Avez-vous déjà eu du mal à choisir entre des manchons de dilatation hydrauliques et mécaniques pour vos machines ? Cet article se penche sur leurs principales différences et explore les avantages et les inconvénients de chacune d'entre elles. De la facilité d'installation aux défis de maintenance, découvrez quel type de manchon convient à vos besoins spécifiques et pourquoi les manchons hydrauliques pourraient bien changer la donne pour les applications d'ingénierie modernes. Poursuivez votre lecture pour prendre une décision éclairée et optimiser les performances de votre équipement.
Les dispositifs traditionnels de raccordement des moyeux reposent généralement sur des clavettes pour relier le moyeu et l'arbre, avec des rainures de clavette usinées dans les deux composants.
Malheureusement, cette pratique affaiblit la résistance de l'arbre, augmente les coûts de fabrication et peut même rendre l'usinage plus difficile.
Pour simplifier le processus d'installation, certains ingénieurs préfèrent les connexions sans clavette, où le moyeu et l'arbre sont ajustés par interférence. Lors de l'installation, le trou de montage du moyeu se dilate sous l'effet de la chaleur ou l'arbre d'installation se rétrécit sous l'effet du refroidissement, créant ainsi l'espace nécessaire à l'emboîtement des composants.
Cependant, cette méthode pose des problèmes lors du démontage ultérieur des composants.
Avec le développement de la technologie, des connexions sans clé entre les moyeux sont apparues, qui s'appuient sur un ajustement serré conique pour réaliser l'installation et la transmission du couple.
Des manchons mécaniques expansibles sont insérés entre l'arbre et le moyeu, et des vis de serrage sont utilisées pour faire bouger les deux surfaces coniques l'une contre l'autre, créant ainsi un ajustement serré entre les surfaces de contact des deux composants.
Cela génère une forte serrage entre le moyeu et l'arbre, ce qui permet une connexion sans clé.
Lorsqu'une charge est appliquée, la douille expansible, combinée à la pression de serrage et à la force de frottement générée entre le moyeu et l'arbre, transmet le couple, la force axiale ou les charges combinées.
Cependant, les manchons mécaniques expansibles traditionnels présentent les problèmes suivants lors de leur utilisation :
Heureusement, ces dernières années, un manchon expansible hydraulique est apparu comme une excellente solution aux limites des manchons expansibles mécaniques.
Comme les manchons expansibles mécaniques, les manchons expansibles hydrauliques sont des dispositifs de raccordement sans clé. Cependant, leur structure est totalement différente, composée principalement du corps du manchon expansible, de la vis de régulation, du piston, de la bille d'étanchéité, de la vis d'étanchéité et de l'huile hydraulique.
La structure du corps du manchon expansible est compliquée et se compose d'une extrémité de bride et d'un cylindre intérieur et extérieur, qui entourent une chambre hydraulique pour le stockage des fluides hydrauliques qui communique avec la chambre du piston à l'intérieur de l'extrémité de la bride.
La structure spécifique est illustrée dans la figure ci-dessous.
1-Moyen hydraulique
2-O-ring
3-Piston sous pression
4-Vis de régulation de la pression
5-Vis d'étanchéité
6-Boule de scellement
7-Corps principal du manchon d'expansion
Injecter le fluide hydraulique dans la chambre hydraulique étanche et serrer la vis de régulation pour comprimer le volume du fluide hydraulique, créant ainsi une pression hydrostatique uniforme.
Cette pression provoque une déformation élastique des cylindres intérieur et extérieur, entraînant une contraction du cylindre intérieur et une expansion du cylindre extérieur.
Lorsque les cylindres intérieur et extérieur s'ajustent étroitement à l'arbre et au moyeu, la douille expansible continue d'être comprimée jusqu'à ce qu'elle entre en contact avec le moyeu et l'arbre, générant ainsi une pression de contact positive.
La charge est alors transmise par la force de frottement générée sur la surface de contact. Lorsque la vis de régulation est desserrée, la pression de la chambre hydraulique diminue progressivement jusqu'à zéro, et les cylindres intérieur et extérieur reviennent rapidement à leur état initial de manière élastique, séparant le manchon expansible de l'arbre et du moyeu.
De cette manière, il est possible de démonter rapidement l'arbre et le trou du moyeu.
L'état de fonctionnement est illustré dans la figure ci-dessous.
Outre les avantages des manchons expansibles mécaniques traditionnels, les manchons expansibles hydrauliques présentent également des caractéristiques uniques :
Installation et démontage plus rapides.
En comprimant le liquide pour générer une pression hydrostatique élevée, le manchon hydraulique expansible entre en contact avec le moyeu et l'arbre pour transmettre la charge par pression de contact.
La pression hydraulique peut être produite avec une seule vis, ce qui rend l'efficacité du montage et du démontage au moins six fois supérieure à celle des roulements à rouleaux coniques, comme le montre la figure (a).
Grande précision de positionnement.
Les manchons expansibles mécaniques traditionnels génèrent une force axiale lors du pré-serrage, ce qui affecte la précision du positionnement axial.
En revanche, les manchons expansibles hydrauliques s'appuient sur la pression de contact générée par les surfaces de contact pour transmettre le couple de frottement et les charges axiales, ce qui permet non seulement d'améliorer la précision du positionnement axial, mais aussi de bénéficier d'avantages inégalés dans les situations où les exigences en matière de précision du positionnement axial sont élevées, comme le montre la figure (b).
Gain de place dans la direction axiale.
En concevant une extrémité de bride pouvant accueillir des vis de régulation et des pistons, les manchons expansibles hydrauliques s'affranchissent des contraintes de la structure conventionnelle des manchons expansibles et permettent une installation et un démontage radiaux, sans nécessiter d'espace de fonctionnement axial pour le manchon expansible, comme le montre la figure (c).
Petite pulsation radiale.
Les manchons expansibles mécaniques traditionnels se composent d'un manchon intérieur et d'un manchon extérieur avec un cône, tandis que le manchon expansible hydraulique est une structure complètement intégrée, réduisant considérablement la pulsation radiale du moyeu pendant le fonctionnement, comme le montre la figure (d).
Les avantages et les principes de fonctionnement décrits ci-dessus nous permettent de reconnaître que les manchons expansibles hydrauliques présentent des avantages uniques en termes de conception, d'utilisation et de démontage, ce qui les rend irremplaçables par rapport aux manchons expansibles traditionnels.
En tant que fondateur de MachineMFG, j'ai consacré plus d'une décennie de ma carrière à l'industrie métallurgique. Ma vaste expérience m'a permis de devenir un expert dans les domaines de la fabrication de tôles, de l'usinage, de l'ingénierie mécanique et des machines-outils pour les métaux. Je suis constamment en train de réfléchir, de lire et d'écrire sur ces sujets, m'efforçant constamment de rester à la pointe de mon domaine. Laissez mes connaissances et mon expertise être un atout pour votre entreprise.
FR 
EN 
AR 
DE 
ES 
ID 
IT 
JA 
NL 
PT 
PT_BR 
RU 
KO 
TR