Что такое фитинг с обжимным кольцом? Устройство, размеры и выбор
Фитинг с обжимным кольцом — резьбовое соединение без отбортовки для микрофлюидных линий приборов. Он включает гайку, обжимное кольцо и уплотняющую феррулу. После перпендикулярной обрезки трубки совместимые кольцо и феррулу предварительно собирают на ее конце. Затем гайка прижимает узел к ответному порту, обеспечивая герметичность. Такие соединения применяют для подачи реагентов, обработки проб и промывки, соединяя трубки с насосами, клапанами и жидкостными модулями аналитических приборов и лабораторной автоматизации.
Компактные фитинги FOREACH HSF6 имеют резьбу M6×1 или 1/4-28 UNF. Рассматриваемые исполнения предназначены для трубок с наружным диаметром 1,6, 2,0, 2,5, 3,0 и 3,2 мм. Гайки изготовлены из PPS или PEEK; комплект CL-1S состоит из стального обжимного кольца и феррулы PEEK. У показанного HSF6 диаметр головки 6,0 мм, общая длина 20,0 мм. Эти размеры используют для оценки межосевого расстояния портов и осевого пространства. Сочетания резьбы, диаметра и материала приведены ниже.
Возможны сборка на месте и изготовление готовых трубных сборок с заданной длиной, концевыми фитингами и маркировкой. При обслуживании собранные концы можно отсоединять и подключать повторно согласно требованиям. Основная тема — HSF6/CL-1S; отдельно рассмотрен CL-1X-16 для малогабаритных соединений 6-40 UNF. Другие серии и размеры выбирают по соответствующим чертежам.
01Гайка, обжимное кольцо и уплотняющая феррула
| Деталь | Назначение | Критерии выбора |
|---|---|---|
| Резьбовая гайка фитинга | Вворачивается в порт прибора и передает осевое усилие концевому комплекту | Резьба, проход для трубки, материал и габариты |
| Обжимное кольцо | Охватывает сопрягаемую часть феррулы, участвуя в обжатии и фиксации узла | Выбирать вместе с феррулой; проверять ориентацию и требования к предварительной сборке |
| Уплотняющая феррула | Сопрягается с трубкой и портом, формируя уплотнение | Наружный диаметр трубки, материал, торец и положение |
| Трубка и ответный порт | Образуют проточный канал и сопрягаемые уплотняющие поверхности | Внутренний/наружный диаметр, срез, дно порта и глубина установки |
В CL-1S кольцо изготовлено из нержавеющей стали SUS, феррула — из PEEK. Гайка, кольцо и феррула являются отдельными деталями. Материал гайки PEEK или PPS не означает, что все контактирующие с жидкостью поверхности изготовлены из того же материала.
02Как образуется уплотнение и зачем нужна предварительная сборка?
При вворачивании в порт с плоским дном гайка передает осевое усилие кольцу и ферруле. Сжатие в заданном положении прижимает узел к уплотняющей поверхности порта. Важно контролировать сопряжение кольца с феррулой и положение трубки. Резьба обеспечивает удержание и усилие; правильный контакт уплотняющих поверхностей проверяют отдельно.
Торец трубки должен быть заподлицо с торцом феррулы
| Положение трубки | Возможное последствие | Проверка сборки |
|---|---|---|
| Заподлицо с феррулой | Обеспечивает заданное положение конца | Ровный чистый срез; положение сохраняется после обжатия |
| Утоплена внутрь феррулы | Может остаться лишний зазор | Проверить длину обрезки и смещение при сборке |
| Выступает или срезана под углом | Может преждевременно упереться в порт и нарушить прилегание | Проверить подготовку конца и расположение деталей |
На фотографии показаны гайка, трубка, стальное обжимное кольцо и феррула, а также их взаимное расположение.
Сначала собрать конец трубки, затем подключить прибор
До изготовления задают трубку, длину, концевые детали и маркировку. Готовые концы упрощают серийную сборку и идентификацию линий. При подключении гайка может вращаться относительно трубки, уменьшая ее скручивание. Это не вращающееся соединение для непрерывного вращения во время работы.
При обслуживании исправный концевой узел можно сохранить, проверив торец феррулы, положение кольца и состояние трубки. Повторное подключение целого узла отличается от переноса старого кольца на другую трубку.
03Резьба, диаметры, материалы и размеры HSF6
| Полное обозначение | Резьба | Наружный диаметр трубки | Материал гайки |
|---|---|---|---|
| HSF6-M6-16-PS-B | M6×1 | 1,6 mm | PPS |
| HSF6-M6-32-PS-B | M6×1 | 2,0, 2,5, 3,0, 3,2 mm | PPS |
| HSF6-U28-16-PK-N | 1/4-28 UNF | 1,6 mm | PEEK |
| HSF6-U28-16-PS-B | 1/4-28 UNF | 1,6 mm | PPS |
| HSF6-U28-32-PK-N | 1/4-28 UNF | 2,0, 2,5, 3,0, 3,2 mm | PEEK |
| HSF6-U28-32-PS-B | 1/4-28 UNF | 2,0, 2,5, 3,0, 3,2 mm | PPS |
Для одной группы гаек нужны разные комплекты под диаметр трубки
| Фактический наружный диаметр | Код размера HSF6 | Комплект кольцо–феррула | Материалы комплекта |
|---|---|---|---|
| 1,6 mm | Размер 16, M6/U28 | CL-1S-16 | Кольцо SUS + феррула PEEK |
| 2,0 mm | Размер 32, M6/U28 | CL-1S-20 | Кольцо SUS + феррула PEEK |
| 2,5 mm | Размер 32, M6/U28 | CL-1S-25 | Кольцо SUS + феррула PEEK |
| 3,0 mm | Размер 32, M6/U28 | CL-1S-30 | Кольцо SUS + феррула PEEK |
| 3,2 mm | Размер 32, M6/U28 | CL-1S-32 | Кольцо SUS + феррула PEEK |
Для трубки 2,5 мм и порта M6 с плоским дном начните проверку с HSF6-M6-32-PS-B и CL-1S-25. Код 32 обозначает группу размера гайки. Комплект должен иметь код 25 для трубки 2,5 мм; нельзя выбирать CL-1S-32 только ради совпадения кодов.
CL-1X-16 — отдельное малогабаритное исполнение
CL-1X-16 рассчитан на наружный диаметр 1,6 мм и включает кольцо SUS и феррулу PEEK. Парный фитинг — HFL6-U40-16 с резьбой 6-40 UNF. Диаметр трубки совпадает с CL-1S-16, но порт, геометрия и гайка отличаются; прямой взаимозаменяемости нет.
Габариты определяют свободное место, глубина установки зависит также от порта
| Размер показанного HSF6 | Значение | Применение при монтаже |
|---|---|---|
| Диаметр головки | 6,0 mm | Проверить расстояние между фитингами и доступ для затяжки |
| Общая длина гайки | 20,0 mm | Вместе с глубиной установки определить выступающую длину |
| Осевой размер передней части | 10,5 mm | Проверить вместе с глубиной порта и положением комплекта; это не рабочая длина зацепления резьбы и не фактическая глубина установки |
Эти размеры относятся к показанному HSF6, а не к HSF, HFL6 или другим исполнениям. Узел должен достичь уплотняющей поверхности при достаточном зацеплении резьбы. Если гайка упирается в корпус прибора раньше, чем сядет феррула, увеличение момента не устранит несоответствие размеров.
04Выбор между обжимным кольцом, обычной феррулой и отбортовкой
| Критерий | Соединение с обжимным кольцом | Обычное соединение с феррулой без отбортовки | Соединение с отбортовкой |
|---|---|---|---|
| Подготовка конца | Перпендикулярный срез, затем кольцо и феррула | Перпендикулярный срез, затем феррула | Предварительное формирование буртика |
| Основные детали | Гайка, кольцо и уплотняющая феррула | Гайка и феррула | Гайка, буртик трубки и соответствующая шайба |
| Главное при сборке | Предварительная сборка специальными клещами; контроль ориентации, положения заподлицо и обжатия | Совместимость феррулы, ориентация и посадка трубки | Качество буртика и прилегание торцов |
| Обслуживание | Проверить полный концевой узел и подключить согласно требованиям | Подготовить новые феррулы для типов однократной установки из соседней статьи | Проверить буртик, шайбу и порт перед подключением |
| Когда рассматривать в первую очередь | Готовые трубные сборки и обслуживание с сохранением концевого узла | Монтаж без отбортовки и доступная замена феррулы | Отработанный процесс отбортовки или готовые сборки с буртиками |
Это различия в сборке, а не рейтинг по давлению. При частом обслуживании сравнивайте проверки и замену деталей. При тесном расположении портов — габариты гайки и доступ инструмента, а не только название соединения.
05Применение и конфигурация трубных сборок
| Применение | Назначение сборки | Приоритеты конфигурации |
|---|---|---|
| Подача реагентов в аналитических приборах | Подготовить соединения и длины до установки | Порты, контактирующие с жидкостью материалы, внутренний диаметр и длина |
| Обработка проб и промывка | Контролировать конец трубки, упростить маркировку и обслуживание | Зазоры, условия очистки, остаточный перенос и маркировка |
| Между насосами, клапанами и жидкостными модулями | Унифицировать сборку и запасные части | Межосевые расстояния, направление трубки, пульсации и крепление |
| Снимаемые для обслуживания модули | Сохранить и повторно подключить концевой узел | Частота разъединения, проверка поверхностей и правила замены |
Сборки FOREACH могут иметь трубки FEP или PTFE с заданными длиной и маркировкой. Наружный диаметр определяет совместимость гайки и комплекта, внутренний диаметр и длина влияют на сопротивление потоку и внутренний объем. При одинаковом наружном диаметре разные внутренние диаметры могут менять расход и состояние стенки после обжатия.
Для подбора предоставьте чертежи обоих портов, внутренний/наружный диаметр, готовую длину и базу измерения, жидкость и очистку, температуру, постоянное и пиковое давление, требования к обслуживанию. Разные порты требуют отдельного выбора деталей для каждого конца. O-кольца или ограничительные втулки на трубке ограничивают перемещение гайки и не являются уплотнением порта прибора.
06Монтаж, давление и затяжка
Разделять предварительную сборку и подключение к порту
Для первоначальной сборки нужны совместимые специальные клещи, которые устанавливают кольцо и феррулу в заданное положение. Ручного нажатия обычно недостаточно. Затяжка гайки или увеличение момента не заменяют предварительную сборку. Перед повторным подключением при обслуживании проверяют уже собранный конец.
Монтажные клещи FOREACH имеют обозначение T-SF-4-SS, код изделия 959016. Для самостоятельной сборки подготовьте инструмент под выбранный комплект и диаметр трубки, уточнив положение зажима и порядок работы.
- Обрезка: используйте подходящий инструмент, удалите стружку, проверьте смятие, заусенцы и трещины.
- Ориентация: наденьте гайку, кольцо и феррулу в порядке, указанном на схеме комплекта.
- Предварительная сборка: выставьте трубку заподлицо с феррулой, обожмите специальными клещами и проверьте посадку кольца, отсутствие утопания или выступания трубки.
- Подключение: очистите и осмотрите уплотняющую поверхность, удерживайте узел на месте и затяните согласно требованиям.
- Проверка: закрепите трубку и проверьте утечки, подсос воздуха и смещение при заданных жидкости, температуре и давлении.
Какое давление выдерживает фитинг?
Допустимое давление относится ко всему сочетанию гайки, комплекта, трубки и порта при заданных температуре и условиях. Общий номинал HSF6/CL-1S здесь не устанавливается. Получите допустимое рабочее давление выбранного сочетания. Отдельно проверьте избыточное давление, вакуум и пики запуска/остановки; гайка PEEK или металлическое кольцо сами по себе не определяют предел.
Какой момент затяжки рекомендуется?
| Резьба | Применимый фитинг | Рекомендуемый момент монтажа |
|---|---|---|
| M6×1 | Пластиковый фитинг для жесткой трубки | 0,25–0,30 N·m |
| 1/4-28 UNF | Пластиковый фитинг для жесткой трубки | 0,25–0,30 N·m |
| 6-40 UNF | Пластиковый U40 с обжимным кольцом | 0,08–0,15 N·m |
Эти значения относятся к затяжке резьбы в порту, а не к усилию предварительного обжатия. Правильно соберите кольцо и феррулу, примените соответствующий момент, затем проверьте герметичность и положение трубки.
Повторное подключение и диагностика
| Признак | Проверить сначала | Действие |
|---|---|---|
| Утечка после первого подключения | Совместимость, ориентация обжатия, положение заподлицо и дно порта | Остановить и сбросить давление; исправить положение или детали и повторить проверку |
| Утечка после обслуживания | Загрязнение или повреждение феррулы, смещение кольца, деформация трубки | Определить необходимость очистки, переустановки или замены узла |
| Снижение расхода после замены | Внутренний диаметр, длина, стружка, сжатие конца и резкие изгибы | Сравнить расход и перепад давления при одинаковых жидкости и режиме насоса |
| Статическая проверка успешна, при работе возникает проблема | Пики запуска/остановки, температура, вибрация и внешние нагрузки | Проверить крепления и запас подвижности; испытать в реальных циклах |
Возможность повторного подключения не означает неограниченный ресурс или отсутствие обслуживания. Задайте число циклов, условия и допустимую утечку; после каждого цикла фиксируйте герметичность, положение и расход. Износ торцов, трещины или смещение кольца устраняют согласно требованиям к сборке.
07Частые вопросы
Соединение с обжимным кольцом тоже не требует отбортовки?
Да. Описанный узел использует перпендикулярно обрезанную трубку без заранее сформированного буртика. Обычные фитинги с феррулой также могут не требовать отбортовки, но детали и сборка отличаются; название не подтверждает взаимозаменяемость.
Код HSF6 32 означает, что нужен комплект 32?
Нет. Рассматриваемые гайки HSF6 группы 32 подходят для наружных диаметров 2,0, 2,5, 3,0 и 3,2 мм. CL-1S выбирают по фактическому диаметру: для 2,5 мм — CL-1S-25. Размер гайки и размер комплекта выбираются отдельно.
Взаимозаменяемы ли CL-1S-16 и CL-1X-16?
Нет. Оба рассчитаны на 1,6 мм, но CL-1S соответствует HSF6 M6/U28, а CL-1X-16 — HFL6-U40-16 с 6-40 UNF. Совместно проверяют гайку, порт и геометрию комплекта.
Нужен ли специальный инструмент?
Да. Первоначальная сборка требует совместимых клещей FOREACH T-SF-4-SS, код 959016. Ручное нажатие обычно не обеспечивает правильную посадку кольца и феррулы; повышенный момент гайки не заменяет обжатие. Проверьте соответствие инструмента комплекту и диаметру. Собранные концы осматривают перед повторным подключением.
Какой момент использовать при монтаже?
Для пластиковых фитингов FOREACH под жесткие трубки M6×1 и 1/4-28 UNF рекомендуется 0,25–0,30 Н·м; для пластиковых U40 6-40 UNF — 0,08–0,15 Н·м. Это момент затяжки в порту, не усилие сборки комплекта.
Можно ли переставить старое кольцо на новую трубку?
Возможность повторного подключения этого не гарантирует. Осмотрите поверхности, положение кольца и трубку перед подключением целого узла. Перенос старого кольца на другую трубку — отдельная операция, допустимость которой зависит от требований комплекта.
Гарантирует ли положение заподлицо нулевой мертвый объем?
Нет. Ровный срез и правильная позиция уменьшают зазоры, но остаточный объем зависит также от геометрии порта, внутреннего диаметра и состояния сборки. Оценивайте линии проб и промывки по требованиям к остаточному переносу и очистке.