Vysvetlenie typov hydraulických armatúr: NPT, JIC, ORFS, BSP a metrické normy
Keď vás podobné vybavenie stojí prestoje
Počas bežnej výmeny hadice na rýpadle pracovníci údržby namontovali náhradu, ktorá vyzerala identicky ako stará: rovnaká šesťhranná veľkosť, rovnaké stúpanie závitu na jednoduchom meradle. Okruh unikol hneď, ako tlak prekročil 200 barov. Nahradením bol BSPT; prístav bol NPT. Vizuálne blízke, rozmerovo odlišné, úplne nekompatibilné.
Tento príbeh sa opakuje v každej dielni, ktorá má na sklade typy hydraulických armatúr z viac ako jedného štandardu. Hydraulické armatúry nie sú zameniteľné vzhľadom. Každý typ je definovaný tvarom závitu, uhlom sedla a princípom tesnenia – a tieto tri detaily rozhodujú o tom, či spojenie vydrží tlak roky alebo zlyhá v priebehu niekoľkých minút.
Táto príručka vysvetľuje hlavné typy hydraulických armatúr, ako ich identifikovať a kam patria. Ak odoberáte hadicové zostavy alebo adaptéry v objeme, poznanie týchto rozdielov vám tiež pomôže klásť správne otázky o materiáli, pokovovaní a kvalite zlisovania.
Prečo priemysel vyrábal toľko typov armatúr
Hydraulika sa paralelne vyvíjala v Severnej Amerike, Spojenom kráľovstve, Nemecku a Japonsku. Každý región štandardizoval svoj vlastný závitový a tesniaci systém pre miestnu výrobu a tieto systémy sa stali súčasťou zariadení, ktoré sú dodnes v prevádzke. NPT vyrástol z inštalatérstva; JIC bol vyvinutý tak, aby prežil vibrácie v mobilných strojoch; DIN vyrobila vysokotlakový 24° kužeľový systém; JIS nasledovala britskú prax kužeľa 60° s vlastným závitom.
S rastúcim prevádzkovým tlakom sa zdalo, že dizajn tvárového tesnenia, ako napríklad ORFS, eliminuje malé netesnosti, ktoré kužeľové závity tolerujú.
Pochopenie rodiny spočíva v troch premenných:
Tvar závitu: kužeľový alebo paralelný, so špecifickým uhlom a stúpaním boku.
Princíp tesnenia: kontakt kov na kov, stlačenie O-krúžku alebo zaklinovanie závitu.
Tabuľka 1 – Typy hydraulických armatúr a ich hlavné identifikačné znaky
Vyhovujúca rodina
Závitová forma
Princíp tesnenia
Typické aplikácie
NPT
Kužeľová rúrka, 60° bok
Klinovanie závitov plus tmel
Vzduchová, vodná, nízko a strednotlaková hydraulika
BSPT
Zúžené Whitworth, 55° bok
Klinovanie závitov plus tmel
Európske a ázijské priemyselné okruhy
BSPP 60°
Paralelný Whitworth, 55°
60° kovový kužeľ alebo čelný O-krúžok
Britské a európske stroje, ventily, valce
JIC 37°
Paralelný UNF, 60°
37° rozšírený kovový kužeľ
Mobilné zariadenia, obrábacie stroje
ORFS
Paralelný UNF, 60°
O-krúžok stlačený proti plochej ploche
Vysokotlakové systémy kritické pre úniky
Metrické 24° (DIN 2353)
Paralelná metrická, 60°
24° kužeľ, s alebo bez O-krúžku
Stroje podľa normy DIN, vysokotlakové okruhy
JIS 60°
Paralelná metrická, 30° bok
60° kovový kužeľ
Japonské stavebné a priemyselné zariadenia
Tri spôsoby tesnenia hydraulickej armatúry
Takmer každý typ hydraulickej armatúry sa spolieha na jednu z troch stratégií tesnenia.
Kužeľ kov na kov — JIC 37°, BSP 60°, JIS 60° a metrický 24° bez O-krúžku. Opracovaný kužeľ tlačí na zodpovedajúce sedlo s vysokým kontaktným napätím. Dobre znáša vibrácie, ale je citlivý na škrabance na dosadacej ploche.
Mäkké tesnenie (O-krúžok) — ORFS a metrický 24° kužeľ s O-krúžkom (DIN 3865). Elastomér preberá tesniacu záťaž, takže menšie poškodenie povrchu nespôsobuje netesnosti. Tieto typy dominujú vysokotlakovým a kritickým miestam úniku.
Kužeľový závit — NPT a BSPT. Samotný závit tesní zaklinovaním a miernou deformáciou, za pomoci tmelu. Je to jednoduché a lacné, ale najslabšia možnosť pri silných vibráciách.
Každý prístup má iný praktický tlakový strop. Tabuľka nižšie zobrazuje typické hodnoty maximálneho pracovného tlaku pre oceľové armatúry v bežných veľkostiach.
Obrázok 1 – Typické hodnoty maximálneho pracovného tlaku pre oceľové armatúry v bežných veľkostiach. Presné hodnotenia závisia od veľkosti, materiálu a výrobcu.
Hlavné typy hydraulických armatúr v skratke
NPT a BSPT: kužeľové závity
NPT (National Pipe Taper) utesňuje cez závit; BSPT (British Standard Pipe Tapered) robí to isté s 55° bokom namiesto 60°. Obidva vyhovujú jednoduchým obvodom pod približne 350 barov, ale vibrujú voľne a potrebujú tesniaci prostriedok. Nikdy nespárujte NPT s BSPT: závity sa môžu zachytiť na niekoľko otáčok a potom presiaknuť alebo rozdeliť port.
Svetlice JIC 37°
JIC (SAE J514) spája paralelný závit UNF s 37° vonkajším lemom a zodpovedajúcim 37° vonkajším sedlom. Kovový kužeľ poskytuje pevné utesnenie pri stredne vysokom tlaku a je predvolenou voľbou v mobilnej hydraulike. Jednodielne verzie eliminujú samostatnú objímku, ktorá môže počas montáže skĺznuť. Pre aplikácie JIC dodáva OPK JIC 74° kužeľové kovania s pokovovaným telom z uhlíkovej ocele a presnou geometriou kužeľa.
BSP sa objavuje v dvoch formách. BSPP je paralelný a tesní buď na 60° kovovom kuželi alebo s čelným O-krúžkom; BSPT je zúžený a tesní na závitoch. 55° Whitworthov profil závitu odlišuje BSP od amerických a metrických závitov. Kužeľové armatúry BSP 60° sú bežné na európskych zubových čerpadlách, ventiloch a valcoch. The BSP mužské kužeľové kovanie sedadla 60° zakryte rovnú samčiu verziu používanú vo väčšine hadicových zostáv.
ORFS (SAE J1453) stláča O-krúžok vo vnútri drážky proti plochej ploche. Bez uloženia kov na kov spoj lepšie odoláva úniku pri tlakových špičkách a vibráciách a možno ho mnohokrát zmontovať a rozobrať výmenou O-krúžku. Väčšina výrobcov hodnotí armatúry ORFS pre tlaky do približne 420 barov (6000 psi) vo vhodných veľkostiach.
Metrické kužeľové tvarovky 24°
Metrický 24° kužeľový systém (DIN 2353 / ISO 8434-1), ktorý je široko používaný mimo Severnej Ameriky, sa dodáva v ľahkých (L) a ťažkých (S) sériách. Séria Light pokrýva typické systémy do približne 315 barov; ťažká séria sa rozširuje vyššie, v závislosti od veľkosti. Verzia O-krúžku (DIN 3865) pridáva mäkké tesnenie za kužeľ. Metrické 24° kužeľové kužeľové armatúry so závitom série L sú špecifikované, keď zariadenie vyžaduje sériu svetiel DIN.
Japonské rýpadlá, vstrekovacie stroje a obrábacie stroje bežne používajú tvarovky JIS B8363 s kužeľom 60° a metrickým závitom s bokom 30°. Uhol kužeľa vyzerá identicky ako 60° BSP, takže stúpanie závitu a uhol boku musia byť pred montážou overené.
Krimpované, opakovane použiteľné alebo bezzásuvkové? Na štýloch príloh záleží
Tvar tela je len polovica rozhodnutia; spôsob pripojenia armatúry k hadici určuje životnosť a možnosti opravy v teréne.
Krimpované — Objímka sa lisuje krimpovacím strojom na kontrolovaný priemer. To poskytuje najlepšiu kvalitu pripojenia, ale vyžaduje to dielenský lis. Výrobný proces OPK zahŕňa rezanie, rezanie, krimpovanie a tlakové skúšky.
Opätovne použiteľné (pripevniteľné v teréne) — Fiting naskrutkujete alebo upnete na hadicu bez lisu. Toto sa bežne používa na Hadica SAE 100 R5 a ďalšie hadice vystužené textilom pre rýchlu opravu.
Bezzásuvkové — Pri nízkotlakových spätných vedeniach sa armatúra zahryzne do hadice a nevyžaduje žiadne upnutie. Tieto beznásuvné dizajny hadicových armatúr znížiť počet dielov a čas montáže.
Obrázok 2 – Rozložený pohľad na typickú zostavu zvlnenej hadice: hadica, objímka, vsuvka, šesťhranné telo a vonkajší závit.
Materiály, tlakové hodnotenia a výber
Väčšina typov hydraulických armatúr sa vyrába z uhlíkovej ocele s pozinkovaním, nehrdzavejúcej ocele alebo mosadze. Pozinkovaná uhlíková oceľ je ekonomický štandard pre mobilné a priemyselné okruhy; nehrdzavejúce obleky pre potraviny, farmáciu, námorné a iné korozívne prostredie; mosadz sa objavuje v nízkotlakových prístrojoch.
Identifikujte závit portu pomocou rozstupu a strmeňa.
Potvrďte sedlo: uhol kužeľa, lemové sedlo alebo plochá plocha pomocou O-krúžku.
Prispôsobte veľkosť pomlčky hadice veľkosti koncovky armatúry.
Skontrolujte menovitý tlak a požiadavku na impulz oproti okruhu.
Skontrolujte orientáciu (priamo, 45°, 90°), aby bolo vedenie čisté.
Obrázok 3 – Kvalitatívne porovnanie spoľahlivosti tesnenia, tlakovej schopnosti, odolnosti voči vibráciám, jednoduchosti montáže a opätovnej použiteľnosti. Hodnotenia sú orientačné.
ORFS dosahuje najvyššie skóre v odolnosti proti úniku; JIC vyvažuje jednoduchosť montáže s výkonom vibrácií; NPT zostáva použiteľný pre lacné obvody, ale zaostáva z hľadiska vibrácií a integrity úniku.
Bežné chyby v identifikácii
Zamieňanie NPT s BSPT, pretože obe sú skosené – ich bočné uhly a stúpania sú odlišné.
Za predpokladu, že každý 60° kužeľ je BSP: JIS tiež používa 60°, s 30° bokom závitu.
Miešanie rovných nití a potrubných závitov: môžu začať, potom sa zaseknúť bez utesnenia.
Opätovné použitie kovovej kužeľovej tvarovky, ktorá bola nadmerne utiahnutá; kužeľ sa deformuje a už nesedí.
Výber nerezového kovania bez potvrdenia, že závit a geometria sedla sa zhodujú s protiľahlým komponentom.
Často kladené otázky o typoch hydraulických armatúr
Q1. Môžem pripojiť armatúru NPT k portu BSPT?
Nie. NPT má 60° bok závitu a iné stúpanie ako BSPT 55° Whitworthovho tvaru. Závity sa môžu zasunúť na jednu alebo dve otáčky a potom sa zaviažu, presakujú alebo prasknú v porte. Použite správny adaptér.
Q2. Ako rozoznám tvarovku JIC 37° od tvarovky BSP 60°?
Skôr než sedlo skontrolujte závit. JIC používa závity UNF s 60° tvarom; BSP používa závity Whitworth s uhlom 55° a zaoblenými koreňmi. Ukazovateľ stúpania závitu okamžite identifikuje rozdiel.
Q3. Čo znamená veľkosť palubnej dosky ako -6 v hydraulických armatúrach?
Vzťahuje sa na nominálny vnútorný priemer v šestnáctinách palca: -6 sa rovná 6/16 palca (3/8 palca) a -8 sa rovná 1/2 palca. Veľkosť pomlčky tiež koreluje s menovitou veľkosťou závitu tvarovky.
Q4. Čo je lepšie pre vysoký tlak, ORFS alebo NPT?
Pre vysokotlakové hydraulické okruhy je ORFS vo všeobecnosti lepší, pretože čelné tesnenie O-krúžku odoláva úniku pri tlakových špičkách a vibráciám. Kužeľové závity NPT sú jednoduchšie a lacnejšie, ale pri náročnej prevádzke sú náchylnejšie na uvoľnenie.