كيفية مطابقة المضخة الهيدروليكية مع طراز الحفارة الخاص بك
مطابقة بشكل صحيحالمضخة الهيدروليكيةهو المكون المركزي الذي يحدد مدى فعالية الحفارة التي توفر الطاقة إلى أدواتها ونظام السفر والتأرجح والازدهار والمرفقات المساعدة. إن الحصول على هذه النفايات الخاطئة للوقود ، ويقلل من قوة الاختراق ، ويؤدي إلى ارتفاع درجة الحرارة ، وتسريع التآكل ، ويقيد الإنتاجية.ديواندامقاربة لإقران حفارة مع اليمينالمضخة الهيدروليكيةيبدأ ببيانات الماكينة الحقيقية ، ومتطلبات الرسوم الفعلية ، والتكامل المنهجي - وليس التخمين. يضع ما يلي في عمق كيفية اختيار وحجم وتقييم وتنفيذ مضخة هيدروليكية لنموذج حفارة معين بحيث يعمل النظام بشكل موثوق وكفاءة ، ومع طول العمر يتوقعه العملاء في الاستخدام الميداني الشاق.
كيف تعمل الأنظمة الهيدروليكية حفارة على مستوى عالٍ
تستخدم الحفارات الطاقة الهيدروليكية لتحريك كل مكون الحمل وتحديد المواقع. المحركيدفع مضخة هيدروليكية واحدة أو أكثر ؛ هذه المضخات تضغط على السائل الهيدروليكي ، الذي يتم إرساله من خلال صمامات التحكم إلى الأسطوانات والمحركات لأداء الحفر ، والتأرجح ، والسفر ، وأي عمل مساعد. إن ناتج المضخة الهيدروليكية - التدفق (لتر في الدقيقة أو جالون في الدقيقة) والضغط (شريط أو PSI) - يملي السرعة والقوة.
تدفقيتحكم في السرعة (على سبيل المثال ، مدى سرعة رفع الطفرة أو مدى سرعة فتح الخلاص).
ضغطتتيح القوة (على سبيل المثال ، قوة الانهيار لدلو أو قوة التثبيت من خداع).
قوةيستهلك النظام الهيدروليكي تقريبًا:
الطاقة الهيدروليكية (كيلوواط) = (الضغط (MPa) × التدفق (ل / دقيقة)) / 600
هذا يربط المضخة مرة أخرى إلى سعة المحرك.
عادةً ما تستخدم أنظمة الحفريات مضخات مكبس محورية متغيرة للدوائر الرئيسية بسبب كفاءتها وقدرتها على التكيف مع الإخراج من خلال التحكم في استشعار الحمل أو التحكم في الضغط. يمكن استغلال الدوائر الإضافية (للمرفقات) من نفس المضخة أو لديها مضخات مخصصة اعتمادًا على التدفق/الضغط المطلوب وملف تعريف الاستخدام.
جمع البيانات الأولية لمباراة
يبدأ مطابقة المضخة الهيدروليكية مع نموذج الحفريات بجمع المعلومات الأساسية التالية:
نموذج الحفريات والسلاسل: يسمح استرجاع المخططات الهيدروليكية OEM ، ومواصفات المضخة الحالية ، وضغوط وتدفقات التشغيل المصنفة في المصنع.
منحنى قوة المحرك: يضمن معرفة القدرة الحصانية المتوفرة في RPMs النموذجية أن المضخة لا تتطلب طاقة أكثر مما يمكن للمحرك توفيره بشكل مستدام بمجرد حساب الخسائر.
مواصفات المضخة الحالية (إذا استبدال/ترقية):
النزوح (CC/Rev أو In³/Rev)
أقصى ضغط عمل
التدفق المقنن في دورة في الدقيقة المعطاة
اكتب (متغير مقابل ثابت ، مكبس/ترس/vane)
واجهة التثبيت وأبعاد عمود القيادة
نوع التحكم (استشعار الحمل ، مع تعويض الضغط ، وما إلى ذلك)
ملف تعريف العمل والمرفقات:
المهام الأولية (على سبيل المثال ، الخنادق ، الهدم ، الرفع)
متطلبات الأداة الإضافية (الكسور الهيدروليكية ، النابضون ، الآبار)
دورة العمل (مئوية وقت الحمل الثقيل مقابل استخدام الضوء)
البيئة (درجات الحرارة المحيطة العالية ، المتربة ، المناخ البارد)
سلوك النظام الحالي:
أعراض عدم التطابق: طفرة بطيئة ، قوة قصاصة غير كافية ، ارتفاع درجة الحرارة ، ضوضاء التجويف ، سحب الوقود المفرط ، أو ارتفاع ضغط النظام تحت الحمل.
تتضمن استشارة الهندسة الأولية لـ DeWanda دائمًا استبيان موقع ، وحيث التجميع الممكن ، التجميع عن بُعد من الجهاز للتحقق من أنماط التدفق في العالم الحقيقي والطلب.
المعلمات الأساسية في المطابقة
متطلبات التدفق
حدد مقدار التدفق الذي يحتاجه الحفارة للوظائف المقصودة. يأخذ الحساب في الاعتبار:
أحجام الأسطوانات (لطفرة ، ذراع ، دلو)
إزاحة المحرك الأرجوحة
احتياجات تدفق محركات السفر
تدفق المرفق الإضافي
مثال بسيط: إذا كانت أسطوانة دلو تتطلب تدفقًا لتحقيق وقت دورة مطلوب ، وحساب حجم الأسطوانة ومطابقة ذلك لإخراج الضخ. على سبيل المثال ، تتطلب أسطوانة مع تجويف 100 ملم والسكتة الدماغية 700 ملم تمتد في 3 ثوانٍ:
مساحة الأسطوانة = π × (0.1 م / 2) ² ≈ 0.00785 متر مربع
الحجم = المنطقة × السكتة الدماغية = 0.00785 × 0.7 ≈ 0.005495 متر مكعب = 5.495 لتر
التدفق المطلوب = حجم / الوقت = 5.495 لتر / 3 s × 60 = ~ 109.9 لتر / دقيقة
هذا مجرد مشغل واحد. تنسيق الأنظمة الحقيقية وظائف متعددة ، لذلك يجب أن توفر المضخة تدفقات الذروة مجتمعة مع منطق تحديد الأولويات المناسب (على سبيل المثال ، أنظمة استشعار الحمل التي تحول التدفق عند طلب قوة الاختراق).
متطلبات الضغط
الضغط المطلوب مدفوعًا بالقوى المطلوبة: قوة الاختراق ، جر السفر ، الطاقة المؤقتة. وثائق OEM أو تحليل الهندسة DeWanda ينشئ ضغط النظام المستهدف. للحفر الثقيلة في أرض صعبة ، غالبًا ما تجلس ضغوط التشغيل في نطاق 25-35 ميجا باسكال (3625-5،075 رطل). يتم التحكم في الضغط الزائد من خلال الإغاثة والتعويضات. يمنع الضغط الأصغر حجمًا من تحقيق القوى المصنفة.
توافر الطاقة
يجب أن تبقى الطاقة الهيدروليكية المستهلكة داخل الطاقة القابلة للتسليم للمحرك بعد حساب عدم كفاءة المضخة والنظام. إذا تم استخدام مضختين (على سبيل المثال ، واحدة لدوائر العمل الرئيسية وواحدة للمساعد الثقيل) ، يجب ألا يتجاوز سحب الطاقة المشترك القدرة على التشغيل الآمن.
اختيار نوع المضخة
أنواع المضخات الشائعة وخصائصها للحفارات:
مضخات مكبس محوري الإزاحة المتغيرة: يفضل للدوائر الرئيسية لأنها تعدل التدفق لمطابقة الحمل ، وزيادة الكفاءة ، وتقليل الحرارة ، والتكامل بسهولة مع التحكم في استشعار الحمل.
مضخات الإزاحة الثابتة: أبسط وأرخص ، يستخدم أحيانًا للدوائر المساعدة حيث يكون التدفق المستمر مقبولًا ، أو مقترنًا بصمامات التحكم في التدفق.
مضخات التروس / مضخات العائلة: نادر للدوائر العالية الأداء الأولية بسبب انخفاض الكفاءة تحت الضغط العالي ؛ قد تظهر في دوائر الطيار أو التشحيم منخفض الضغط.
تحدد Dewanda عادة مضخات المكبس المحورية عالية الجودة المتغيرة مع إمكانية استشعار الحمل للأنظمة أو البدائل الجديدة عندما يكون الأداء وكفاءة استهلاك الوقود أولويات.
عملية المطابقة خطوة بخطوة
تحديد الظرف التشغيلي:
حدد الوظائف الأكثر تطلبًا في وقت واحد (على سبيل المثال ، رفع دلو محمّل أثناء التأرجح وتشغيله في تصارع إضافي) ومجموعة التدفق/الضغط. استخدم مخططات تدفق الأولوية: ما هي الوظائف التي يجب أن تحتفظ بالأداء الكامل والتي يمكن أن تقلل بشكل عابر؟
حساب احتياجات التدفق:
مجموع تدفقات الذروة ، ثم تطبيق عوامل التنوع نظرًا لأن جميع الوظائف لا تعمل في وقت واحد في وقت واحد. على سبيل المثال ، على الرغم من أن الدلو قد يمتد ، فإن التأرجح غالبًا ما يكون ثابتًا ؛ تستخدم Dewanda منحنيات تجريبية تم تطويرها من مئات الآلات لوزن هذه التداخلات.
تعيين هدف الضغط:
اختر ضغطًا تشغيل نظامًا يوفر القوة اللازمة والقوة الإضافية أثناء البقاء داخل تصنيفات المضخة والخرطوم.
تحقق من إزاحة المضخة مقابل سرعة المحرك:
اختر إزاحة المضخة بحيث يتم تحقيق التدفق المطلوب في RPM في الجهاز ، دون تدوير المضخة إلى ما وراء حدود التصميم. يمكن أن يؤدي التحجيم إلى إهدار قوة محرك وتسبب في ارتفاع درجة الحرارة ؛ الحد الأدنى يقلل من السرعة/القوة.
مراجعة بنية التحكم:
تطابق التحكم في المضخة (استشعار الحمل ، تعويض الضغط) إلى كتلة صمام الماكينة. إذا تم تعديل الحفارة بمضخة ذات سعة عالية ، فيجب أن تتماشى إشارات التحكم الخاصة به (على سبيل المثال ، تدفق ردود الفعل إلى بكرة الصمام للحفاظ على منطق الأولوية).
تأكيد التوافق البدني:
تأكد من أن مضخة الاستبدال تناسب التثبيت ، اقتران العمود ، وتطابق اتصالات القيادة (slins ، keyways). تحتفظ Dewanda بمكتبة من واجهات وواجهات الناقل المشتركة ومجموعات المحول عند الحاجة لتجنب التعديلات الهيكلية باهظة الثمن.
السائل الهيدروليكي والترشيح:
يجب أن تكون المضخة المختارة متوافقة مع درجات السوائل الهيدروليكية المستخدمة في النظام. يجب أن تحافظ معايير الترشيح على التلوث أسفل أهداف نظافة ISO - 18/16/13 أو أكثر صرامة اعتمادًا على الحساسية - لتجنب الفشل المبكر.
إدارة الحرارة:
تضفي المضخات الأكثر قوة على الحرارة ، خاصةً تحت التدفق المستمر العالي. تطابق أو ترقية المبردات لمنع انهيار السوائل. غالبًا ما توصي DeWanda بإضافة أو زيادة حجم المبادلات الحرارية للزيت أو الجو إلى الماء عندما تزيد المضخة المثبتة من الحمل الحراري.
هوامش السلامة:
حدد مواصفات المضخة مع المخزن المؤقت - EG ، والضغط المقنن قليلاً أعلى من ضغط العمل الطبيعي وقدرة التدفق لتغطية المسامير العابرة دون الثرثرة في صمام التجويف أو الإغاثة.
التكامل مع المرفقات
غالبًا ما تفرض المرفقات مثل الكسور الهيدروليكية أو الأقواس أو الدوارات الإمالة متطلبات تدفقها وضغطها. يتضمن روتين Dewanda المطابق:
التحقق من قوة الاختراق: تأكد من أن المضخة يمكن أن توفر ضغط الذروة عندما يتطلب المشغل قوة الحد الأقصى للحفر ؛ لدى Breakers تقلبات سريعة الحمل التي يجب أن يدعم منحنى استجابة المضخة.
أنماط ركوب الدراجات المرفق: تتطلب بعض الأدوات ، مثل Augers ، عزم دوران عالي مستدام (وبالتالي تدفق ثابت) ، في حين أن Breakers تتطلب طاقة عالية الدافع. قد يتم ضبط حجم المضخة وتراكم الحجم (على سبيل المثال ، تم تثبيت تراكم لأحمال مفاجئة) لتنعيم الاستجابة.
يتم تقييم صمامات مشاركة التدفق أو صمامات الأولوية بحيث لا يتم تجويع الوظائف الحرجة (الطفرة/الذراع أثناء الحفر) عند إشراك مساعدة ؛ يجب أن تعمل المضخة ضمن منطق الصمام المقصود أو تكييف مشعب الصمام وفقًا لذلك.
التقييم الداخلي لدواندا وسير العمل المطابق المخصص
تدقيق الآلة: مهندسي الميدان ، بيانات الجهاز التسلسلي ، والتخطيط الهيدروليكي الحالي ، وأنماط فشل المضخة السابقة ، ومقاييس أداء خط الأساس.
محاكاة الأداء: باستخدام أدوات محاكاة طاقة السوائل المستندة إلى CAD ، يصمم مهندسو DeWanda الدائرة الهيدروليكية للحفارة مع مواصفات مضخة المرشح للتنبؤ بسلوك التدفق/الضغط عبر دورات نموذجية.
اختيار المضخة: استنادًا إلى مخرجات المحاكاة ، يتم اختيار المضخة-غالبًا ما تكون وحدة مكبس محورية متغيرة تشكيلها مخصصة مع منحنى مكبس تحكم محدد وإعدادات التعويض الداخلي المضبوطة إلى الجهاز المضيف.
التحكم في ضبط: يوفر DeWanda أو يعدل إعدادات الضغط التجريبي في كتلة التحكم في الناقل بحيث يتم إخراج اللوحات وخريطة الإخراج الخاصة بالمضخة في وئام مع نظام أولوية صمام الجهاز. في أنظمة استشعار الحمل ، يعد مطابقة مستويات ضغط إشارة الحمل أمرًا بالغ الأهمية للسلوك المتوازن.
اختبار الميدان النموذج الأولي: قبل بدء تشغيل الصوت ، يتم تثبيت مضخة متطابقة على جهاز تجريبي. Telematics والقياس اليدوي التقاط التدفق في العالم الحقيقي ، ومساحات الضغط ، ومنحنيات درجة الحرارة ، وسحب الوقود. يتم إجراء التعديلات (على سبيل المثال ، الضغط التجريبي ، عتبات القطع ، ضبط صمام الإغاثة) بشكل متكرر.
الوثائق والدعم: تتضمن حزمة المطابقة النهائية تحديثًا تخطيطيًا هيدروليكيًا ، ومواصفات السوائل والمرشح الموصى بها ، وفواصل الصيانة ، وإعدادات عزم الدوران لتركيبات المضخة ، وورقة غش في العمليات لفهم أي سلوك نظام جديد.
أعراض عدم التوافق الشائعة وكيف تتجنبها المضخة الصحيحة
حركة مشغل بطيئة على الرغم من ارتفاع RPM للمحرك: عادة بسبب التدفق غير المتقدم ؛ تم تصحيحه عن طريق زيادة إزاحة المضخة أو استخدام مضخة ذات تدفق أعلى في عمل RPM.
ارتفاع درجة حرارة المضخة وتدهور السوائل: في كثير من الأحيان من زيادة السرعة في المضخة ، والكثير من الحمل الطفيلي ، أو التبريد غير الكافي-يحل عن طريق حجم المضخة ويضيف المبادلات الحرارية.
ضوضاء التجويف وتحميل الصدمة: يشير إلى قيود من جانب الشفط أو الطلب على المضخة التي تتجاوز العرض ؛ يتم تناولها من خلال ضمان حجم الخزان ، وتحجيم الخط ، وتجنب انخفاض الضغط المفرط.
انخفاض أداء المرفق عندما تشارك وظائف متعددة: بسبب عدم كفاية التدفق المشترك أو إعدادات صمام الأولوية السيئة ؛ حسابات المطابقة المناسبة للطلب المتزامن مع عوامل التنوع.
استهلاك الوقود المفرط مع عدم وجود كسب الإنتاجية: في كثير من الأحيان من مضخات كبيرة الحجم تعمل بشكل غير فعال أو أنظمة استشعار الحمل لم يتم معايرتها ، مما تسبب في تدفق عالي ثابت. يضمن تغيير حجم المضخة المتطابق تسليم التدفق فقط عند الحاجة.
التثبيت والتكليف أفضل الممارسات
بيئة نظيفة: قبل التثبيت ، يجب مسح النظام الهيدروليكي لإزالة تلوث الجسيمات.
محاذاة اقتران مناسب: اختلال بين عمود المضخة وقيادة التآكل المبكرة. استخدم مؤشرات الاتصال أو أدوات المحاذاة.
عزم الدوران إلى المواصفات: التثبيت البراغي ، والقران ، والمحولات تحتاج إلى عزم الدوران الصحيح لتجنب التشويه.
نزيف وبرايم: الهواء في النظام يسبب التجويف. يجب اتباع إجراءات النزيف في دليل التكليف في Dewanda.
ارتفاع درجة الحرارة: تجنب الحمل الكامل حتى يصل النظام إلى درجة حرارة التشغيل ؛ تطبيق الحمل التدريجي يساعد على مقعد الأختام وتحقيق الاستقرار في حلقات التحكم.
مثال
كان مقاول المرافق الإقليمي يستخدم حفارة 25 طن مزودة بمضخة إزاحة ثابتة أقدم. تم إعادة تعديل الجهاز للاستخدام مع أوجير جديد ذي تدفق عالي وقص هيدروليكي في وقت واحد. وشملت المشكلات دورات القص البطيئة عندما تم تمديد الطفرة والارتفاع في الضغط الذي أثار صمامات الإغاثة ، مما تسبب في تراكم الحرارة وتشغيل متشنج.
استعرض مهندسو ديواندا دورة العمل واقترحوا:
استبدال المضخة الثابتة بمضخة مكبس محورية متغيرة الإزاحة مع التحكم في استشعار الحمل المنطقي لمنطق أولوية الناقل.
ترقية المبرد وإضافة تراكم صغير لتجاوز طفرات طلب القص.
ضبط إعدادات الضغط التجريبي على كتلة الصمام لمشاركة تدفق أفضل بين تأرجح الازدهار والوظائف المساعدة.
أدى التحديث التحديث إلى دورة أسرع بنسبة 28 ٪ للقص ، والتحكم المستقر في الطفرة تحت الحمل ، ودرجات حرارة زيت هيدروليكية أقل بنسبة 15 ٪ أثناء التشغيل المستمر ، و 12 ٪ من توفير الوقود لأن المضخة لم تعد تدير الناتج الكامل دون داع.
الآثار المترتبة على الصيانة لمباراة مناسبة
مضخة متطابقة جيدًا تقلل من التآكل في جميع أنحاء النظام الهيدروليكي:
أقل حرارة تقلل من انهيار الختم.
يمنع التدفق المناسب تآكل التجويف من المكونات الداخلية.
الضغط المتوازن يحمي الخراطيم والتجهيزات من طفرات الضغط.
يقلل استشعار الحمل وسلوك التعويض عن الطاقة الضائعة ويؤدي إلى التحكم في المشغل ، مما يقلل من الاستخدام القاسي الناجم عن التعب.
يتضمن Dewanda جدول صيانة يتماشى مع مظروف التشغيل المتوقع للمضخة المتوقعة: فترات تغيير المرشح ، واستبدال السوائل ، وفحص الضغط التجريبي ، ومراقبة الحالة الموصى بها (على سبيل المثال ، تحليل اهتزاز السكن والتصوير الحراري لدرجات حرارة الزيت).
التحجيم والترقيات
عندما يتحول العملاء إلى مرفقات أثقل أو تغيير ملفات تعريف الوظائف (على سبيل المثال ، إضافة المطارق الهيدروليكية أو مناشير الصخور) ، يعيد Dewanda تقييم المطابقة الهيدروليكية. قد ينطوي على:
إضافة مضخة مساعدة ثانوية مخصصة
تغيير منطق التحكم (على سبيل المثال ، صمامات الأولوية)
تثبيت مقاطع التدفق أو مشعبات استشعار الحمل
تعديل الاستشعار الذكية من أجل التعديلات التنبؤية
تمتد هذه التطورات على فائدة الماكينة دون استبدال مبكر للحفارة الأساسية.
لماذا تُعد مطهرات الحفارة المثالية للتراكم الحضري
مرفقات الهدم: أي واحد يجب أن تستخدمه؟
مقالات لها صلة
