя, хлопчатобумажной оплетки, двух металлических оплеток, промежуточного и наружного резинового слоев.

Трубопроводы и рукава проходят испытания под давлением 1,5 МПа.

При монтаже они должны быть тщательно очищены и промыты, радиусы изгиба должны быть более 2,5d для труб с наружным диаметром (d ≤ 20 мм) и более 3,5d для труб с наружным диаметром (d > 20 мм ). Радиус изгиба рукава должен быть не менее (12…18) d.

Соединения трубопроводов и рукавов должны быть надежными и обеспечивать заданную герметичность. В гидроприводах широкое применение получили следующие виды соединений (рисунок 4.5): по наружному или внутреннему конусам, фланцевые, соединения с уплотнительными кольцами, быстроразъемные, ниппельные.

Рисунок 4.5— Соединение трубопроводов и рукавов:

а — по наружному или внутреннему конусам:; б — фланцевое; в — с уплотнительными кольцами; г — быстроразъемное; д — ниппельное: 1 — штуцер; 2 — гайка; 3 — ниппель; 4 — трубопровод; 5 — корпус; 6 — кольцо; 7 — фланец; 8 — гнездовой разъем; 9 — шарик; 10 — пружина; 11 — крестовина; 12 — обжимная муфта

Уплотнения

Элементы гидропривода могут выполнять свои функции только при наличии достаточной герметичности в подвижных или неподвижных соединениях. Герметичность зависит от свойств жидкости и материала конструкции, условий работы, нагруженности сборочных единиц, продолжительности эксплуатации, а также других факторов и обеспечивается установкой уплотнений.

В гидравлических системах сельскохозяйственных машин уплотнения должны обеспечивать работу в диапазоне температур 60...120 °С, под давлением до 50 МПа, не допускать утечек жидкости и не создавать больших потерь на трение.

Уплотнение можно классифицировать по следующим признакам: по виду относительного движения (вращательного, возвратно-поступательного и комбинированного) — уплотнения неподвижных и подвижных соединений; по направлению упругой деформации — радиальные и аксиальные (торцевые); по конструкции — эластичные (кольца, манжеты, прокладки), механические бесконтактные, диафрагмовые, жидкостные и лабиринтные уплотнения; по материалу — металлические и неметаллические

Применяются также защитные уплотнения (пыльники, грязесъемники), которые предназначены для предохранения рабочих полостей гидравлических устройств от проникновения загрязняющих частиц из внешней среды. Классификация уплотнений приведена на рисунке 4.6.

Эластичные уплотнения (рисунок 4.6, а) используют для герметизации подвижных и неподвижных соединений. Кольца круглого сечения размещают в прямоугольных канавках в обжатом состоянии. Они надежно и длительно работают при давлениях до 35 МПа. Кольца прямоугольного сечения служат для уплотнения поршней или штоков с рабочим давлением до 30 МПа. Х-образные и п-образные уплотнения рекомендуется для герметизации деталей с возвратно-поступательным движением. Иногда их собирают в пакеты по нескольку штук. Такие уплотнения способны работать при давлении. 34…50 МПа. Манжеты применяются для уплотнения вращающихся валов при давлениях не выше 0,1...0,2 МПа.

В механических уплотнениях (рисунок 4.6, б) уплотняющий элемент (кольцо) выполнен из металлического углеграфитового или другого материала; они предназначены для деталей возвратно-поступательного действия.

В бесконтактных уплотнениях (рисунок 4.6, в) герметизация создается минимальным зазором между сопряженными деталями.

Такого типа уплотнения применяются в элементах золотник-корпус распределителя, качающих сборочных единиц насосов, гидромоторах, гидроклапанах, гидродвигателях и других подвижных соединениях. Диаметральный зазор сопрягаемых деталей должен составлять 3...5 мкм. Сопрягаемые детали, изготовленные из различных материалов и имеющие неодинаковые коэффициенты расширения, должны устанавливаться с учетом возможного заклинивания при нагреве.

Набивочные уплотнения (рисунок 4.6, г) применяют для герметизации тех сред, в которых быстро разрушаются эластичные уплотнения (в растворах, горячей воде).

Диафрагменные уплотнения (рисунок 4.6, д) выполнены ив эластичного материала и обеспечивают большую деформацию под действием перепада давления герметических сред.

Лабиринтное уплотнение (рисунок 4.6, е), используемое на плунжерах и клапанах, способствует их разгрузке и снижает утечки.

Герметизация неподвижных соединений и стыков достигается установкой прокладок, в этом случае необходимо, чтобы контактное давление, т. е. сжимающее усилие, приходящееся на единицу площади поверхности прокладок, превышало давление уплотняемой среды.

Рисунок 4.6 — Уплотнения:

а — эластичные: 1 — кольцо круглое; 2 — кольцо прямоугольное; 3 — кольцо

х-образное; 4 — кольцо п-образное; 5 — манжета;
б — механическое; в — бесконтактное;

г — набивочное; д — диафрагменное; е — лабиринтное