Làm thế nào để chọn một cuộn ống công nghiệp?

Việc chọn cuộn ống công nghiệp không chỉ đơn giản là chọn chiều dài ống phù hợp hay chọn cuộn có tang trống lớn hơn. Cuộn dây trở thành một phần của hệ thống phân phối ống và trống, cơ cấu xoay, cuộn lại, dẫn hướng ống, phụ kiện, khung và cấu trúc lắp đặt của nó phải hoạt động với ống và môi trường vận hành.

Cuộn dây được chọn không chính xác có thể gây ra hiện tượng rút ống không hoàn toàn, căng ống quá mức, cuộn dây không đều, mỏi ống sớm, rò rỉ kết nối hoặc thậm chí hỏng hóc cơ học. Do đó, đối với các ứng dụng công nghiệp, quá trình lựa chọn nên bắt đầu với các điều kiện vận hành và thông số kỹ thuật của ống.

Hướng dẫn này giải thích các thông số chính mà các kỹ sư và người mua thiết bị nên đánh giá khi lựa chọn cuộn ống công nghiệp cho khí nén, nước, dầu thủy lực, dầu mỡ, nhiên liệu, chất lỏng tẩy rửa và các phương tiện công nghiệp khác.

1. Bắt đầu với ống mềm, không phải cuộn dây

Sai lầm phổ biến nhất trong việc lựa chọn cuộn ống là bắt đầu với một mẫu cuộn ưa thích và sau đó cố gắng lắp ống vào đó.

Cách tiếp cận tốt hơn là xác định các yêu cầu về ống trước tiên.

Tối thiểu hãy xác định:

• Chiều dài ống
• Đường kính trong của ống
• Đường kính ngoài của ống
• Trọng lượng ống
• Áp suất làm việc
• Nhiệt độ làm việc
• Phương tiện vận chuyển
• Bán kính uốn tối thiểu
• Kích thước và loại kết nối
• Vị trí làm việc của ống cần thiết

Các thông số này xác định công suất cuộn cần thiết, kích thước trống, thông số kỹ thuật xoay, lực tua lại và cấu hình kết nối.

Một cuộn có thể lưu trữ vật lý 20 m của một ống có thể không phù hợp với 20 m của một ống khác có đường kính ngoài lớn hơn hoặc trọng lượng lớn hơn đáng kể.

2. Xác định chiều dài ống

Chiều dài ống là thông số công suất đầu tiên cần thiết lập.

Chiều dài cần thiết phải dựa trên khoảng cách thực tế giữa cuộn dây và vị trí làm việc xa nhất, thay vì chỉ chọn ống dài nhất hiện có.

Coi như:

Chiều dài ống yêu cầu=khoảng cách làm việc + phụ cấp lắp đặt

Khoản trợ cấp bổ sung có thể cần thiết khi ống phải di chuyển xung quanh thiết bị, tiếp cận nhiều vị trí làm việc hoặc phù hợp với hình dạng lắp đặt của cuộn.

Tuy nhiên, chiều dài ống quá mức cũng có nhược điểm:

• Cần cuộn lớn hơn
• Trọng lượng ống lớn hơn
• Mô-men xoắn tua lại cao hơn
• Dung lượng lưu trữ nhiều hơn
• Tăng tổn thất áp suất trong một số ứng dụng
• Yêu cầu xử lý của người vận hành lớn hơn

Do đó, mục tiêu không phải là tối đa hóa chiều dài ống mà là cung cấp đủ tầm làm việc.

3. Kiểm tra đường kính trong của ống

Đường kính trong của ống, hoặc ID ống, ảnh hưởng đến lưu lượng chất lỏng và tổn thất áp suất.

Ví dụ, một ống khí cung cấp một dụng cụ khí nén có thể yêu cầu một đường kính bên trong cụ thể để duy trì luồng không khí thích hợp. Tương tự, hệ thống thủy lực phải duy trì đủ lưu lượng mà không tạo ra sự sụt giảm áp suất quá mức.

Các kết nối đầu vào, xoay và đầu ra của cuộn cũng phải phù hợp với ID ống đã chọn.

Trình tự lựa chọn đơn giản hóa là:

Lưu lượng yêu cầu → ID ống → Kích thước kết nối → Thông số xoay → Cấu hình cuộn

Không chọn cuộn chỉ dựa trên kích thước bên ngoài mà bỏ qua đường dẫn dòng chảy bên trong.

4. Đo đường kính ngoài của ống

Đường kính ngoài của ống là một trong những thông số-công suất cuộn quan trọng nhất.

Trống lưu trữ ống theo đường kính bên ngoài của nó, không phải đường kính bên trong.

Đường kính ngoài của ống lớn hơn có nghĩa là phải chứa nhiều vật liệu hơn trên trống cho cùng một chiều dài ống.

Ví dụ: hai ống 15 m có thể có các yêu cầu cuộn hoàn toàn khác nhau nếu một ống có OD 10 mm và ống kia có OD 20 mm.

Ống OD ảnh hưởng đến:

• Chiều rộng trống
• Đường kính trống
• Số lớp cuộn dây
• Tổng công suất cuộn
• Kích thước cuộn
• Tua lại mô-men xoắn

Khi yêu cầu cuộn ống từ nhà sản xuất, việc cung cấp OD ống thực tế sẽ hữu ích hơn nhiều so với việc chỉ chỉ định ID ống.

5. Tính công suất cuộn ống cần thiết

Khi đã biết chiều dài ống và OD, có thể đánh giá được khả năng lưu trữ của cuộn.

Công suất sẵn có phụ thuộc vào:

• Đường kính lõi trống
• Chiều rộng trống
• Đường kính mặt bích
• vòi OD
• Số lớp
• Sắp xếp cuộn dây

Trống lớn hơn có thể chứa nhiều ống hơn, nhưng việc tăng kích thước trống cũng ảnh hưởng đến các yêu cầu cơ học của trục quay.

Bán kính cuộn dây hiệu quả thay đổi khi các lớp ống tích tụ. Điều này có nghĩa là cuộn không nhất thiết phải hoạt động giống hệt nhau khi trống đầy và khi chỉ còn lại một lượng nhỏ ống.

Đối với các cuộn dây tự động, bán kính thay đổi này đặc biệt quan trọng vì nó ảnh hưởng đến mô-men xoắn cần thiết để rút lại.

6. Kiểm tra bán kính uốn cong tối thiểu của ống

Bán kính uốn tối thiểu phải luôn được kiểm tra trước khi chọn trống.

Khi ống quấn quanh trục quay, nó sẽ bị uốn cong. Nếu trống quá nhỏ, ống có thể bị ép vượt quá độ cong cho phép.

Việc uốn cong quá mức nhiều lần có thể góp phần vào:

• Ống gia cố mệt mỏi
• nứt nắp
• Sự biến dạng
• Lắp căng thẳng
• Giảm tuổi thọ sử dụng

Điều này đặc biệt quan trọng đối với ống thủy lực và ống gia cố áp suất cao-.

Nguyên tắc cơ bản là: Đường kính trống phải tương thích với bán kính uốn cong tối thiểu của ống.

Không bao giờ nên chọn một cuộn chỉ vì dung lượng lưu trữ của nó có vẻ đủ.

7. Chọn phương pháp tua lại chính xác

Cơ chế tua lại xác định cách ống trở lại cuộn.

Các lựa chọn chính là:

• Tua lại mùa xuân
• tay quay
• Động cơ điện
• Động cơ thủy lực
• Ổ đĩa khí nén

Sự lựa chọn phụ thuộc nhiều vào trọng lượng ống và tần suất hoạt động.

Không có cơ chế tua lại vượt trội trên toàn cầu.

Cuộn lò xo có thể lý tưởng cho ống dẫn khí xưởng nhưng không phù hợp với ống thủy lực rất nặng. Ngược lại, cuộn có động cơ có thể không cần thiết đối với ống ngắn, nhẹ chỉ thỉnh thoảng được sử dụng.

8. Cách chọn cuộn dây có lò xo{1}}được dẫn động phù hợp

Đối với các cuộn được dẫn động bằng lò xo, thông số quan trọng nhất không chỉ đơn giản là lò xo mà còn là mối quan hệ giữa:

Mô-men xoắn lò xo + bán kính trống + trọng lượng ống + chiều dài ống

Lò xo phải cung cấp đủ mô-men xoắn để rút ống trong suốt phạm vi hoạt động của nó.

Nếu lò xo có kích thước nhỏ:

• Vòi có thể dừng lại trước khi rút lại hoàn toàn.
• Phần cuối cùng có thể vẫn ở bên ngoài cuộn phim.
• Người vận hành có thể cần phải đẩy ống trở lại bằng tay.

Nếu lò xo quá khổ:

• Triển khai ống có thể yêu cầu lực quá mức.
• Việc rút lại có thể trở nên quá hung hăng.
• Các phụ kiện và bộ phận ống có thể chịu tải va đập không cần thiết.

Một lò xo phù hợp sẽ cung cấp khả năng rút lại có kiểm soát thay vì chỉ đơn giản là lực kéo tối đa.

9. Xem xét áp suất làm việc

Áp suất làm việc rất quan trọng đối với các cuộn mang chất lỏng hoặc khí có áp suất.

Đánh giá áp suất phải được đánh giá cho toàn bộ đường dẫn dòng chảy, bao gồm:

• Vòi nước
• Xoay
• Cửa vào
• Chỗ thoát
• phụ kiện
• Van, nếu bao gồm
• Kết nối

Ví dụ: việc lắp đặt một-ống áp suất cao trên cuộn không tự động làm cho toàn bộ cụm cuộn phù hợp với dịch vụ áp suất-cao.

Khớp xoay và phụ kiện phải có mức áp suất tương thích.

Một quy tắc lựa chọn hữu ích là: Khả năng chịu áp của toàn bộ tổ hợp phải phù hợp với áp suất vận hành dự định tối đa, bao gồm các điều kiện vận hành liên quan và các yêu cầu an toàn.

10. Đừng bỏ qua những áp lực tăng vọt

Áp suất làm việc bình thường không phải lúc nào cũng là áp suất cao nhất mà hệ thống ống chịu được.

Hệ thống thủy lực, thiết bị làm sạch và các ứng dụng điều áp khác có thể bị tăng áp suất nhất thời.

Vì vậy, quá trình lựa chọn cần phân biệt giữa:

• Áp suất làm việc bình thường
• Áp suất vận hành tối đa
• Áp suất thoáng qua hoặc áp suất tăng vọt

Đối với tang cuốn ống thủy lực nói riêng, toàn bộ cụm ống phải được đánh giá theo mạch thủy lực thực tế thay vì chỉ theo áp suất vận hành danh nghĩa của nó.

11. Điều chỉnh cuộn phim phù hợp với nhiệt độ làm việc

Nhiệt độ ảnh hưởng đến vật liệu ống, vòng đệm, bộ phận xoay và chất bôi trơn.

Cuộn dây phải được đánh giá theo phạm vi nhiệt độ thực tế của ứng dụng.

Những cân nhắc điển hình bao gồm:

Do đó, khả năng tương thích nhiệt độ phải bao trùm toàn bộ môi trường vận hành chứ không chỉ riêng chất lỏng.

12. Xác định phương tiện vận chuyển

Cuộn ống phải tương thích với phương tiện được vận chuyển.

Khớp xoay và vòng đệm đặc biệt quan trọng vì chúng tiếp xúc trực tiếp với phương tiện vận chuyển.

13. Chọn Xoay Đúng

Khớp xoay là một bộ phận quan trọng vì nó kết nối trống quay với hệ thống cung cấp cố định.

Khi chọn khớp xoay, hãy kiểm tra:

• Áp suất làm việc
• Phạm vi nhiệt độ
• Khả năng tương thích chất lỏng
• Kích thước đầu vào
• Kích thước ổ cắm
• Loại chủ đề
• Hệ thống niêm phong
• Yêu cầu xoay
• Vật liệu

Đối với dịch vụ cấp nước áp suất thấp-, các yêu cầu xoay có thể tương đối đơn giản.

Tuy nhiên, đối với-các ứng dụng thủy lực hoặc mỡ bôi trơn áp suất cao, việc lựa chọn khớp xoay trở nên khắt khe hơn nhiều.

Khớp xoay phải được đánh giá là một bộ phận chứa áp suất-thay vì được coi như một khớp nối quay đơn giản.

14. Chọn cấu hình lắp đặt chính xác

Cùng một cuộn ống có thể hoạt động khác nhau tùy thuộc vào cách lắp đặt.

Cấu hình lắp phổ biến bao gồm:

• Treo tường-
• Trần-được gắn trên trần nhà
• Được gắn trên sàn-
• Đã gắn phương tiện-
• Đã gắn máy-
• Tủ/vỏ-được gắn

15. Đánh giá hướng kéo ống

Hướng kéo thường bị bỏ qua trong quá trình lựa chọn cuộn.

Nếu ống thường được kéo trực tiếp ra khỏi cuộn thì đường dẫn tải tương đối đơn giản.

Nếu người vận hành thường xuyên kéo ống sang một bên, trục quay có thể chịu thêm lực ngang.

Kéo bên có thể ảnh hưởng đến:

• Tải hướng dẫn ống
• Căn chỉnh trống
• Giá đỡ
• Tải trọng mang
• Tính nhất quán của cuộn dây ống

Đối với các ứng dụng yêu cầu di chuyển trên một khu vực làm việc rộng, có thể cần phải có cấu hình trục xoay hoặc thanh dẫn hướng -có thể xoay phù hợp.

16. Lựa chọn giữa thiết kế cuộn mở và kèm theo

Điều kiện môi trường sẽ xác định xem thiết kế mở hay khép kín là phù hợp hơn.

Do đó, sự lựa chọn phải dựa trên môi trường hoạt động thực tế.

17. Xem xét thiết kế dẫn hướng ống

Thanh dẫn hướng ống trở nên đặc biệt quan trọng khi người vận hành kéo ống theo các hướng khác nhau.

Hướng dẫn con lăn có thể làm giảm ma sát và giúp kiểm soát đường đi của ống.

Khi chọn một hướng dẫn, hãy xem xét:

• vòi OD
• Hướng kéo
• Đường kính con lăn dẫn hướng
• Tài liệu liên hệ
• Phạm vi di chuyển cần thiết
• Điều kiện môi trường

Thanh dẫn hướng không được tạo bán kính uốn cong nhỏ hơn mức cho phép của ống.

18. Xem xét tần suất hoạt động và vòng đời

Một cuộn phim được sử dụng năm lần mỗi ngày có những yêu cầu rất khác so với một cuộn phim được sử dụng hàng trăm lần mỗi ngày.

Tần số hoạt động ảnh hưởng đến nhiệm vụ dự kiến ​​của:

• Mùa xuân
• Vòng bi
• Xoay
• Cơ chế bánh cóc
• Vòi nước
• Con lăn dẫn hướng
• Hệ thống truyền động

Đối với các ứng dụng có-chu kỳ cao, vòng đời trở thành một thông số mua hàng quan trọng.

Do đó, cuộn dây phải được đánh giá theo tần suất nó sẽ được triển khai và rút lại, chứ không chỉ là nó có thể lưu trữ bao nhiêu ống.

19. Chọn vật liệu theo môi trường

Lựa chọn vật liệu phải phản ánh sự tiếp xúc với môi trường.

Những cân nhắc chung bao gồm:

• Thép cacbon
• Thép không gỉ
• Nhôm
• Nhựa kỹ thuật
• Lớp phủ chống ăn mòn-

Đối với các xưởng trong nhà thông thường, thép cacbon phủ có thể là đủ.

Đối với môi trường ngoài trời, ẩm ướt, ven biển, hóa chất hoặc rửa trôi, có thể cần khả năng chống ăn mòn cao hơn.

Lựa chọn vật liệu nên xem xét cả môi trường bên ngoài và phương tiện vận chuyển.

20. Kiểm tra tải trọng lắp đặt của cuộn

Hệ thống lắp đặt phải hỗ trợ nhiều hơn trục quay trống.

Tổng tải bao gồm:

Trọng lượng cuộn + trọng lượng ống + phụ kiện + tải vận hành động

Khi người vận hành kéo ống sang một bên hoặc kéo nhanh, cấu trúc lắp đặt có thể chịu lực vượt quá trọng lượng tĩnh.

Đối với các cuộn phim-được gắn trên xe, tải trọng rung và sốc cũng cần được xem xét.

Điều này làm cho thiết kế giá đỡ trở thành một phần quan trọng trong việc lựa chọn cuộn dây.

21. Kiểm tra thông số kỹ thuật kết nối

Trước khi mua cuộn phim, hãy xác minh:

• Chủ đề đầu vào
• Chủ đề đầu ra
• Kích thước kết nối
• Tiêu chuẩn chủ đề
• Loại lắp ống
• Cấu hình xoay
• Hướng kết nối

Một cuộn dây phù hợp về mặt cơ học vẫn có thể gây ra sự cố lắp đặt nếu các kết nối của nó không khớp với đường ống hoặc cụm ống mềm hiện có.

Đối với thiết bị công nghiệp quốc tế, tiêu chuẩn ren phải được xác định rõ ràng thay vì giả định rằng các kích cỡ kết nối danh nghĩa có thể thay thế cho nhau.

22. So sánh các thông số kỹ thuật của cuộn ống như một hệ thống hoàn chỉnh

Một so sánh kỹ thuật hữu ích nên nhìn xa hơn một tham số duy nhất.

Cách tiếp cận này ngăn ngừa sai lầm phổ biến khi so sánh các cuộn chỉ dựa trên giá cả, chiều dài ống hoặc áp suất tối đa.

23. Những sai lầm thường gặp khi lựa chọn cuộn ống

24. Quy trình lựa chọn cuộn ống công nghiệp thực tế

Đối với mua sắm kỹ thuật, trình tự sau đây sẽ có hiệu quả:

25. Danh sách kiểm tra lựa chọn cuộn ống công nghiệp

Trước khi đặt hàng, bạn có thể sử dụng danh sách kiểm tra sau:

Phần kết luận

Việc chọn cuộn ống công nghiệp về cơ bản là một bài tập -so khớp hệ thống.

Cuộn chính xác phải phù hợp với chiều dài, đường kính trong, đường kính ngoài, trọng lượng, áp suất, nhiệt độ, bán kính uốn cong trung bình và tối thiểu của ống, trong khi bản thân cuộn phải cung cấp công suất trống, cơ chế xoay, tua lại, cấu trúc lắp đặt và hướng dẫn ống thích hợp.

Đối với những ống mềm nhẹ và thường xuyên sử dụng, một cuộn-điều khiển bằng lò xo có thể cung cấp khả năng rút tự động đơn giản. Các ống dài hơn hoặc nặng hơn có thể yêu cầu cấu hình điều khiển bằng-tay quay hoặc bằng động cơ-. Các ứng dụng thủy lực và mỡ áp suất cao-cần đặc biệt chú ý đến định mức xoay, kết cấu ống, phụ kiện và hình dạng trống.

Do đó, phương pháp lựa chọn đáng tin cậy nhất là:

Ứng dụng → Ống → Công suất → Tua lại → Xoay → Gắn → Môi trường → Chu kỳ làm việc

Khi các thông số này được xác định, cuộn có thể được chọn dựa trên các yêu cầu kỹ thuật thay vì chỉ hình thức bên ngoài hoặc chiều dài danh nghĩa của ống.