Qu’est-ce qu’un joint tournant ?
Un joint tournant est un joint de tuyauterie permettant d’alimenter en fluides tels que l’eau, l’air et l’huile une pièce de machine qui effectue un mouvement rotatif ou un mouvement linéaire dans le sens vertical, latéral ou avant/arrière.
Un mécanisme similaire est un joint rotatif, appelé joint tournant. En général, les joints tournants sont des raccords pour une rotation continue et sont utilisés pour la tuyauterie dans les sections de machines qui tournent à grande vitesse, telles que les broches de machines-outils.
Les joints tournants, en revanche, ont souvent une limite supérieure à l’angle auquel ils peuvent pivoter, et sont montés sur des machines qui tournent à un angle compris dans une plage définie.
Utilisations des joints tournants
Les joints tournants sont couramment utilisés dans les machines-outils et les engins de construction. Les joints tournants sont utilisés, par exemple, pour alimenter en fluide à basse ou haute pression une section de glissière dans une unité de machine qui se déplace en ligne droite dans trois directions (X, Y et Z). L’angle du joint change au fur et à mesure qu’il se déplace, de sorte que le mouvement régulier de la section de glissement n’est pas entravé.
Les canalisations mobiles sont constituées de plusieurs joints tournants et de tuyaux. Elles sont utilisées avec une plage de mouvement définie et trouvent des utilisations dans les laminoirs d’acier, les presses à chaud, les presses à pneus, les machines de moulage sous pression et les machines de moulage par injection.
Les joints tournants sont utilisés dans les enrouleurs de tuyaux, qui peuvent supporter de faibles vitesses de rotation dans la mesure où ils sont tournés manuellement. Dans l’automobile, ils sont également souvent utilisés dans les compteurs de vitesse, les camions-citernes et les camions-grues. Ils sont parfois utilisés non seulement dans les machines et les équipements, mais aussi dans les tuyauteries des bâtiments dotés de structures d’isolation sismique.
Principe des joints tournants
En tant que mécanisme rotatif, l’arbre du joint tournant contient des billes ou des roulements en acier. Pour maintenir une rotation régulière, les joints tournants sont généralement alimentés régulièrement avec une certaine quantité de graisse par l’intermédiaire d’un graisseur.
La section de l’arbre et le corps sont scellés par une garniture afin d’éviter les fuites de fluide. Des performances d’étanchéité plus élevées sont requises pour une utilisation avec des fluides à haute pression, de sorte que les types dotés d’un système à double joint sont la norme.
L’avantage des joints tournants est que le mécanisme de rotation permet à la tuyauterie de se déplacer librement. En revanche, il présente l’inconvénient d’affaiblir la résistance du joint lui-même en raison de sa structure en deux parties, qui se compose d’une section d’arbre et d’un corps. La partie rotative est soumise à des charges radiales de poussée et à des charges de moment, et doit donc être conçue de manière à présenter une résistance suffisante.
Autres informations sur les joints tournants
1. Joints tournants utilisés sur les grues
Les joints tournants utilisés dans les lignes de pompage des pièces mobiles sont également utilisés dans les machines lourdes telles que les grues. Les machines lourdes telles que les grues sont divisées en une partie inférieure, comme les chenilles, qui se déplace, et une partie supérieure qui pivote. Les joints tournants relient les parties supérieure et inférieure.
Le mécanisme du joint tournant permet le déplacement de machines lourdes telles que les grues. Un joint tournant avec un mécanisme similaire peut également être utilisé.
2. Joints tournants utilisés dans les conduites à haute pression
Les joints tournants utilisés dans les conduites à haute pression utilisent un joint torique ou similaire comme joint d’étanchéité sur l’arbre. En général, un ou deux joints toriques sont utilisés. Pour les applications à haute pression, plusieurs joints toriques sont utilisés pour les labyrinthes.
De plus, ils peuvent être utilisés en combinaison avec ce que l’on appelle des anneaux en Sanflon pour améliorer l’étanchéité. L’assemblage est réalisé à l’aide d’une presse ou d’un vérin hydraulique.
3. Méthode d’installation de la tuyauterie à l’aide de joints tournants
Il existe une méthode d’installation des tuyauteries utilisant le mécanisme des joints tournants utilisés dans les pièces mobiles. Lorsque le fluide circulant dans la tuyauterie est chaud, la tuyauterie est chauffée et une élongation thermique se produit. Pour absorber cet allongement thermique, plusieurs joints tournants sont utilisés dans la méthode de construction.
En utilisant plusieurs joints tournants à 90° dans une forme de tuyauterie comme un coude en U, chaque joint tournant se déplace et absorbe l’allongement thermique. Cette méthode est souvent utilisée pour les conduites en acier inoxydable, car l’allongement thermique est plus important que pour les conduites en acier. Il existe également une méthode de construction dans laquelle l’isolation thermique est utilisée et où la tuyauterie est soutenue par des rouleaux ou des bandes de caoutchouc.