Spiegazione dei tipi di raccordi idraulici: NPT, JIC, ORFS, BSP e standard metrici

Quando una prova somigliante ti costa tempi di inattività

Durante una sostituzione di routine del tubo su un escavatore, una squadra di manutenzione ne ha montato uno sostitutivo che sembrava identico a quello vecchio: stessa dimensione esagonale, stessa lettura del passo della filettatura su un semplice manometro. Il circuito perdeva non appena la pressione superava i 200 bar. La sostituzione è stata BSPT; il porto era TNP. Visivamente vicini, dimensionalmente diversi, completamente incompatibili.

Questa storia si ripete in ogni officina che dispone di tipi di raccordi idraulici provenienti da più di uno standard. I raccordi idraulici non sono intercambiabili per aspetto. Ogni tipo è definito dalla forma della filettatura, dall'angolo di sede e dal principio di tenuta e questi tre dettagli decidono se una connessione mantiene la pressione per anni o si rompe in pochi minuti.

Questa guida spiega i principali tipi di raccordi idraulici, come identificarli e a cosa appartiene ciascuno. Se acquisti tubi assemblati o adattatori in grandi quantità, conoscere queste differenze ti aiuta anche a porre le domande giuste su materiale, placcatura e qualità di crimpatura.

Perché l'industria ha prodotto così tanti tipi di raccordi

L'idraulica si è sviluppata parallelamente in Nord America, Regno Unito, Germania e Giappone. Ciascuna regione ha standardizzato il proprio sistema di filettatura e tenuta per la produzione locale e tali sistemi sono stati incorporati in apparecchiature ancora in servizio oggi. Il TNP è nato dagli impianti idraulici; JIC è stato sviluppato per resistere alle vibrazioni dei macchinari mobili; DIN ha prodotto un sistema a cono da 24° ad alta pressione; JIS ha seguito la pratica britannica del cono a 60° con la propria filettatura.

Con l'aumento della pressione operativa, i modelli di tenuta frontale come ORFS sembravano eliminare le piccole perdite tollerate dalle filettature coniche.

Comprendere la famiglia si riduce a tre variabili:

• Forma della filettatura: conica o parallela, con angolo e passo specifici del fianco.
• Geometria del sedile: svasatura 37°, cono 60°, cono 24° o faccia piatta.
• Principio di tenuta: contatto metallo-metallo, compressione dell'O-ring o incuneamento della filettatura.

Tre modi per guarnizioni di raccordi idraulici

Quasi ogni tipo di raccordo idraulico si basa su una delle tre strategie di tenuta.

Cono metallo su metallo — JIC 37°, BSP 60°, JIS 60° e metrico 24° senza O-ring. Un cono lavorato preme contro una sede corrispondente con un elevato stress da contatto. Tollera bene le vibrazioni ma è sensibile ai graffi sulla superficie della seduta.

Guarnizione morbida (O-ring) — ORFS e cono metrico 24° con O-ring (DIN 3865). Un elastomero sostiene il carico di tenuta, quindi piccoli danni alla superficie non causano perdite. Questi tipi dominano i luoghi ad alta pressione e critici per le perdite.

Filo affusolato — NPT e BSPT. Il filetto stesso sigilla per incuneamento e leggera deformazione, coadiuvato da sigillante. È semplice ed economico, ma l'opzione più debole in caso di forti vibrazioni.

Ciascun approccio ha un diverso limite pratico di pressione. La tabella seguente mostra i valori tipici della pressione di esercizio massima per i raccordi in acciaio di dimensioni comuni.

Principali tipi di raccordi idraulici in breve

NPT e BSPT: filettature coniche

Tenute NPT (National Pipe Taper) attraverso l'interferenza della filettatura; BSPT (British Standard Pipe Tapered) fa lo stesso con un fianco di 55° invece di 60°. Entrambi sono adatti a circuiti semplici inferiori a circa 350 bar, ma vibrano liberamente e necessitano di sigillante. Non accoppiare mai NPT con BSPT: le filettature possono impigliarsi per alcuni giri e poi perdere o dividere la porta.

Svasatura JIC 37°

JIC (SAE J514) accoppia una filettatura UNF parallela con una svasatura maschio di 37° e una sede femmina corrispondente di 37°. Il cono metallico fornisce una tenuta solida a pressioni medio-alte ed è la scelta predefinita nell'idraulica mobile. Le versioni monopezzo eliminano il manicotto separato che può scivolare durante il montaggio. Per le applicazioni JIC, OPK fornisce Raccordi maschi cono JIC 74° con corpi in acciaio al carbonio placcato e precisa geometria del cono.

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BSP: connessioni per tubi standard britannici

BSP appare in due forme. BSPP è parallelo e sigilla su un cono metallico a 60° o con un O-ring frontale; BSPT è rastremato e sigilla le filettature. Il profilo della filettatura Whitworth a 55° distingue la filettatura BSP dalle filettature americane e metriche. I raccordi conici BSP a 60° sono comuni su pompe a ingranaggi, valvole e cilindri europei. Il Raccordi con sede conica 60° maschio BSP coprire la versione maschio diritta utilizzata nella maggior parte dei tubi assemblati.

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ORFS: guarnizione frontale O-ring

ORFS (SAE J1453) comprime un O-ring all'interno di una scanalatura contro una faccia piatta. Senza una sede metallo su metallo, il giunto resiste meglio alle perdite sotto picchi di pressione e vibrazioni e può essere montato e smontato più volte sostituendo l'O-ring. La maggior parte dei produttori valuta i raccordi ORFS per pressioni fino a circa 420 bar (6000 psi) in dimensioni adeguate.

Raccordi conici metrici da 24°

Ampiamente utilizzato al di fuori del Nord America, il sistema conico metrico da 24° (DIN 2353 / ISO 8434-1) è disponibile nelle serie leggera (L) e pesante (S). La serie leggera copre sistemi tipici fino a circa 315 bar; la serie pesante si estende più in alto, a seconda delle dimensioni. Una versione con O-ring (DIN 3865) aggiunge una tenuta morbida dietro il cono. Raccordi maschi conici metrici da 24° con filettatura serie L sono specificati quando l'apparecchiatura richiede la serie luminosa DIN.

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Raccordi conici JIS 60°

Gli escavatori giapponesi, le macchine per lo stampaggio a iniezione e le macchine utensili utilizzano comunemente raccordi JIS B8363 con un cono di 60° e filettature metriche con un fianco di 30°. L'angolo del cono sembra identico ai 60° del BSP, quindi il passo della filettatura e l'angolo del fianco devono essere verificati prima dell'assemblaggio.

Crimpato, riutilizzabile o senza presa? Gli stili di attaccamento contano

La forma del corpo è solo metà della decisione; il modo in cui il raccordo si collega al tubo determina la durata e le opzioni di riparazione sul campo.

• Crimpato — La ghiera viene pressata con una macchina crimpatrice ad un diametro controllato. Ciò garantisce la migliore qualità di connessione, ma richiede una pressa da negozio. Il processo di produzione di OPK comprende taglio, smussatura, crimpatura e test di pressione.
• Riutilizzabile (collegabile sul campo) — Avvitare o fissare il raccordo sul tubo senza pressa. Questo è comunemente usato su Tubo SAE 100 R5 e altri tubi rinforzati con tessuto per riparazioni rapide.
• Senza presa — Per le linee di ritorno a bassa pressione, il raccordo si inserisce nel tubo e non richiede alcun serraggio. Questi design di raccordi per tubi senza presa ridurre il numero delle parti e i tempi di assemblaggio.

Materiali, valori di pressione e selezione

La maggior parte dei tipi di raccordi idraulici sono realizzati in acciaio al carbonio con zincatura, acciaio inossidabile o ottone. L'acciaio al carbonio zincato è lo standard economico per i circuiti mobili e industriali; l'acciaio inossidabile è adatto per ambienti alimentari, farmaceutici, marini e altri ambienti corrosivi; l'ottone appare nella strumentazione a bassa pressione.

La selezione può essere ridotta a cinque prove, seguendo la pratica di un esperto produttore di tubi e raccordi idraulici :

1. Identificare la filettatura della porta con un calibro e un calibro.
2. Confermare la sede: angolo conico, sede svasata o faccia piatta con O-ring.
3. Abbinare la dimensione del tratto del tubo alla dimensione della coda del raccordo.
4. Controllare la pressione nominale e i requisiti di impulso rispetto al circuito.
5. Verificare l'orientamento (diritto, 45°, 90°) per un instradamento pulito.

ORFS ottiene il punteggio più alto per la resistenza alle perdite; JIC bilancia la facilità di assemblaggio con le prestazioni di vibrazione; L'NPT rimane utilizzabile per i circuiti a basso costo, ma resta indietro in termini di vibrazioni e integrità delle perdite.

Errori comuni di identificazione

• Confondere NPT con BSPT perché entrambi sono rastremati: i loro angoli e passi dei fianchi sono diversi.
• Supponendo che ogni cono da 60° sia BSP: anche JIS utilizza 60°, con un fianco filettato di 30°.
• Miscelazione di filetti diritti e filetti di tubi: possono iniziare, quindi grippare senza sigillare.
• Riutilizzare un raccordo conico in metallo che è stato serrato eccessivamente; il cono si deforma e non si inserisce più.
• Scegliere raccordi in acciaio inossidabile senza verificare che la geometria della filettatura e della sede corrisponda al componente accoppiato.

Domande frequenti sui tipi di raccordi idraulici