La mayoría de los ingenieros hidráulicos son conscientes de que el tendido adecuado de las mangueras a menudo significa acomodar el movimiento de la máquina sin forzar demasiado la manguera, ni dejar que roce y se desgaste contra otras mangueras o componentes de la máquina. De lo contrario, la manguera puede fallar prematuramente, lo que provocará fugas, daños a la máquina, tiempo de inactividad, costosa contaminación ambiental y, potencialmente, un peligro para el personal cercano.
Los accesorios tipo giratorio están diseñados para permitir que el acoplamiento y la conexión de la manguera giren, lo que evita torceduras, torceduras y flexiones excesivas. Esto puede prolongar la vida útil de la manguera y reducir las necesidades de mantenimiento. También puede hacer que el sistema de plomería sea más eficiente. El uso de conectores giratorios puede reducir la longitud de la manguera requerida entre las conexiones, eliminar la necesidad de tubos doblados para acomodar conexiones en ángulo y, a menudo, se puede conectar directamente a la manguera sin adaptadores. Debido a que las juntas giratorias se mueven, pueden compensar los cambios en la longitud de la manguera cuando el sistema presuriza y absorber sobretensiones e impactos hidráulicos en una línea.
Por lo tanto, muchas aplicaciones pueden beneficiarse del uso de pivotes para mangueras hidráulicas. Estos componentes permiten una amplia gama de articulación y movimiento en la operación del equipo y eliminan el torque y la torsión en las mangueras hidráulicas. También pueden simplificar la instalación y el mantenimiento de las mangueras.
Consisten en dos componentes principales, un vástago y una carcasa que pueden girar entre sí, así como sellos internos y cojinetes. Dependiendo del diseño, la rotación puede ser ilimitada o algo inferior a 360 grados. Algunos dependen de rodamientos de bolas para controlar el movimiento, otros tienen los llamados diseños sin bolas con cojinetes de empuje lisos.
Dos tipos básicos son en línea, donde el vástago opuesto y los puertos de fluido de la carcasa se encuentran en un eje común; y giros de 90 grados, donde el puerto de fluido de la carcasa está colocado para girar en un plano de 90 grados con respecto al eje del vástago.
Están diseñados para soportar altas presiones (a menudo superiores a 5000 psi), ofrecen un rendimiento sin fugas, resisten golpes hidráulicos y cargas laterales, y no se rompen durante el funcionamiento. Con el tiempo, los sellos, los anillos de respaldo o los cojinetes pueden eventualmente desgastarse, pero muchos diseños permiten una reparación sencilla con kits de reemplazo de sellos.
El conector giratorio o la manguera deben montarse en la estructura de la máquina para garantizar una alineación adecuada y libertad de movimiento. Si bien las juntas giratorias generalmente están diseñadas para permitir una rotación libre con una fricción mínima, los ingenieros deben tener en cuenta que el peso de la manguera, tubería o accesorios conectados, así como el peso del fluido hidráulico contenido, puede ser lo suficientemente sustancial como para generar cargas laterales excesivas. o momentos de flexión en el pivote. La conexión debe especificarse para soportar tales cargas, o los sellos pueden desgastarse prematuramente y tener fugas. La carga lateral también provoca un desgaste excesivo en las superficies de apoyo e inhibe el funcionamiento suave de la junta giratoria.
Como ocurre con cualquier otro componente hidráulico, los ingenieros deben considerar una serie de parámetros de diseño importantes. Las carcasas giratorias están disponibles en acero y acero inoxidable, latón, aluminio y otros materiales comunes. La compatibilidad de fluidos con los materiales especificados es, por supuesto, imprescindible, y las opciones típicas de sellado incluyen nitrilo, etileno propileno, neopreno y fluoroelastómero, por nombrar algunos.
Otras consideraciones incluyen la clasificación de presión, las características de flujo interno y las pérdidas de presión, la velocidad de rotación permitida y los requisitos de torque, las opciones de puertos de fluido SAE o ISO y la capacidad de manejar una variedad de clasificaciones de temperatura ambiente y de fluido.
Muchos diseños tienen un sello de exclusión externo para evitar la entrada de contaminantes, pero siempre se recomienda proteger el conector giratorio de la suciedad y los abrasivos siempre que sea posible. Para funcionamiento en condiciones duras o corrosivas, una cubierta protectora o un fuelle elastomérico son opciones posibles.
Y casi siempre, el precio es una consideración importante. El costo de una junta giratoria puede compensarse con creces con los beneficios de reducción de costos, como una mayor flexibilidad en el diseño del sistema, un mejor recorrido del sistema con menos manguera, una instalación más simple y rápida, menos adaptadores y accesorios para tubos y una vida útil más larga.
Los pivotes hidráulicos se utilizan en una amplia gama de aplicaciones rotativas. Los ejemplos típicos incluyen garfios, accesorios forestales, grúas elevadoras y camiones utilitarios con pluma, equipos de mantenimiento de ferrocarriles, cizallas de demolición y excavadoras móviles. Y en esta era de IoT, los pivotes hidráulicos especiales se pueden combinar con anillos colectores eléctricos para transferir señales de energía o datos. Además de los pivotes hidráulicos simples, varias empresas fabrican juntas rotativas y colectores giratorios que transmiten fluido desde una sola carcasa a múltiples líneas.
