La plupart des ingénieurs hydrauliques sont bien conscients qu'un acheminement correct des flexibles signifie souvent s'adapter au mouvement de la machine sans trop solliciter le flexible, ni le laisser frotter et s'abraser contre d'autres flexibles ou composants de la machine. Sinon, le tuyau peut tomber en panne prématurément, entraînant des fuites, des dommages à la machine, des temps d'arrêt, une contamination coûteuse de l'environnement et, potentiellement, un danger pour le personnel à proximité.
Les raccords de type pivotant sont conçus pour permettre à l'accouplement et au raccord de tuyau de tourner, ce qui évite la torsion, le pliage et la flexion excessive. Cela peut prolonger la durée de vie des tuyaux et réduire les besoins de maintenance. Cela peut également rendre le système de plomberie plus efficace. L'utilisation de raccords pivotants peut réduire la longueur de tuyau requise entre les connexions, éliminer le besoin de tubes courbés pour s'adapter aux connexions coudées et peut souvent être connecté directement au tuyau sans adaptateurs. Étant donné que les joints pivotants bougent, ils peuvent compenser les changements de longueur des tuyaux lorsque le système est mis sous pression et absorber les surtensions et les chocs hydrauliques dans une conduite.
Ainsi, de nombreuses applications peuvent bénéficier de l’utilisation de raccords tournants pour tuyaux hydrauliques. Ces composants permettent une large gamme d'articulations et de mouvements lors du fonctionnement de l'équipement et éliminent le couple et la torsion des flexibles hydrauliques. Ils peuvent également simplifier l’installation et l’entretien des tuyaux.
Ils se composent de deux composants principaux, une tige et un boîtier qui peuvent tourner l'un par rapport à l'autre, ainsi que des joints et roulements internes. Selon la conception, la rotation peut être illimitée ou légèrement inférieure à 360 degrés. Certains s'appuient sur des roulements à billes pour contrôler le mouvement, d'autres ont des conceptions dites sans billes avec des butées lisses.
Deux types de base sont en ligne, où les orifices de fluide opposés de la tige et du boîtier se trouvent sur un axe commun ; et des pivots à 90 degrés, où l'orifice de fluide du boîtier est positionné pour tourner sur un plan à 90 degrés par rapport à l'axe de la tige.
Ils sont conçus pour supporter des pressions élevées (souvent supérieures à 5 000 psi), offrent des performances sans fuite, résistent aux chocs hydrauliques et aux charges latérales et ne se démontent pas en fonctionnement. Au fil du temps, les joints, les bagues d'appui ou les roulements peuvent finir par s'user, mais de nombreuses conceptions permettent une réparation simple avec des kits de remplacement de joints.
Le pivot ou le tuyau doit être monté sur la structure de la machine pour garantir un alignement et une liberté de mouvement appropriés. Bien que les joints pivotants soient généralement conçus pour permettre une rotation libre avec un minimum de friction, les ingénieurs doivent être conscients que le poids du tuyau, de la tubulure ou des raccords fixés, ainsi que le poids du fluide hydraulique contenu, peuvent être suffisamment importants pour exercer des charges latérales excessives. ou des moments de flexion sur l'émerillon. La connexion doit être spécifiée pour supporter de telles charges, sinon les joints pourraient s'user prématurément et fuir. Les charges latérales provoquent également une usure excessive des surfaces d'appui et empêchent le bon fonctionnement du joint pivotant.
Comme pour tout autre composant hydraulique, les ingénieurs doivent prendre en compte un certain nombre de paramètres de conception importants. Les boîtiers pivotants sont disponibles en acier et en acier inoxydable, en laiton, en aluminium et dans d'autres matériaux courants. La compatibilité des fluides avec les matériaux spécifiés est bien entendu indispensable, et les options de joints typiques incluent le nitrile, l'éthylène-propylène, le néoprène et le fluoroélastomère, pour n'en nommer que quelques-uns.
D'autres considérations incluent la pression nominale, les caractéristiques de débit interne et les pertes de charge, les exigences de vitesse de rotation et de couple admissibles, les options de ports de fluide SAE ou ISO et la capacité à gérer une plage de températures ambiantes et de fluide.
De nombreux modèles sont dotés d'un joint d'exclusion externe pour empêcher la pénétration de contaminants, mais il est toujours recommandé de protéger l'émerillon de la saleté et des abrasifs autant que possible. Pour un fonctionnement dans des conditions difficiles ou corrosives, un capot de protection ou un soufflet en élastomère sont des options possibles.
Et presque toujours, le prix est un facteur important. Le coût d'un joint pivotant peut être plus que compensé par des avantages en termes de réduction des coûts, tels qu'une plus grande flexibilité de conception du système, un acheminement amélioré du système avec moins de tuyaux, une installation plus simple et plus rapide, moins d'adaptateurs et de raccords de tubes et une durée de vie plus longue.
Les pivots hydrauliques sont utilisés dans une large gamme d'applications rotatives. Les exemples typiques incluent les grappins, les accessoires forestiers, les grues de levage et les camions-grues utilitaires, le matériel d'entretien ferroviaire, les cisailles de démolition et les excavatrices mobiles. Et à l’ère de l’IoT, des pivots hydrauliques spéciaux peuvent être combinés avec des bagues collectrices électriques pour transférer des signaux d’alimentation ou de données. En plus des simples pivots hydrauliques, un certain nombre d'entreprises fabriquent des raccords rotatifs et des collecteurs rotatifs qui transmettent le fluide d'un seul boîtier à plusieurs conduites.
