Membranski akumulator za rudarske strojeve: odabir, dimenzioniranje i održavanje

Hidraulička bušilica za kamenje koja udara 2500 puta u minuti gura impuls tlaka u svoj krug svake 24 milisekunde. Crijevo se savija, brtve se troše i pumpa vidi reflektirani val. Membranski akumulatori uobičajeni su na rudarskim strojevima iz jednog strukturalnog razloga: dijafragma nema kliznu brtvu i gotovo nikakvu masu, tako da plinska strana reagira unutar milisekundi od prvog porasta tlaka.

Zaključak prvi. Za prigušivanje pulsiranja, apsorpciju udara i skladištenje energije malog volumena na bušilicama, drobilicama i damperima za izvlačenje tereta, membranski akumulator je obično bolji od jedinice s mjehurom ili klipom. To prestaje biti najbolji odgovor kada se volumen plina popne preko otprilike 4 litre ili kada stroj mora spremiti nekoliko litara upotrebljivog ulja za veliki cilindar. Ovdje se nalazi ta granica, kako dimenzionirati jedinicu i što treba provjeriti prije izdavanja narudžbenice.

Zašto membranski akumulatori odgovaraju rudarskim strojevima

Rudarski radni ciklusi kažnjavaju hidrauliku na tri načina: skokovima tlaka izazvanim udarcima, kontinuiranim visokofrekventnim valovima od pumpi i prekidača te prašinom, vibracijama i velikim temperaturnim promjenama. Membranski akumulator podnosi sva tri bez dijelova koji inače prvi otkazuju.

• Nema klizne brtve. Dijafragma je stegnuta na svom obodu i jednostavno se savija, tako da nema klipnog prstena koji se kreće u provrtu i nema puta trošenja.
• Brz odgovor. Pokretna masa je tanka elastomerna membrana, koja daje vrijeme reakcije u rasponu milisekundi, što je važno kada događaj koji treba apsorbirati traje 20 do 50 milisekundi.
• Kompaktna kuverta i jedan nosivi dio. Jedinice s membranom kratke su i lagane za svoj nazivni tlak, a membrana je jedini potrošni materijal.
• Sposobnost tlaka koja odgovara krugu. Uobičajene vrijednosti od 250 do 350 bara pokrivaju većinu mobilne i fiksne rudarske hidraulike.

Kompromis je volumen. Dijafragma može skrenuti samo do sada, tako da količine plina ostaju ograničene, a iskoristivi volumen ulja obično iznosi trećinu do polovice nominalnog volumena plina. Ista logika odabira vrijedi i za druge teška industrijska oprema , ali rudarstvo je mjesto gdje se spajaju visoki pritisak i veliki ciklusi.

Četiri posla koje membranski akumulator obavlja na rudarskom stroju

Precizirajte koji posao jedinica obavlja jer o tome ovisi pravilo prethodnog punjenja.

1. Prigušivanje pulsiranja. Nizvodno od klipne pumpe ili prekidača, akumulator poravnava valovitost koja bi inače zamorila crijeva, cijevi hladnjaka i tijela ventila.
2. Apsorpcija udara. Kada žlica udari u stijenu ili se grana naglo zaustavi, nafta je trenutno zarobljena. Akumulator daje tom ulju nekamo otići i bilježi vrh prije nego što stigne do pumpe.
3. Skladištenje energije. Na damperima za vuču, uskladišteni dušik može napajati pilotski krug, otpustiti opružnu kočnicu ili pomoći cilindru dok pumpa sustiže.
4. Toplinska kompenzacija volumena. U zatvorenom krugu, volumen ulja se mijenja s temperaturom; akumulator apsorbira tu promjenu i održava tlak unutar dopuštenog opsega.

Slika 1 prikazuje isti krug sa i bez membranskog akumulatora pod cikličkim udarnim opterećenjem.

Dimenzioniranje membranskog akumulatora za rudarski radni ciklus

Šest brojeva vodi odabir, a pogrešan bilo koji od njih znači da jedinica ili rano pada ili jednostavno ne obavlja posao.

1. Minimalni i maksimalni radni tlak. Sve ostalo proizlazi iz ove dvije vrijednosti.
2. Tlak prethodnog punjenja. Započnite s približno 0,6 do 0,7 puta srednjim radnim tlakom za prigušivanje pulsiranja, 0,6 do 0,8 puta minimalnim radnim tlakom za amortizaciju i bliže 0,9 puta minimalnim radnim tlakom za pohranu energije. Provjerite prema podacima proizvođača prije punjenja.
3. Omjer tlaka. Maksimalni radni tlak podijeljen s tlakom prednabijanja određuje koliko se dijafragma savija; zadržavanje ispod otprilike 4:1 štiti vijek trajanja dijafragme.
4. Volumen i protok ulja. Volumen plina mora biti dovoljno velik da se dijafragma ne pritisne o školjku pri svakom ciklusu.
5. Temperatura i tekućina. NBR pokriva većinu krugova mineralnog ulja do oko 80 °C, HNBR i FKM proširuju temperaturni raspon, a EPDM odgovara tekućinama na bazi vode koje bi bubrile NBR.
6. Montaža i servisni pristup. Plinski ventil mora ostati dostupan za provjere prije punjenja nakon sastavljanja stroja.

Gdje nabava pođe po zlu

• Količina plina premala je za valovitost, tako da ništa nije spojeno, a crijevo i dalje ne radi.
• Prethodno punjenje postavljeno prema osjećaju: previše napunjena jedinica ne skladišti gotovo nimalo ulja, nedovoljno napunjena jedinica se previše savija i kida dijafragmu.
• Elastomer odabran isključivo na temelju temperature, zanemarujući kemiju tekućine i ponašanje propusnosti.
• Necertificirane tlačne posude, gdje niža faktura postaje problem osiguranja i usklađenosti.

Načini kvarova i održavanje koje ih sprječava

Dijafragme rijetko otkazuju same od sebe. Puknuće je obično posljednji događaj u lancu koji je započeo greškom prije punjenja, kontaminiranom tekućinom ili prevelikim omjerom tlaka. Određivanje onoga što je bilo prvo počinje sa spoznajom što akumulator radi u hidrauličkom krugu .

Preventivna rutina koja djeluje

• Provjerite prethodno punjenje svakih 500 radnih sati ili tromjesečno, što god nastupi prije.
• Ako prednapunjenost padne više od oko 10 posto između provjera, ispitajte nepropusnost plinskog ventila umjesto jednostavnog dodavanja dušika.
• Zamijenite dijafragmu pri prvom znaku nestabilnosti tlaka, a ne pri sljedećem planiranom isključivanju.
• Održavajte čistoću tekućine na ISO 4406 18/16/13 ili boljoj. Membranske jedinice podnose onečišćenje bolje od klipnih jedinica, ali im se to ipak ne sviđa.

Kompleti za punjenje, oprema za montažu i cijeli paket

Membranski akumulator je dobar onoliko koliko je dobar pribor oko njega, a na rudarskom stroju tri stavke odlučuju hoće li instalacija ostati upotrebljiva.

Sam akumulator je zatvorena tlačna posuda sa stegnutom dijafragmom i ventilom za dušik. Jedinice u rasponu od 0,075 do 4 litre pokrivaju većinu zadataka čekića, grane i pilotskog kruga tijekom bušenja, drobljenja i rukovanja materijalima.

Dijafragma Accumulator Membranski akumulator je mehanički uređaj koji pohranjuje i oslobađa energiju koristeći Boyleov zakon (stlačivost plinova). Njegova središnja struktura je dijafragma napravljena... Pogledajte proizvod →

Prednaplata nije jednokratan posao. Komplet za punjenje s ispravnim oblikom navoja omogućuje ekipama za održavanje da dopune dušik u stroju umjesto da povuku posudu iz kruga, što je razlika između polusatne provjere i poludnevnog zastoja.

Komplet za punjenje CQJ Komplet za punjenje CQJ je specijalizirani alat za punjenje, dopunjavanje, ispravljanje i provjeru tlaka punjenja akumulatora u hidrauličkim sustavima. Pogledajte proizvod →

Oprema za montažu važnija je nego što izgleda. Nosač i stezaljka koji čvrsto drže posudu drže vibracije podalje od plinskog ventila i priključka priključka za ulje, gdje počinje veliki udio curenja polja.

Nosač akumulatora Nosač akumulatora je mehanički uređaj koji se koristi za pričvršćivanje i podupiranje hidrauličkog akumulatora. Pogledajte proizvod →

Provjere nabave prije slanja narudžbe

Akumulatori su posude pod pritiskom, pa je papirologija dio proizvoda. Pet čekova pokriva najveći dio rizika.

1. Licenca za proizvodnju. Potražite licencu za proizvodnju tlačnih posuda koja pokriva relevantnu ocjenu, budući da školjke visokotlačnih akumulatora spadaju u taj opseg u većini jurisdikcija.
2. Tržišna potvrda. Oznaka CE ili ekvivalentna deklaracija je osnovni zahtjev kada se stroj izvozi.
3. Kapacitet proizvodnje. Potvrdite serijsku proizvodnju za veličinu koja se naručuje, a ne jednokratnu montažu. Izlaz mjeren u desecima tisuća jedinica godišnje ukazuje na ponovljiv proces.
4. Zapisi o ispitivanju. Tražite podatke o hidrostatskom ispitivanju i potvrdu o prethodnom punjenju dušikom po seriji, a ne generičku podatkovnu tablicu.
5. Sljedivost materijala i elastomera. Metalurgija mokrih dijelova i spoj dijafragme trebaju biti dokumentirani, posebno za hladnu klimu ili korozivno djelovanje.

Kupnja izravno od proizvođača obično skraćuje tehničku petlju, kao i cijenu. Pitanja o prethodnom naboju, izboru elastomera ili standardima navoja dopiru do ljudi koji grade jedinicu umjesto da prolaze kroz trgovački sloj, a to je važno kada stroj ne radi.

Često postavljana pitanja

Koju veličinu membranskog akumulatora treba rudarski stroj?

Veličina prati posao. Za prigušivanje pulsiranja u strujnom krugu prekidača, uskladite volumen plina s približno jednom četvrtinom protoka pumpe po ciklusu, zatim potvrdite u odnosu na valovitost koju krug može tolerirati. Za apsorpciju udara, veličina prema volumenu ulja zarobljenog tijekom udarca. Ako potrebni volumen plina prelazi oko 4 litre, usporedite ga s jedinicom s mjehurom ili klipom prije nego što počnete.

Može li se membranski akumulator montirati vodoravno?

Da. Membranske jedinice daleko su manje osjetljive na položaj od klipnih jer nema klizne težine niti stupca ulja koji pritiska brtvu. Horizontalna ili nagnuta montaža obično je prihvatljiva; praktično ograničenje je održavanje plinskog ventila dostupnim.

Koje prednabijanje odgovara hidrauličnom čekiću?

Većina krugova prekidača nalazi se u rasponu srednjeg radnog tlaka od 0,6 do 0,7 puta za prigušivanje pulsiranja, prilagođenog preporuci proizvođača prekidača. Postavite ga kalibriranim kompletom za punjenje, ponovno provjerite nakon prvog tjedna, a zatim prijeđite na rutinski interval.

Kako da znam da je dijafragma otkazala?

Prvo se pojavljuju tri simptoma: dušik izlazi kroz otvor za ulje i pokazuje se kao mjehurići u rezervoaru, brzi gubitak prednaboja između provjera i valovitost tlaka koja se vraća na razinu prije instalacije. Bilo koji od njih opravdava skidanje jedinice sa stroja.

Za rudarske strojeve, membranski akumulator zaslužuje svoje mjesto brzinom i jednostavnošću: bez klizne brtve, odzivom u milisekundi, jednim trošnim dijelom i ocjenom tlaka koja odgovara mobilnim hidrauličkim krugovima. Odaberite ga prema volumenu i radnom stanju, pravilno namjestite prednaboj, čvrsto ga montirajte i provjerite to prednaboj prema rasporedu. Učinite te četiri stvari i crijeva, brtve i pumpa trajat će znatno dulje.