Membrános akkumulátor bányászati gépekhez: Kiválasztás, méretezés és karbantartás

A percenként 2500-szor ütő hidraulikus kőzetfúró 24 ezredmásodpercenként nyomó impulzust nyom az áramkörébe. A tömlő meghajlik, a tömítések kopnak, és a szivattyú látja a visszavert hullámot. A membrános akkumulátorok gyakoriak a bányászati ​​gépeken egy szerkezeti ok miatt: a membránnak nincs csúszótömítése és szinte nincs tömege, így a gázoldal az első nyomásemelkedést követő ezredmásodperceken belül reagál.

Először a következtetés. A pulzáció csillapítására, a lengéscsillapításra és a kis térfogatú energiatárolásra fúróberendezéseken, zúzókon és teherhordó-dömpereken a membrános akkumulátor általában jobban illeszkedik, mint a tömlős vagy dugattyús egység. Ez már nem a legjobb válasz, ha a gáz mennyisége nagyjából 4 liter fölé emelkedik, vagy ha a gépnek több liter használható olajat kell tárolnia egy nagy hengerhez. Itt található ez a határ, hogyan kell méretezni az egységet, és mit kell ellenőrizni, mielőtt a beszerzési megrendelés kimenne.

Miért felelnek meg a membrános akkumulátorok a bányászati gépeknek?

A bányászati munkaciklusok háromféleképpen büntetik a hidraulikát: ütés által vezérelt nyomáscsúcsok, a szivattyúk és megszakítók folyamatos nagyfrekvenciás hullámzása, valamint a por, a vibráció és a széles hőmérséklet-ingadozások. Egy membrános akkumulátor kezeli mindhárom elemet anélkül, hogy azok a részek lennének, amelyek általában előbb meghibásodnak.

• Nincs csúszó tömítés. A membrán a kerületénél be van szorítva, és egyszerűen hajlik, így nincs dugattyúgyűrű, amely egy furatban fut, és nincs súrlódó kopásút.
• Gyors válasz. A mozgó tömeg egy vékony elasztomer membrán, amely ezredmásodperces tartományban ad reakcióidőt, ami akkor számít, ha az elnyelendő esemény 20-50 ezredmásodpercig tart.
• Kompakt boríték és egy kopó rész. A membránegységek nyomásértékükhöz képest rövidek és könnyűek, és a membrán az egyetlen fogyóeszköz.
• Nyomásképesség, amely megfelel az áramkörnek. A tipikus 250-350 bar nyomásértékek a legtöbb mobil és fix bányászati ​​hidraulikát lefedik.

A kompromisszum a mennyiség. Egy membrán csak eddig tud eltérni, így a gázmennyiség korlátozott marad, és a felhasználható olajmennyiség jellemzően a névleges gáztérfogat harmada-fele. Ugyanez a kiválasztási logika vonatkozik a többire is nehézipari berendezések , de a bányászat az, ahol a magas nyomás és a magas kerékpározás egyesül.

A négy feladat, amit egy membrános akkumulátor végez a bányászgépen

Legyen pontos, hogy az egység melyik feladatot végzi el, mert az előtöltési szabály attól függ.

1. Pulzáció csillapítás. A dugattyús szivattyú vagy megszakító után az akkumulátor ellaposítja a hullámzást, amely egyébként kifárasztja a tömlőket, a hűtőcsöveket és a szeleptesteket.
2. Lengéscsillapítás. Amikor egy vödör sziklának ütközik, vagy a gém hirtelen leáll, az olaj egy pillanatra beszorul. Az akkumulátor valahova odaadja az olajat, és levágja a csúcsot, mielőtt elérné a szivattyút.
3. Energiatárolás. A teherhordó dömpereken a tárolt nitrogén táplálhatja a vezérlőkört, kioldhat egy rugós féket, vagy segítheti a hengert, miközben a szivattyú felzárkózik.
4. Hőtérfogat kompenzáció. Zárt körben az olaj mennyisége a hőmérséklettel változik; az akkumulátor elnyeli ezt a változást, és a nyomást a megengedett sávon belül tartja.

Az 1. ábra ugyanazt az áramkört mutatja membrános akkumulátorral és anélkül ciklikus ütési terhelés mellett.

Membrános akkumulátor méretezése bányászati munkaciklushoz

Hat szám határozza meg a kiválasztást, és ha bármelyiket hibáztatja, akkor az egység vagy korán meghibásodik, vagy egyszerűen nem végzi el a feladatot.

1. Minimális és maximális üzemi nyomás. Minden más ebből a két értékből fakad.
2. Előtöltési nyomás. Kezdje az átlagos üzemi nyomás 0,6-0,7-szeresénél a pulzáció csillapításánál, a minimális üzemi nyomás 0,6-0,8-szorosánál az ütéselnyelésnél, és közelebb a minimális üzemi nyomás 0,9-szeresénél az energiatárolásnál. Töltés előtt ellenőrizze a gyártó adatait.
3. Nyomásarány. A maximális üzemi nyomás osztva az előtöltési nyomással meghatározza, hogy a membrán milyen mértékben hajlik; nagyjából 4:1 alatt maradva védi a membrán élettartamát.
4. Az olaj mennyisége és áramlása. A gáztérfogatnak elég nagynak kell lennie ahhoz, hogy a membrán ne kerüljön a héjhoz minden ciklusban.
5. Hőmérséklet és folyadék. Az NBR a legtöbb ásványolaj kört lefedi körülbelül 80 °C-ig, a HNBR és az FKM kiterjeszti a hőmérséklet-tartományt, az EPDM pedig olyan vízbázisú folyadékokhoz illik, amelyek megduzzasztják az NBR-t.
6. Szerelés és szerviz hozzáférés. A gázszelepnek elérhetőnek kell lennie a töltés előtti ellenőrzésekhez, miután a gépet összeszerelték.

Ahol elromlik a beszerzés

• A gáz mennyisége alulméretezett a hullámossághoz, így semmi sem lesz levágva, és a tömlő továbbra is meghibásodik.
• Érzés szerint beállított előtöltés: a túltöltött egység szinte egyáltalán nem tárol olajat, az alultöltött egység túlhajlik és elszakítja a membránt.
• Csak a hőmérséklet alapján választott elasztomer, figyelmen kívül hagyva a folyadék kémiáját és a permeációs viselkedést.
• Nem tanúsított nyomástartó edények, ahol az alacsonyabb számla biztosítási és megfelelési problémává válik.

Hibaüzemmódok és az azokat megakadályozó karbantartás

A membránok ritkán tönkreteszik magukat. A szakadás általában az utolsó esemény a láncban, amely előtöltési hibával, szennyezett folyadékkal vagy túlzott nyomásaránnyal kezdődött. Annak eldöntése, hogy melyik volt előbb, a tudással kezdődik mit csinál egy akkumulátor a hidraulikus körben .

Megelőző rutin, amely működik

• Ellenőrizze az előtöltést 500 üzemóránként vagy negyedévente, attól függően, hogy melyik következik be előbb.
• Ha az előtöltés több mint körülbelül 10 százalékot esik az ellenőrzések között, akkor a nitrogén egyszerű utántöltése helyett ellenőrizze a gázszelep szivárgását.
• Cserélje ki a membránt a nyomásinstabilitás első jelére, ne a következő ütemezett leállításkor.
• Tartsa a folyadék tisztaságát ISO 4406 18/16/13 vagy jobb. A membrános egységek jobban tolerálják a szennyeződést, mint a dugattyús egységek, de mégsem szeretik.

Töltőkészletek, rögzítő hardver és a teljes csomag

A membrános akkumulátor csak annyira jó, mint a körülötte lévő tartozékok, és egy bányászgépen három elem dönti el, hogy a telepítés működőképes marad-e.

Maga az akkumulátor egy zárt nyomástartó edény, szorított membránnal és nitrogéngázszeleppel. A 0,075–4 literes tartományba tartozó egységek lefedik a legtöbb fúrási, zúzási és anyagmozgatási megszakító-, gém- és vezérlőköri feladatot.

Membrán Accumulator A membrános akkumulátor egy mechanikus eszköz, amely a Boyle-törvény (a gázok összenyomhatósága) alapján energiát tárol és bocsát ki. Magszerkezete egy membránból készült... Termék megtekintése →

Az előtöltés nem egyszeri feladat. A megfelelő menetformájú töltőkészlet lehetővé teszi, hogy a karbantartók nitrogént töltsenek fel a gépre, ahelyett, hogy lehúznák a hajót a körről, ami a különbség a félórás ellenőrzés és a félnapos leállás között.

CQJ töltőkészlet A CQJ töltőkészlet egy speciális eszköz a hidraulikus rendszerekben lévő akkumulátorok töltésére, feltöltésére, korrekciójára és töltési nyomásának ellenőrzésére. Termék megtekintése →

A hardver felszerelése többet számít, mint amilyennek látszik. Az edényt mereven tartó konzol és bilincs távol tartja a vibrációt a gázszeleptől és az olajnyílás csatlakozásától, ahol a helyszíni szivárgások nagy része kiindul.

Akkumulátor tartó Az akkumulátortartó egy mechanikus eszköz, amelyet a hidraulikus akkumulátor rögzítésére és megtámasztására használnak. Termék megtekintése →

Beszerzési ellenőrzések a megrendelés megjelenése előtt

Az akkumulátorok nyomástartó edények, így a papírmunka a termék részét képezi. Öt ellenőrzés fedezi a kockázat nagy részét.

1. Gyártási engedély. Keressen nyomástartó edénygyártási engedélyt a megfelelő fokozatra, mivel a nagynyomású akkumulátorhéjak a legtöbb joghatóságban ebbe a körbe tartoznak.
2. Piaci minősítés. A CE-jelölés vagy egy ezzel egyenértékű nyilatkozat alapkövetelmény a gép exportálásakor.
3. Termelési kapacitás. Erősítse meg a rendelt mérethez tartozó sorozatgyártást, ne egyszeri összeszerelést. Az évi több tízezer egységben mért kibocsátás megismételhető folyamatot jelez.
4. Tesztfeljegyzések. Hidrosztatikai vizsgálati adatokat és nitrogén előtöltési tanúsítványt kérjen tételenként, ne általános adatlapot.
5. Anyag és elasztomer nyomon követhetőség. A nedvesített részek kohászatát és a membrán keverékét dokumentálni kell, különösen hideg éghajlati vagy korróziós hatás esetén.

A közvetlenül a gyártótól történő vásárlás általában lerövidíti a műszaki kört és az árat is. Az előtöltéssel, az elasztomer kiválasztásával vagy a menetszabványokkal kapcsolatos kérdések elérik azokat az embereket, akik megépítik az egységet ahelyett, hogy átmennének egy kereskedelmi rétegen, és ez számít, ha a gép leáll.

Gyakran Ismételt Kérdések

Milyen méretű membrános akkumulátorra van szüksége egy bányászati gépnek?

A méret követi a munkát. A megszakító áramkörben a pulzáció csillapításához igazítsa a gázmennyiséget a szivattyú áramlásának nagyjából egynegyedéhez ciklusonként, majd erősítse meg az áramkör által elviselhető hullámzást. Az ütéselnyelés érdekében az ütközés során beszorult olaj térfogatára vonatkozó méret. Ha a szükséges gázmennyiség meghaladja a körülbelül 4 litert, a lekötés előtt hasonlítsa össze a tömlő- vagy dugattyús egységgel.

Felszerelhető vízszintesen a membrános akkumulátor?

Igen. A membránegységek sokkal kevésbé helyzetérzékenyek, mint a dugattyús típusok, mivel nincs csúszó súly és olajoszlop sem nyomja a tömítést. A vízszintes vagy ferde szerelés általában elfogadható; a gyakorlati korlát a gázszelep hozzáférhetősége.

Milyen előtöltés illik egy hidraulikus megszakítóhoz?

A legtöbb megszakító áramkör a pulzációs csillapítás átlagos üzemi nyomásának 0,6-0,7-szerese közé esik, a megszakító gyártójának ajánlása szerint. Állítsa be egy kalibrált töltőkészlettel, ellenőrizze újra az első hét után, majd térjen át a rutin intervallumra.

Honnan tudhatom, hogy a membrán meghibásodott?

Három tünet jelenik meg először: az olajnyíláson keresztül kilépő nitrogén, amely buborékok formájában jelenik meg a tartályban, az előtöltés gyors elvesztése az ellenőrzések között, és a nyomás hullámzása visszatér a telepítés előtti szintre. Bármelyikük indokolja az egység levételét a gépről.

A bányászati ​​gépeknél a membrános akkumulátor a gyorsaság és az egyszerűség révén nyeri el a helyét: nincs csúszó tömítés, ezredmásodperces reakció, egyetlen kopóalkatrész és a mobil hidraulikus körökhöz illő nyomásérték. Válassza ki a hangerőt és a terhelést, állítsa be megfelelően az előtöltést, rögzítse mereven, és ellenőrizze az előtöltést ütemezetten. Végezze el ezt a négy dolgot, és a tömlők, a tömítések és a szivattyú lényegesen tovább tart.