Las conexiones hidráulicas se utilizan en sistemas hidráulicos para unir mangueras, tuberías y otros componentes, garantizando una conexión segura y fiable y evitando fugas. Sin embargo, existen numerosos tipos y tamaños de conexiones hidráulicas, lo que dificulta la selección de la adecuada. Esta guía le ayudará a comprender sus tipos y cómo elegirlas.
¿Qué es una conexión hidráulica?
El sistema hidráulico utiliza las propiedades del fluido presurizado para transferir energía mecánica. Esta energía se transfiere de un punto a otro a través del fluido que circula por la manguera hidráulica, la cual se conecta al equipo mecánico mediante conectores hidráulicos.
El conector hidráulico debe fijarse firmemente al equipo y a la manguera, y soportar altas presiones y temperaturas. Los conectores se fabrican en diversos tamaños, materiales y tipos de sellado, y presentan diferentes tolerancias a la temperatura y la presión.
Algunos conectores permiten el paso del fluido, otros lo impiden y otros están diseñados para ambas funciones. La función más importante de un conector es crear un sello hermético para evitar fugas de fluido y la entrada de contaminantes.
Tipos de conexión hidráulica
Conexiones estadounidenses
En Rosca para tubería NPT (National Pipe Thread). Se ha utilizado ampliamente durante más de 100 años. La rosca NPT es el estándar para roscas cónicas en Estados Unidos y se utiliza en tuberías y accesorios. Se emplean para sellar eficazmente la transferencia de fluidos y gases. El diámetro nominal de la tubería se puede determinar midiendo el diámetro de la rosca y restándole 1/4 de pulgada.
Disponibles en hierro o latón, son adecuadas para aplicaciones de baja presión; y también existen tipos de acero al carbono y acero inoxidable, adecuados para aplicaciones de alta presión.
En Conexión NPTF (National Pipe Tapered Fuel) Se utiliza ampliamente en sistemas hidráulicos. Su rosca cónica logra el sellado mediante la deformación de la misma. El método para medir el tamaño de la rosca NPTF es el siguiente: mida el diámetro de la rosca, reste 1/4 de pulgada y obtendrá el tamaño nominal de la tubería.
En Conexiones NPSM (National Pipe Straight Mechanical) También se utilizan comúnmente en sistemas hidráulicos. El componente hembra tiene rosca recta y un ángulo de asiento de 30°. El componente macho también tiene rosca recta y un chaflán interno de 30°. El sellado se logra mediante la compresión del chaflán de 30° contra el chaflán interno. Se trata de una conexión mecánica. Si el macho NPTF recibe el tratamiento de chaflán adecuado, también puede lograr el sellado con la conexión hembra NPSM.
La Asociación Nacional de Protección contra Incendios (NFPA) recomienda el uso de SAE J1926 rosca recta con junta tórica (ORB) Para evitar fugas en sistemas hidráulicos de media y alta presión. La conexión macho es una rosca recta con una junta tórica. El puerto hembra también es una rosca recta y se ha mecanizado para formar una superficie lisa y plana (mínimo rebaba) además de un chaflán donde se asienta la junta tórica. Al comprimirse la junta tórica en el chaflán, la conexión macho y la hembra se acoplan para lograr el sellado. Esta también se considera una conexión mecánica.
En SAE J514 JIC/37° hidráulico conexiones es muy común en la mayoría de los sistemas hidráulicos. Tanto el conector macho como el hembra cuentan con un 37° asientosEl sellado se logra mediante el contacto. entre el asiento acampanado macho y el asiento cónico hembraEsto también se considera una conexión mecánica.
En Conexiones SAE J512 de 45° Se utiliza ampliamente en sistemas de tuberías para automóviles, refrigeración y camiones. Estos conectores suelen ser de latón. Tanto la unión macho como la hembra presentan un diseño con asiento en ángulo de 45°. El sellado se produce en la unión entre la rosca macho y el cono hembra. Se trata de una conexión mecánica.
NOTA: Los tamaños de los racores -02, -03, -04, -05, -08 y -10 de SAE 37° y SAE 45° tienen la misma rosca, pero NO el mismo ángulo de asiento. Mezclar los dos tipos de racores provocará fugas, así que tenga cuidado al medir los ángulos de asiento.
En Conexiones con junta tórica frontal según SAE J1453 (ORFS) Se considera la mejor opción para el control de fugas. El conector macho utiliza rosca recta y tiene una junta tórica en su cara. El conector hembra también utiliza rosca recta y tiene una superficie plana mecanizada. El sellado se logra presionando la junta tórica contra la superficie plana del conector hembra, de forma similar a un conector de brida partida. La rosca mantiene la conexión mecánicamente.
En Conexión invertida SAE J512 Se utiliza comúnmente en sistemas automotrices. El conector macho tiene una abertura abocinada de 45° en el interior del conector de tubería, o un asiento roscado de 42° en un adaptador mecanizado. El conector hembra utiliza roscas rectas y tiene una abertura abocinada invertida de 42°. El conector sella en la superficie abocinada. Estas roscas también mantienen la conexión mecánica.
Brida SAE J518 de 4 pernosEsta conexión tiene dos clasificaciones de presión: la serie estándar es el Código 61 y la serie de 6000 PSI es el Código 62. Los diseños de las dos series son iguales, pero el diámetro de la cabeza de la brida y el espaciado de los orificios de los pernos de la conexión de alta presión de 6000 PSI Código 62 son mayores.
El puerto hembra de la conexión es liso y sin rosca, y los cuatro orificios para pernos están dispuestos en un patrón rectangular alrededor del mismo. El puerto macho es una cabeza con una brida que incluye una ranura para juntas tóricas. Esta brida puede ser dividida o integral, y los orificios para pernos coinciden con el puerto. El sellado se logra comprimiendo la junta tórica entre la cabeza de la brida y la superficie del puerto. La conexión se fija mediante pernos roscados.
*Excepto por el tamaño de los pernos, las normas SAE J518, JIS B 8363, ISO/DIS 6162 y DIN 20066 son intercambiables.
Conexiones británicas
En Tubería estándar británica (BSP) y BSPT (cónicoLas conexiones son similares a las conexiones NPT, pero el paso de la mayoría de los tamaños es diferente. Aunque los diámetros exteriores y forma de hilo Son similares, pero no exactamente iguales. El sellado se logra mediante la deformación de las roscas. Por lo tanto, se recomienda usar sellador de roscas cuando asegurar estas conexiones.
BSPP (Paralelo) El conector macho BSPP es similar al conector macho NPSM, salvo que el paso de rosca en la mayoría de los tamaños es diferente. Su método de sellado es un contacto metal-metal inclinado, o una combinación de contacto metal-metal con una junta tórica. Este método de conexión es muy similar al del conector macho NPSM estadounidense (pero no es intercambiable). El conector hembra BSPP es un conector giratorio sin ensanchamiento con punta cónica, y el sellado se produce en el asiento cónico del conector macho.
Conexiones alemanas
En Serie DIN 7631 Son conectores métricos comunes utilizados en sistemas hidráulicos. El conector macho utiliza rosca recta, con una superficie cónica rebajada a 60°. El conector hembra también utiliza rosca recta, con un asiento cónico. La superficie cónica del conector macho entra en contacto con la junta giratoria sin abocardar del conector hembra para formar un sello.
En Serie DIN 2353/ISO 8434 Es una rosca macho común con tres mitades hembra diferentes. El ángulo de inclinación de esta rosca externa métrica recta es de 24°. Su avellanado coincide con el diámetro exterior de la tubería conectada. La rosca hembra puede ser de uno de los siguientes tipos:
tubo, tuerca y casquillo (tipo compresión)
Nariz cónica sin ensanchamiento giratorio
Nariz cónica giratoria sin ensanchamiento con junta tórica estilo DKO en la nariz
DIN 3902: Ofrece diversas opciones de conexión hembra, como compresión y giratoria sin ensanchamiento. La parte macho tiene un ángulo de 24°, y algunas opciones hembra pueden incluir juntas tóricas.
DIN 3852: Los racores DIN 3852 son una opción popular en aplicaciones hidráulicas a nivel mundial, estableciendo un estándar para el diseño de conectores y puertos. Su versatilidad los hace compatibles con diversos tamaños de manguera y roscas métricas.
Conexiones japonesas
Tubería cónica JIS (PT) Utiliza roscas métricas que cumplen con la norma JIS B 0203. Estas roscas cónicas JIS son comparables al diseño de las conexiones BSPT. Las conexiones de rosca cónica JIS son intercambiables con las conexiones BSPT.
Asiento invertido macho JIS 30° La conexión es una rosca paralela para tuberías conforme a la norma JIS B 0202. La conexión paralela JIS es equivalente a la conexión BSPP. La conexión de rosca paralela JIS es intercambiable con la conexión BSPP.
Cono hembra JIS 30° El asiento cumple con la norma JIS B 0202 y pertenece a la rosca de tubería paralela. La conexión abocinada japonesa JIS de 30° es similar a la conexión abocinada estadounidense SAE de 37° en cuanto a aplicación y principio de sellado. Sin embargo, el ángulo y el tamaño del abocinado JIS de 30° son diferentes, y su rosca es similar a la rosca BSPP.
Brida de 4 pernos JIS B 8363 Las conexiones se utilizan con frecuencia en sistemas hidráulicos. Existen dos clasificaciones de presión para los racores de brida de 4 pernos JIS B 8363:
1) El tipo I, código 61, es la brida estándar de 4 pernos de la serie.
2) El código 62 de tipo II corresponde a la serie de 6000 PSI.
Conexiones AN
AN (Ejército-Armada)Los racores hidráulicos son racores abocardados con un ángulo de 37 grados para crear un sello metálico. Este tipo de racor se utiliza principalmente para conectar mangueras y tuberías metálicas. Es similar a los racores hidráulicos JIS y, en teoría, universal, pero no se recomienda su uso indistintamente.
Conexiones ISO
La brida ISO/DIS 6162 de 4 pernos es un método de conexión común en sistemas hidráulicos. Este método de conexión presenta dos clasificaciones de presión: la serie estándar, tipo 61, con PN 35/350 bar; y la serie de alta presión, tipo 62, con PN 415 bar. Su estructura es idéntica, pero la distancia entre los orificios para los pernos y el diámetro de la cabeza de la brida de la serie de alta presión (PN 415 bar) son mayores. Estos métodos de conexión admiten pernos tanto imperiales como métricos. Si se utilizan pernos métricos, el puerto se marcará con una "M". El puerto interior de la unión es liso, sin rosca, y cuenta con cuatro orificios para pernos dispuestos en forma rectangular a su alrededor. El puerto exterior es una cabeza de brida con una ranura para alojar juntas tóricas. La brida está disponible en versiones dividida e integral, y los orificios para los pernos coinciden con los del puerto interior. El sellado se logra mediante la compresión de la junta tórica entre la cabeza de la brida y el plano del puerto. La conexión se fija mediante pernos roscados.
Extremos de puerto y espárrago ISO 6149 con roscas ISO 261 y junta tórica. Aunque es similar al conector SAE J514 de rosca recta con junta tórica (ORB), este método de conexión utiliza roscas métricas. El conector macho tiene una rosca recta y una junta tórica. El puerto hembra también tiene una rosca recta, con su superficie mecanizada con precisión para formar una superficie lisa, plana y con una ubicación exacta (superficie de punto mínimo), y presenta chaflanes para alojar la junta tórica. Al insertar la junta tórica en el chaflán, la unión macho y la unión hembra se acoplan, logrando el sellado. Este método de conexión también se considera una conexión mecánica.
Cómo elegir el conector hidráulico adecuado
Seleccionar los conectores hidráulicos adecuados es fundamental para garantizar la seguridad y la eficiencia del sistema hidráulico. A continuación, se detallan los factores clave que deben tenerse en cuenta. Algunas de estas consideraciones se resumen en el acrónimo STAMP:
Esto se refiere a tamaño y el tipo de rosca del racor. Debe encajar perfectamente con la manguera o el tubo que se está conectando. Los estándares de tamaño más comunes incluyen NPT, BSP y métrico (ISO), que se describen anteriormente.
Es esencial considerar ambos aspectos. temperatura de funcionamiento del sistema y de la temperatura del entorno donde se utilizará la unión. Algunos materiales pueden volverse quebradizos o perder resistencia a temperaturas extremas.
Consideremos la función de la conexión en el sistema. solicitudPuede ser necesario utilizar una junta diseñada específicamente para soportar entornos de alta vibración, mientras que las opciones de conexión rápida pueden ser adecuadas para un fácil montaje y desmontaje.
En función de la aplicación, ¿cómo se fijará el racor a la manguera o tubo? Los racores prensados son permanentes y duraderos, mientras que los racores reutilizables son más flexibles.
Material: El material de la junta debe ser compatible con el aceite hidráulico utilizado y capaz de soportar la presión del sistema.
Presión: La presión nominal de la junta debe ser superior a la presión máxima generada por el sistema hidráulico. Elegir una junta con una presión inferior a la presión máxima del sistema puede provocar fallos catastróficos.
Fluidos: Los distintos fluidos presentan propiedades variables, lo que puede influir en la elección del material de las conexiones. El fluido debe ser compatible con el material de las conexiones para evitar la corrosión o el deterioro.
Al evaluar cuidadosamente estos factores, podrá seleccionar el conector hidráulico más adecuado para su aplicación. Si tiene alguna duda sobre el proceso de selección, se recomienda consultar a un experto en hidráulica, especialmente en casos donde el sistema sea complejo.
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