Putken nostokoneen hydraulisylinterit: ydinopas

Lineaarinen voimalaitos kaivattoman asennuksen takana

Hydraulisylinterit putkennosturille eivät ole tavallisia teollisia toimilaitteita; ne ovat ensisijaisia ​​työntövoimageneraattoreita, jotka työntävät betoni- tai teräsputkia maan läpi millimetrin tarkkuudella. Niiden keskeinen toimintaperiaate on muuttaa hydraulisen voimanlähteen korkeapaineinen nesteenergia kontrolloiduksi, massiiviseksi lineaariseksi voimaksi, joka usein ylittää 300 tonnia sylinteriä kohden , voittaaksesi kitkan ja leikkausvastuksen putkilangan ja ympäröivän maaperän välillä. Nämä sylinterit toimivat synkronoituna tandem-sarjana päänosto-asemassa, ja ne kuljettavat koko putkisarjaa asteittain jokaisella iskulla. Niiden kyky ylläpitää jatkuvaa työntövoimaa ajautumatta kuormituksen alaisena estää putkijonojen rentoutumisen, mikä voi aiheuttaa maan painumista tai nivelvaurioita.

Korkean paineen kestävyys ja rakenteen eheys

Putken nostaminen vaatii jatkuvaa toimintaa hydraulisen työpaineen ylärajoilla, tyypillisesti alueella 350 bar - 420 bar . Tämä on huomattavasti korkeampi kuin yleinen teollisuushydrauliikka. Sylinteripiippu ei ole tavallinen hiottu putki, vaan se on valmistettu korkeamyötäisestä teräksestä, tyypillisesti 27SiMn tai ST52.3 , jonka seinämän paksuus on laskettu kestämään sisäistä painetta turvallisuuskertoimella 3:1 tai korkeammalla. Päätykappaleet hitsataan tarkasti käyttämällä monivaiheista upotettua kaariprosessia, jonka jälkeen suoritetaan täysi tilavuusultraäänitarkastus hitsausvirheiden puuttumisen varmistamiseksi. Tynnyri, joka voi selviytyä 1,5 kertaa nimelliskäyttöpaine hydrostaattisen kestävyyden testissä ilman pysyvää muodonmuutosta on vähimmäishyväksyntästandardi, jolla varmistetaan, että äkillinen painepiikki maanalaisesta esteestä ei johda katastrofaaliseen piipun rikkoutumiseen.

Paineen säilyttäminen ja sen rooli toiminnan vakaudessa

Monisylinterisessä nostoasemassa paineenkesto määrittää asennuksen laadun. Jos yhdessä sylinterissä on sisäinen ohitus, koko työntörunko tulee epätasapainoiseksi, mikä voi ohjata putkisarjan pois määritetystä linjauksesta. Paineenpidätyskyvyn määrittelee männän tiivisteen rakenne, tyypillisesti tandem-järjestely PTFE-pohjaisesta primääritiivisteestä O-renkaan tehostimella, jota tukee nailoninen kulutusrengas ja puskuritiiviste, joka suojaa ensiötiivistettä painepiikkeiltä.

Staattisen kuorman pitotesti

Näiden sylintereiden lopullinen laatumittari on niiden suorituskyky staattisen paineen pitotestissä. Sertifioidussa sylinterissä, kun se paineistetaan maksimikäyttöpaineeseensa ja se on suljettu venttiilillä, sen paineen aleneminen on alle 5 baaria 5 minuutin aikana . Mikä tahansa vuoto männän tiivisteen yli on suora nostovoiman menetys, mikä johtaa putkien mikrorelaksaatioon. 100 metrin ajon aikana, joka sisältää satoja iskujaksoja, vuotava sylinteri aiheuttaa kumulatiivisia kohdistusvirheitä, jotka voivat aiheuttaa putkiliitoksen ylipuristumisen ja tiivisteen rikkoutumisen. Männän tiiviste ei siis ole vain tiivisteelementti; se on avaintekijä tunnelin linjauksen tarkkuudessa.

Suunnitellut pölynkestävät järjestelmät maanalaisiin ympäristöihin

Nosturin akselin maanalainen ympäristö on yksi kaikkein kontaminaatio-aggressiivisimmista olosuhteista hydraulisille laitteille. Yksittäinen partikkelihiekka, mittaus 50 mikrometriä , joka upottuu sauvan tiivisteeseen, voi työstää mikronaarmun kromipinnoitettuun tankoon joka vedolla, luoden pysyvän vuotoreitin. Pölytiivis järjestelmä on monivaiheinen suoja, joka on integroitu sylinterinkannen tiivisteholkkiin.

Monivaiheinen poissulkemisen este

Ensimmäinen puolustuslinja on ulkoisesti asennettu, kestävä pyyhkimen tiiviste, jossa on toissijainen huuli. Ensisijainen huuli on ulospäin, ja siinä on terävä, akuutti reuna, joka raapii kiinnittyneen mudan ja suuret hiukkaset irti tangosta vetäytymisen aikana. Toissijainen huuli on sisäänpäin ja vangitsee kaikki epäpuhtaudet, jotka ohittavat ensisijaisen pyyhkimen. Tämän pyyhkimen alla on tankopuskurin tiiviste, joka mittaa tangon päälle hallitun öljykalvon voitelua varten samalla, kun se estää hienoja jäännöshiukkasia pääsemästä päätangon tiivisteeseen. Slurry-tyyppisissä putkien nostokoneissa tätä järjestelmää tehostetaan edelleen paineistetulla öljyontelolla pyyhkimen ja varren tiivisteen välillä, jota pidetään alhaisessa positiivisessa paineessa. 0,5 bar . Tämä sisäinen positiivinen paine estää pysyvästi pohjaveden ja alle mikronin lietehiukkasten sisäänpääsyn, vaikka sylinteri olisi täysin upotettu tulvaan kuiluun.

Synkronointi ja tandem-sylinterin ohjaus

Putken nostokoneessa käytetään tyypillisesti neljän tai useamman sylinterin sarjaa, jotka on järjestetty symmetrisesti putken akselin ympärille. Työntövoiman tulee jakautua täydellisesti, jotta vältetään betoniputken pistekuormitus ja halkeilumurtuminen. Synkronointi saadaan aikaan virtauksenjakajaventtiilillä tai suljetun piirin sähköhydraulisella ohjausjärjestelmällä. Alla olevassa taulukossa esitetään kriittiset suorituskykyparametrit, jotka nostosylintereiden on täytettävä synkronoituna yksikkönä.

Tangon pintatekniikka ja korroosiosuojaus

Männänvarsi on ainoa dynaaminen komponentti, joka on alttiina ulkoiselle ympäristölle, ja se on sylinterin haavoittuvin kohta. Tangon pinta ei ole vain kromattu; se käy läpi tietyn pintakäsittelyprosessin, joka on räätälöity maanalaiseen hankaukseen. Pohjateräs, tyypillisesti C45 tai 42CrMo4 , on induktiokarkaistu kotelon syvyyteen 1,5-2,0 mm pinnan kovuuden saavuttaminen HRC 55-60 . Tämä karkaistu ydin tarjoaa mekaanista tukea päälle levitetylle kovakromipinnoitteelle. Pinnoite on duplex- tai mikrokrakattu kromi, jonka paksuus on 0,08–0,12 mm per puoli , hiottu ja kiillotettu lopulliseen pintakäsittelyyn Ra ≤ 0,2 µm . Mikrosäröillä oleva kromirakenne on kriittinen; se tarjoaa mikrosäiliöt, jotka pidättävät öljyä pyyhkimen ja varren tiivisteen rajapinnan voitelua varten, mikä pidentää tiivisteen käyttöikää nostoakselin kuivissa, hankaavissa olosuhteissa.

Ennaltaehkäisevä huolto ja paikan päällä tapahtuva huolto

Putkennostinsylinteriä ei voida helposti irrottaa korjausta varten, kun käyttö on alkanut. Ennaltaehkäisevä huolto keskittyy siksi siihen, mikä on saatavilla: paljas tangon pinta ja ulkoinen pyyhkimen tiiviste. Ennen jokaista sisäänvetojaksoa käyttäjän on tarkastettava silmämääräisesti, ettei sauvassa ole tarttunutta hiekkaa, ja pyyhittävä se puhtaaksi nukkaamattomalla liinalla. Ulkoinen pyyhkimen tiiviste on puhdistettava käsin kertyneestä mutakakusta. Kriittinen ennen käyttöä tarkastus on staattinen ryömintätesti painerenkaan kuormittamattomassa tilassa , suoritetaan jokaisen työvuoron alussa. Mikä tahansa mitattavissa oleva tangon ryömintä pumpun ollessa offline-tilassa osoittaa sisäisen tiivisteen ohituksen, joka vain pahenee käytön jatkuessa. Pyyhkijän tiiviste on huoltoa vaihdettava osa, joka voidaan vaihtaa paikan päällä ruuvaamalla irti tiivisteen nokkarengas, joka tulee ajoittaa joka 500 käyttötuntia hankaavissa kerrosolosuhteissa.