Qual é a aplicação do ponto giratório hidráulico
O sistema de energia hidráulica é amplamente utilizado no campo industrial em virtude de suas muitas vantagens. Quando o equipamento rotativo precisa usar meio hidráulico como potência de transmissão, há requisitos rígidos sobre a pressão e a precisão do controle do meio hidráulico, geralmente uma pressão acima de 30 MP e operação confiável.
Para o desenvolvimento e aplicação de pontos rotativos, é necessário simplificar a estrutura do equipamento e ao mesmo tempo conseguir uma melhor função de conversão. A aplicação mais extensa e típica de pontas rotativas hidráulicas é em bobinas de aço laminadas a quente de equipamentos de laminação de aço. E nos cilindros de expansão e contração de desenroladores, bobinadeiras e outros equipamentos da linha de produção de tiras laminadas a frio.
1. Análise do princípio estrutural do ponto rotativo hidráulico
1.1 Estrutura e Princípio
O ponto giratório hidráulico possui duas portas de controle de óleo e uma porta de drenagem, que são respectivamente conectadas às tubulações fixas do sistema hidráulico. Cada pipeline externo está estaticamente conectado à casca do ponto rotativo.
A carcaça do ponto rotativo hidráulico é fixada na carcaça do equipamento principal correspondente e mantém-se relativamente estática com a base do equipamento principal, conectada com o equipamento principal através do mandril. A folga entre o diâmetro externo do mandril e o diâmetro interno da junta rotativa hidráulica. A folga entre o tambor do cilindro e o pistão deve ser a mesma que a do cilindro hidráulico, geralmente 0,04 mm ~ 0,07 mm. Quando as condições permitirem, reduza o limite tanto quanto possível. Cada vez que o sistema hidráulico é iniciado, um filme de óleo de pressão estática será formado na lacuna correspondente, que protege o mandril e a junta rotativa hidráulica do desgaste e desempenha um papel de vedação.
A vedação giratória é instalada no mandril do equipamento e tem como principal função isolar a cavidade de entrada de óleo e a cavidade de retorno de óleo para formar dois espaços vedados independentes. A maioria dos materiais são materiais compostos resistentes ao desgaste ou materiais metálicos. As vedações rotativas precisam suportar altas pressões acima de 30 MP e devem ser resistentes a choques de alta pressão, não são fáceis de deformar e têm pequenos vazamentos. A vedação rotativa e a parede interna da junta rotativa não estão em contato e há atrito de fluido entre as duas.
A vibração e o impacto gerados pela operação em alta velocidade do equipamento principal são transmitidos para a junta rotativa hidráulica através do mandril, resultando em uma certa oscilação da junta rotativa. Dois rolamentos são usados para suportar a força axial e a força radial geradas pela oscilação do alojamento da junta rotativa e para realizar o posicionamento preciso do eixo central do equipamento e da junta rotativa.
A vedação da face final adota uma vedação de lábio esquelético, que é usada para vedar o vazamento de óleo da vedação rotativa. A pressão do vazamento de óleo geralmente não excede 0,3 MP. Quando o vazamento aumenta, é fácil danificar a vedação da extremidade e fazer com que o óleo hidráulico vaze para fora. A porta de óleo do casco da junta rotativa é ligada à porta de óleo no mandril do equipamento.
1.2 Análise da estrutura de vedação interna
Existem dois tipos principais de vedações rotativas para pontos rotativos, vedações compostas e vedações mecânicas. O desempenho de vedação da vedação de material composto é relativamente melhor e é usado onde o cilindro hidráulico tem um posicionamento intermediário. A ponta rotativa vedada com materiais compostos pode torná-la mais compacta e requintada devido ao tamanho pequeno da própria vedação. O custo do selo composto em si é muito mais barato do que o do selo mecânico.
A vedação rotativa composta é composta por duas partes, uma combinação de um anel externo feito de PTFE e um O-ring feito de NBR. O O-ring desempenha a função de apoiar o anel externo, facilitando a instalação de toda a vedação rotativa, deslizando entre o anel externo e o alojamento da junta rotativa. A fabricação de selos mecânicos é mais complicada, os requisitos de precisão também são relativamente altos e o preço relativo é relativamente alto.
2. Instalação e manutenção de pontos rotativos hidráulicos
Ao instalar o ponto giratório hidráulico no mandril do equipamento principal, certifique-se de que a cavidade da junta giratória e o mandril do equipamento principal tenham boa coaxialidade. Geralmente, é necessário que a coaxialidade entre o eixo da junta rotativa e o eixo do equipamento seja controlada dentro de ± 1 mm / m. A falta de concentricidade fará com que o ponto rotativo hidráulico produza oscilações radiais relativamente grandes durante a rotação de alta velocidade. A força radial faz com que a junta rotativa e o mandril deslizem periodicamente na direção axial. Não apenas a película de óleo dinâmica é destruída e o desgaste da superfície de contato é aumentado, mas também a face final da vedação está desgastada. Ao mesmo tempo, o rolamento pode resistir a um maior impacto externo. Portanto, a coaxialidade deficiente causará grandes danos à vedação giratória interna e aos rolamentos e afetará a vida útil.
A carcaça da junta rotativa é fixada para evitar que ela gire em sincronia com o fuso, desde que possa ser impedida de girar em um círculo.
Não use mais restrições. A força radial ou axial atuando no casco será transmitida ao mancal da junta rotativa hidráulica e ao selo rotativo interno através do casco, forçando o mancal ou selo a se desgastar ou danificar.
Ao conectar tubos de óleo externos, siga estritamente as especificações de instalação do equipamento hidráulico. Em particular, é necessário verificar estritamente a limpeza de cada porta de óleo para evitar que contaminantes externos e rebarbas usinadas sejam trazidas para a junta rotativa. Devido à complexa estrutura interna da junta rotativa hidráulica e à pequena folga correspondente, uma vez que contaminantes externos entrem na junta rotativa hidráulica, é fácil causar danos à película de óleo, vedações mecânicas e obstruções de rolamentos e vazamentos graves.
O esqueleto da vedação de óleo da junta rotativa é usado para vedar o mandril rotativo, de modo que o óleo que vaza da vedação rotativa é drenado do tubo de óleo com vazamento para o tanque de óleo. A resistência à pressão do retentor de óleo geralmente não é superior a 3 bar, portanto, o tubo de óleo com vazamento deve retornar ao óleo suavemente.
Durante a instalação, a porta de vazamento de óleo da junta rotativa não deve ser bloqueada. Se houver uma válvula no tubo de óleo com vazamento, ela deve ser aberta antes que o meio seja introduzido, caso contrário, o selo de óleo será inevitavelmente espremido. Também não é possível incorporar o tubo de óleo com vazamento no tubo de retorno de óleo, porque a pressão do tubo de retorno de óleo geralmente excede 3 bar. Não instale um filtro no tubo de óleo com vazamento. As juntas rotativas geralmente apresentam vazamentos, portanto, não podem ser usadas em ocasiões onde a pressão é necessária. O vazamento dos selos mecânicos é maior.
O servocontrole pode ser considerado quando for necessário controlar o curso do cilindro hidráulico para compensar o vazamento. Quando o cilindro hidráulico não está posicionado no meio, o problema será mais simples, desde que o cilindro hidráulico continue a fornecer o meio após o cilindro hidráulico se mover para a posição limite.
As juntas rotativas são geralmente lubrificadas e resfriadas por meio, portanto, não é possível testar ou conduzir sem passar pelo meio. Certifique-se de abrir o tubo de óleo com vazamento após revisar a junta rotativa ou equipamento relacionado. O desgaste ou dano das juntas rotativas hidráulicas pode ser estimado medindo o vazamento. O vazamento de juntas rotativas deve ser monitorado e rastreado regularmente para monitorar as condições de operação das juntas rotativas.
3. Falhas comuns de juntas rotativas hidráulicas
No uso real, as juntas rotativas hidráulicas apresentam principalmente dois tipos de falhas. Uma falha é manifestada como o dano interno do rolamento da junta rotativa e a outra é o vazamento externo da junta rotativa.
Analise as causas de danos ao rolamento interno, existem três pontos principais:
1) O óleo hidráulico apresenta má limpeza e granularidade durante a instalação ou durante o uso, resultando em sério desgaste e falha dos corpos rolantes do rolamento;
2) Quando a junta rotativa é instalada, os requisitos de precisão da instalação não são atendidos, resultando em força desigual sob o estado de carga estática do mancal e valor de vibração excessivo sob o estado de carga dinâmica, causando danos ao mancal;
3) O projeto da junta rotativa hidráulica selecionada e a qualidade de fabricação não atendem aos requisitos das condições de trabalho do equipamento. As razões para vazamentos fora da junta rotativa são:
A precisão de usinagem da superfície de contato do selo de instalação é baixa, o que não pode atender aos requisitos de precisão do selo;
A seleção e instalação do selo não são adequadas aos requisitos das condições de trabalho;
A precisão de instalação da junta rotativa é pobre, causando vibração excessiva e danos à vedação.
4. Conclusão
Em aplicações práticas, devido às complexas condições de trabalho do equipamento principal e ao ambiente mutável. Ao selecionar uma aplicação específica, uma junta rotativa adequada para uma ampla gama de cargas deve ser selecionada de acordo com as condições de trabalho específicas. A fim de atender aos requisitos dos principais equipamentos de baixa pressão e baixa velocidade a alta pressão e alta velocidade em uma ampla gama de condições de trabalho. A junta rotativa hidráulica do selo mecânico de alta precisão pode realizar melhor o propósito de pequeno vazamento, operação confiável e durável.
Ao melhorar a precisão do processamento e os requisitos técnicos das peças, e melhorar a precisão da instalação, a capacidade da junta rotativa de se adaptar a alta velocidade e alta pressão pode ser muito melhorada e a vida útil pode ser prolongada.
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