无泄漏液压系统设计,JIC式连接,全扭矩螺母联轴节

 作者:特约编辑Al Presher  发表时间:2008-06-16
  设计有效的无泄漏液压系统需要特别注意扭力水平和特有的密封技术。最近的实验表明,全扭矩螺母联轴节,即在组装过程中把螺母挤压套接在螺柱上的接头,要比同类的铆接螺母联轴节更具防泄漏性能。
  恰当地选配出自同一家制造商的液压软管和联轴节是保持液压系统完整一体的第一步。把这些组件正确地连接到接口上与防止系统泄漏同样重要。运用合适的力矩是其中的一个关键因素。接头太紧会和太松一样容易出现泄漏。即使一个没有恰当扭矩的接头不泄漏,但节流和紊流产生的热量也会降低系统的表现性能。
  Gates流体动力公司(http://designnews.com.cn/0806-616.aspx)的一位应用工程师Dennis Kemper说,连接过紧会和缺乏扭力一样能引发很多问题。“扭力过大会挤掉螺丝丝纹,会让接头变形和应力过度并且能使配件的锥体或底座出现刮擦或断裂。以上的任何一种情况都会妨碍原有的密封度。”
  Kemper说,SAE J514中列出的数值只是用于质量测试,并不是真实生产环境下安装使用的力矩数据;工程师们应该遵照联轴节制造商的建议。在扭矩方面一个常被忽视的因素是:所有数值都是
基于扳手与螺母成直角这一前提的。如果转矩扳手从其他角度来安装,即使扳手发出咔咔声显示扭力合适,扭矩数值也会偏低。

  Kemper说,JIC式(JIC是一种接头标准,表示的是美制UNF螺纹74°外锥密封接头)连接最近的一项进展就是全扭矩螺母联轴节,它能让金属丝编织的液压软管组件不易出现扭力过度现象。这种接头已经被应用十多年了,但由于制造成本高,其应用就只被限制在了更昂贵、高压、螺旋金属丝的液压软管上;在这样的应用中,接头的成本只占组合成本很小的一部分。

  扭力过大会挤掉螺丝丝纹,会让接头变形和应力过度并且能使配件的锥体或底座出现刮擦或断裂。

  由Gates公司和OEM客户进行的实验表明,这种全扭矩螺母联轴节比铆接螺母接头更能防泄漏。铆接螺母联轴节有两个加工元件:螺母和带有整体套箍的螺柱。在联轴节组装时,螺母就被铆接(挤压)在螺柱上。铆接会使金属表面变形,在套箍处形成一个较薄的横切面。安装中,安装工人用转矩扳手即使使用合适的扭力也能在薄弱点上拧断螺母。
  而全扭矩螺母联轴节有三个加工元件:螺母、螺柱和套箍。这个螺母比铆接螺母高并且厚。这种全扭矩螺母联轴节设计能够在连接时让螺母滑进螺柱,随后把环箍铆接在上面。
  要拧紧铆接螺母,需要在各个方向使力。而拧紧全扭矩螺母,直接向下加力就可以,因为螺母上有一个直角轴肩。向下方向的力减轻了对接头元件的应力。预紧力(夹紧负荷),即为接管与接头之间接口处能够形成密封所施加的力,直接施加在密封表面上。
  Kemper说,从实用的角度来看,全扭矩螺母不容易出现扭矩过高现象,因为当用套筒扳手上紧螺母时,联轴节会很容易达到其预紧力。而在铆接螺母的设计中,使用太大的力会拧裂底座或者螺母。在工地现场,尤其是当操作工人用套筒扳手拧紧泄漏的铆接螺母联轴节时,泄漏可能会变得更糟糕。

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