Рукава высокого давления (РВД)
Рукав высокого давления (сокращенно РВД) или, как его часто называют, шланг высокого давления - это гибкий трубопровод, применяемый для транспортировки под высоким давлением гидравлических и минеральных масел, жидкого топлива, газов и эмульсий. Рукав высокого давления встречается везде, где невозможно установить жесткий, металлический трубопровод. Чаще всего гидравлический шланг устанавливается в местах изгибов или подвижных элементов, например для передачи энергии и подъема ковша экскаватора. Рукава высокого давления могут передавать не только энергию, но и продукт, например подача бурового раствора под давлением в скважину. РВД имеет несколько слоев: внутренний резиновый слой, металлический или текстильный усиливающий каркас, наружный резиновый слой.
РВД — это неотъемлемая часть всех гидравлических систем: если гидромотор или насос можно назвать ее «сердцем», то рукава — это артерии и вены. Именно по ним под огромным давлением циркулирует жидкость, которая приводит в движения ковш экскаватора, стрелу крана или многотонный кузов бульдозера. Для того, чтобы шланг не разорвало от нагрузки, он имеет специальную конструкцию, которая способна вынести невероятные нагрузки.
Конструкция РВД
Рукава высокого давления состоят из трёх основных элементов: фитингов, внешнего покрытия, усиления. Давайте подробнее остановимся на каждом из них.
Фитинг — это соединительный механизм, который состоит из корпуса, штуцера, уплотнительного и изолирующего колец, а также обжимной гайки. Фитинг располагается на обоих концах шланга и обеспечивает надежную стыковку с другими элементами гидравлической системы. Это важная часть РВД: рукава рвутся там, где тонко — на местах соединений, поэтому особое внимание при производстве гидравлических шлангов уделяется именно фитингам.
Внешнее покрытие — это слой специальной (особо стойкой) резины, который защищает рукав от механических повреждений. Некоторые компании дополнительно усиливают свои РВД наружным слоем из нержавеющей стали, что обеспечивает повышенную прочность и существенно поднимает стоимость детали.
Усиление состоит из нескольких (2,3,4,5 или более) слоев стали (текстиля, синтетической оплетки) и служит для сдерживания высокого давления внутри шланга.
Виды РВД
РВД бывают специальными и универсальными.
Специальные рукава имеют больше слоев усиления, поэтому устойчивее к различным повреждениям.
Универсальные гидравлические шланги предназначены для транспортировки газов или жидкостей, которые имеют температуру от -50 до +100°C.
По способу намотки усиления (проволоки) выделяют навивочные и оплёточные РВД.
В шлангах первого вида проволока наматывается перпендикулярно относительно оси рукава, т.е. как спираль. Такая конструкция выдерживает давление 30-40 МПа и используется в механизмах с циклическими нагрузками. Выпускают 4 типа рукавов высокого давления с навивочным усилением:
Тип 4SP — в таких рукавах четыре навивки из стальной проволоки. Такие шланги предназначены для среднего давления;
Тип 4SH — те же четыре навивки, только из особо прочной стальной проволоки, которая выдерживает более высокое давление;
Тип R12 — стандартные четыре навивки, но шланг по своей конструкции предназначен для работы при среднем давлении и высоких температурах;
Тип R13 — рукава высокого давления такого типа имеют больше 4 слоев навивки (обычно 6) и предназначены для тяжелых работ и высоких нагрузок.
В шлангах оплёточной системы проволока наматывается по винтовым линиям, которые накладываются друг на друга (крест на крест). Такая структура усиления позволяет РВД выдерживать давления до 25 МПа. Главное преимущество данной конструкции — маленький радиус изгиба шланга. Именно поэтому большинство РВД имеют оплёточную систему усиления. Различают 4 основных типа таких гидравлических шлангов:
Тип 1 ST — РВД с одной металлической оплёткой. Проволока — нагартованная и латунированная;
Тип 2 ST — тот же вид проволоки, но в две оплётки;
Тип 1 SN, также тип 2 SN, имеют одну или две оплётки (соответственно индексу в названии), но наружный слой резины у них более тонкий, чем у изделий типа ST. Такая конструкция позволяет производить армирование шланга, без предварительной обработки внешнего покрытия.
Как правильно выбрать РВД?
Чтобы правильно выбрать гидравлический шланг, который долго прослужит и не подведет в самое неподходящее время, следует обратить внимание на некоторые нюансы.
Первое: покупая тот или иной РВД, следует владеть информацией о давлении рабочей жидкости в гидравлической системе. Следует выяснить, способен ли конкретно этот тип РВД выдержать то или иное давление. Как правило, на самом шланге будут написаны эти данные.
Второе, на что следует обратить внимание при покупке гидравлического шланга, это температура. Как уже говорилось выше, некоторые типы РВД отлично работают при высоком давлении, но не предназначены для повышенных температур. Для таких условий производители выпускают специальные шланги, например, типа R12.
Третий фактор, который следует учитывать — это состав рабочей жидкости. Если это газ, тогда следует приобретать РВД с нужным коэффициентом просачиваемости.
Четвертое: если вы нашли подходящий гидравлический шланг и уже готовы купить его, внимательно осмотрите РВД: на нём не должно быть трещин или других повреждений. Узнайте, промывался ли шланг — на нём могли остаться частички резины или других материалов, что может повредить гидравлическую систему.
Пятое: чтобы РВД прослужил долго и надежно, необходимо правильно подобрать его длину. Он не должен быть подключен в натяжку или излишне провисать.
Как правильно установить или заменить РВД?
Есть несколько простых правил и рекомендаций, которые позволят правильно установить гидравлический шланг:
Перед установкой удостоверьтесь, что новый РВД полностью идентичен старому или имеет те же технические характеристики;
Убедитесь, что на гидравлическом шланге нет повреждений, трещин; проверьте целостность фитингов и уплотнительных колец;
Во время замены или установки обращайтесь с РВД как можно аккуратнее — лишние изгибы или петли существенно уменьшают срок эксплуатации;
На шланге есть специальная линия — это ориентир, который поможет установить РВД без закручивания;
Гидравлический шланг не должен быть натянут, но и лишнее провисание тоже опасно (допускают провисание, равное 10 наружным радиусам РВД);
Концы резинового шланга должны входить в фитинг под плавным углом; избегайте острых, прямых вхождений — это существенно снизит срок эксплуатации;
РВД не должен соприкасаться с нагретыми механизмами; если этого избежать не удается — позаботьтесь о теплоизоляции;
После установки РВД необходимо продуть всю систему, чтобы в ней не осталось воздуха — как это сделать, должно быть указано в технической документации механизма или машины.
Правильная эксплуатация рукавов высокого давления
Несмотря на то, что гидравлические рукава выпускаются с большим запасом прочности, нередко неправильный выбор РВД, не соответствующего условиям эксплуатации приводит не только к поломкам и простоям техники/оборудования, но и к травмированию работающих на этом оборудовании людей. Избежать этого можно, жестко придерживаясь норм, установленных государственными стандартами и отраслевыми нормирующими положениями по эксплуатации оборудования.
Немаловажное значение для долговременности работы шлангов высокого давления их совместимость с рабочей средой. Причем совместимым с транспортируемой средой должны быть все элементы РВД (фитинги, металлические слои усиления, наружный резиновый слой), а не только внутренний слой, непосредственно имеющий контакт. Это связано с тем, что любые повреждения, вызванные химической реакцией в концевых соединениях, неизбежно приведут к выходу из строя гидравлического рукава, а значит и остановке оборудования.
Аналогично следует придерживаться рекомендованных производителем предельных температур эксплуатации РВД. Причем в большей степени работа рукава высокого давления должна происходить не при предельных значениях температурного коридора, как нижних, так и верхних.
Область применения
Различные типы РВД востребованы и применяются в подавляющем большинстве отраслей:
в гидравлике (прессы, домкраты, гидравлические насосы, моторы, компрессоры, цилиндры, гидротурбины, вытеснители)
в сельском хозяйстве (комбайны, тракторы, прицепные конструкции);
в строительной технике, дорожные машины (краны, автогрейдер, бульдозер, экскаваторы, погрузчики);
в грузовых автомобилях;
в подъемно-транспортных машинах и оборудовании (складская техника, строительная техника);
лесозаготовительная техника;
в буровой технике;
в железнодорожной промышленности.