این مقاله به طور سیستماتیک گسلهای متداول پمپ های جابجایی متغیر پیستون محوری رکسروت A4VSG در برنامه های TBM ، پوشش اصول کار ، علائم نارسایی معمولی ، روشهای تشخیصی و اقدامات پیشگیری را مورد تجزیه و تحلیل قرار می دهد. این مطالعه بر پنج مکانیسم اصلی خرابی - جریان کافی ، فشار غیر طبیعی ، گرمای بیش از حد ، لرزش/سر و صدا و نشت متمرکز شده است و با توجه به شرایط عملیاتی منحصر به فرد TBM ، راه حل های هدفمند را پیشنهاد می کند. این مقاله با درج مجموعه داده های ظرفیت بار فیلم روغن و مفاهیم مدیریت تصفیه شده ، راهنمایی های عملی را برای بهبود قابلیت اطمینان و عمر پمپ های پیستون A4VSG در دستگاه های خسته کننده تونل ارائه می دهد.
ماشین های خسته کننده تونل مدرن ، به عنوان تجهیزات اصلی برای ساخت و سازهای زیرزمینی ، به سیستم های هیدرولیک متکی هستند تا عملکردهای مهم مانند درایو برش ، سیستم های رانش و نعوظ بخش را تأمین کنند. در میان اجزای هیدرولیک ، پمپ های جابجایی متغیر پیستون محوری A4VSG رکسروت به دلیل منبع تغذیه مورد نظر به عنوان منبع تغذیه ارجح شده استظرفیت پر فشار/جریان بالاباکنترل دقیق جابجاییوتقابلیت اطمینان استثناییبشر با فشار اسمی 350 بار (اوج 400 بار) و جابجایی از 40 تا 355 میلی لیتر در Rev ، این پمپ های حلقه بسته به طور ایده آل برای آن مناسب هستندمداوم ، پایدارخواسته های عملکرد دستگاه های خسته کننده تونل سنگین.
با این حال ، محیط های سخت تونل سازی ، تغییرات بار پویا ، وعمل طولانی مدتچالش های دوام قابل توجهی را ایجاد کنید. آمار نشان می دهد که تقریباً 35 ٪ از خرابی سیستم هیدرولیک در دستگاه های خسته کننده تونل به طور مستقیم با پمپ های پیستون محوری مرتبط است ،نوسانات جریانباناهنجاری های فشارباگرمی بیش از حدوتنشتبشر چنین خرابی ها نه تنها کارایی را کاهش می دهد بلکه ممکن است اثرات آبشار را نیز ایجاد کند ، و ایمنی کلی سیستم را به خطر اندازد.
در این مقاله به بررسیویژگی های ساختاریاز پمپ های پیستون محوری رکسروت A4VSG ، آنها را تجزیه و تحلیل می کندحالت های خرابی معمولیدر برنامه های TBM ، و استراتژی های پیشگیرانه را بر اساس پیشنهاد می کندتجزیه و تحلیل رفتار فیلم روغنوتنگهداری دقیقبشر ترکیب تئوری با تمرین ، یک چارچوب جامع تشخیص و نگهداری گسل را برای افزایش کیفیت و بهره وری تونل زنی ارائه می دهد.
درسری rexroth A4VSGنمایانگر فناوری هیدرولیک صنعتی برش ، با طراحی بهینه شده برای برنامه های با بار بالا و متغیر مانند TBM است. با استفاده از یک مکانیسم جابجایی Swashplate ، اجزای اصلی آن شامل مونتاژ پیستون بلوک سیلندر ، صفحه بندر ، مکانیسم تنظیم پلاک ، شافت درایو و گروه بلبرینگ است. هنگامی که موتور شافت پمپ را می چرخاند ، تعامل بین پلاک و دمپایی پیستون ها را در حرکت متقابل هدایت می کند و امکان مصرف مایعات و تخلیه را فراهم می کند. تنظیم زاویه swashplateبی نهایت متفاوت استجابجایی پمپ برای برآورده کردن نیازهای متنوع جریان/فشار در مراحل مختلف تونل سازی.
در سیستم های هیدرولیک دستگاه سپر ، پمپ های A4VSG به طور معمول قدرتسیلندرهای رانشوتموتورهای درایو برشبشر سیستم رانش پایدار استبا سرعت کم/چشمعملکرد ، در حالی که درایوهای برش نیاز به سازگاری سریع بار دارند. چنین شرایط پیچیده ای تقاضای شدید را بر سه جفت اصطکاک بحرانی پمپ تحمیل می کند (پیستون سیلندر سوراخ ، پلاک دمپایی و صفحه بلوک بلوک سیلندر). تحقیقات نشان می دهد که در شرایط گذرا ، ضخامت فیلم روغن در این جفت ها می تواند به طور ناگهانی بیش از 40 ٪ کاهش یابد. ظرفیت کافی بار فیلم روغن منجر به تماس فلزی به فلز ، تسریع در سایش و خرابی های رسوب می شود.
جدول: پارامترهای فنی کلیدی پمپ های پیستون محوری رکسروت A4VSG
پارامتر | مشخصات | مورد نیاز دستگاه سپر |
فشار اسمی | 350 بار | نیازهای پر فشار را برآورده می کند |
فشار اوج | 400 بار | شوک های ناگهانی بار را کنترل می کند |
دامنه جابجایی | 40-355 میلی لیتر/rev | با اندازه های مختلف سپر سازگار است |
نوع کنترل | سروو | تنظیم دقیق جریان را فعال می کند |
بازده حجمی | 95 ≥ | بهره وری انرژی را تضمین می کند |
دمای عملیاتی دامنه | 30-60 درجه سانتیگراد | مناسب برای شرایط زیرزمینی |
از دیدگاه قبیله ای ،تنگناپمپ های A4VSG در دستگاه های خسته کننده تونل در ثبات فیلم روغن قرار دارد. داده های مرکز داده های ملی علوم پایه نشان می دهد که در شرایط بارگذاری مرحله ، ضخامت فیلم روغن در جفت اصطکاک پمپ پیستون محوری ممکن است به طور فوری با> 40 ٪ کاهش یابد ، به طرز چشمگیری خطرات تماس مستقیم با فلز را افزایش می دهد. به ویژه هنگامی که تونل زدن از طریق اقشار ناهمگن ، نوسانات بار برش خشن به مکانیسم پمپ پمپ منتقل می شود ، حرکات پیستون کنترل بی ثبات کننده و ایجاد نوسانات جریان/فشار را ایجاد می کند - پدیده ای به ویژه در تجهیزات پیری.
دانستن طراحی و اصول عملیاتی پمپ A4VSG برای تشخیص دقیق گسل اساسی است. بخش های زیر به پنج دسته خرابی رایج در برنامه های TBM می پردازند و راه حل های عملی را ارائه می دهند.
ناهنجاری های جریاندر بین شایع ترین خرابی های پمپ A4VSG در دستگاه های خسته کننده تونل ، به طور معمول به عنوان حرکت محرک لاغر یا ضعیف (به عنوان مثال ، سیلندرهای رانش یا موتورهای برش) یا حتی شکست کامل ارائه می شود. بر اساس خصوصیات و دلایل اصلی ، مسائل جریان به "تقسیم می شوند"جریان ناکافی"و"نوسانات جریان، "هرکدام با منشأ و راه حل های مشخص.
مصرف مایعات هیدرولیک کافیعلت اصلی کاهش جریان پمپ A4VSG در تونل زنی است. فضاهای تونل محدود اغلب به مخازن هیدرولیک جمع و جور نیاز دارند ، در حالی که سطح گرد و غبار زیاد تشدید می شود:
این مسائل باعث افزایش مقاومت در برابر مکش می شود و از تشکیل خلاء کافی در محفظه پمپ و اختلال در انقباض پیستون جلوگیری می کند. یک پروژه مترو 42 ٪ از نواقص جریان را که در مکش ضعیف ردیابی شده است ، نشان داد.
راه حل برای مشکلات مصرف:
علل عملیاتیپوشیدن جفت اصطکاک، بزرگ کردن ترخیص های داخلی و نشت - منبع اصلی از دست دادن جریان دیگر. عملیات طولانی مدت با بار بالا ، سایش را در سه جفت بحرانی تسریع می کند (پیستون-برگ ، صفحه دمپایی ، صفحه بلوک پورت). مایع آلوده ذرات ساینده ای را که سطوح نمره می دهند ، معرفی می کند و مسیرهای نشت را بدتر می کند. علاوه بر این ، چشمه های مرکز خستگی ، نیروی بستن صفحه بلوک به پورت را کاهش می دهد و آب بندی تخریب کننده را کاهش می دهد.
تشخیص نشت داخلی:
برای تعمیرات نشت ، اولویت بندی کنیدصفحه بندر و بازسازی سطح بلوکبشر سایش نور ممکن است از طریق سنگ زنی دقیق (صافی ≤0.005 میلی متر) اصلاح شود. موارد شدید نیاز به تعویض کامل مونتاژ دارد. داده های میدانی قطعات OEM مناسب را نشان می دهد و ترخیص های پمپ ها را به> 92 ٪ از راندمان حجمی اصلی باز می گرداند.
در حین تونل زنی ، تغییرات بار برش را به پمپ های A4VSG تقاضا می کندجابجایی را به سرعت تنظیم کنیدبشر با این حال ، مدارهای کنترل آلوده یا اجزای فرسوده باعث بی ثباتی جریان می شوند ، در سرعت محرک نامنظم یا نوسانات سنج فشار مشهود است.
مکانیسم جابجایی رایج:
یک پروژه تونل باعث کاهش نوسانات جریان از 15 ± به 3 ± 3 ٪ توسط:
*جدول: راهنمای مرجع سریع خطای A4VSG*
نشان | علت بالقوه | روش تشخیصی | راه حل |
پاسخ محرک آهسته | فیلتر ورودی گرفتگی | ΔP را در سراسر فیلتر بررسی کنید | فیلتر را تمیز/جایگزین کنید |
بدون بار معمولی ، ضعیف بارگذاری شده | صفحه بندری فرسوده | راندمان حجمی را اندازه گیری کنید | صفحه بندر را خرد کنید/جایگزین کنید |
جریان نامنظم | پیستون کنترل را به ثمر رساند | بازرسی جداسازی | لهستانی/جایگزین پیستون |
سر و صدای زیاد + جریان کم | نشت هوای خط ورودی | تست حباب صابون | مهر و موم ها را محکم و جایگزین کنید |
دما بالا + افت جریان | نشت بیش از حد | ترموگرافی مادون قرمز | جفت اصطکاک تعمیرات |
تجزیه و تحلیل سیستماتیک ناهنجاری های جریان A4VSG امکان عیب یابی سریع را فراهم می کند. قابل ذکر است ، 70 ٪ از گسل های جریان مربوط به آن استآلودگی، تأکید بر مدیریت دقیق نفت به عنوان پایه و اساس عملکرد قابل اعتماد.
بی نظمی فشاروتگرمی بیش از حدخرابی A4VSG مرتبط با دستگاه های خسته کننده تونل هستند. به عنوان پارامترهای اساسی هیدرولیک ، سیگنال های فشار غیر طبیعی که باعث بدتر شدن سلامت پمپ می شوند ، در حالی که گرمای بیش از حد منعکس کننده چندین مسئله است که باعث تسریع در تخریب مهر و موم و اکسیداسیون روغن می شود - ایجاد چرخه های شرور. تشخیص دقیق تونل سازی بدون وقفه را تضمین می کند.
رانش ضعیف یا گشتاور برش ناکافی اغلب نشان می دهدخروجی فشار کمبشر بر خلاف کمبودهای جریان مؤثر بر سرعت ، از دست دادن فشار از تولید نیروی/گشتاور کافی جلوگیری می کند. نشت گسترده سیستم نیز ممکن است کمک کند ، و این امر نیاز به بررسی های جامع دارد.
علل فشار کم پمپ خاص:
اقدامات اصلاحی:
برعکس ،سنبله های فشار غیر قابل توضیحهمچنین پمپ های A4VSG طاعون. در حالی که تونل سازی سنگ سخت به طور مشروعیت بارها را افزایش می دهد ، فشار بالایی را تحت گسل های سیگنال بارهای پایدار پایدار می کند. فشار بیش از حد انرژی را هدر می دهد و عمر مؤلفه را کوتاه می کند.
محرک های فشار قوی بالا:
گشت و گذار دماشاخص های شکست کامپوزیت A4VSG هستند. دمای مسکن> 35 درجه سانتیگراد بالاتر از بررسی ضمانت محیط. گرمای بیش از حد روغن را اکسید می کند ، روغن کاری را تحقیر می کند و حلقه های بازخورد ایجاد می کند. منابع گرما به اصطکاک مکانیکی و تلفات هیدرولیک تقسیم می شوند.
نقاط داغ اصطکاک مکانیکی:
تلفات هیدرولیکیدر درجه اول ازنشت داخلی، تبدیل فشار به گرما. افت کارآیی 5 ٪ حجمی دمای 8-10 درجه سانتیگراد را افزایش می دهد.
گرمای بیش از حد اقدامات متقابل:
تحلیلمجموعه داده های ظرفیت بار فیلم روغن(دانشگاه علوم و فناوری ووهان) نشان می دهد که بافت های بهینه شده سطح ثبات فیلم را بهبود می بخشد و دمای دمپایی را> 20 ٪ در طی گذرا کاهش می دهد - در حال شکل گیری عملکردهای حرارتی A4VSG برای دستگاه های کسل کننده تونل.
اسکن ترموگرافی مادون قرمز ایجاد می کندخط مقدماتی دمابرای نگهداری پیش بینی یکی از اپراتور با استفاده از این روش 40 درصد خرابی های غیر منتظره را 40 ٪ کاهش داد.
لرزش/سر و صدا بیش از حدهشدارهای اولیه شکست A4VSG ، در حالی کهنشتبر کارایی و انطباق محیط زیست تأثیر می گذارد. در تونل های محدود ، ارتعاشات به سلامت اپراتور آسیب می رساند و گسل های دیگر را نقاب می زند. نشت مایعات و آلودگی. راه حل های جامع قابلیت اطمینان کلی را افزایش می دهد.
ارتعاشات مکانیکی A4VSG ازعدم تعادل چرخشیوتترخیص های گستردهبشر ارتعاشات تونل زنی خارجی پمپ را شل می کند و حلقه های بازخورد ایجاد می کند. صداهای خاص فرکانس به تشخیص مسائل کمک می کند.
لرزش متداول:
تاکتیک های کاهش لرزش:
صداهای ناشی از سیال(ناله ها و پالس های با فرکانس بالا) با صداهای مکانیکی متفاوت است ، که اغلب به طراحی سیستم یا تنظیمات گره خورده است.
سر و صدا محرک:
روشهای کاهش نویز:
انواع نشتتقسیم به داخلی (از دست دادن کارآیی) و خارجی (از بین رفتن سیال/آسیب محیطی).
سایت ها و اصلاحات نشت مشترک:
برنامه های نگهداری دقیقبه طور چشمگیری نشت را کاهش می دهد. پروژه خط لوله گوانگدونگ فاز دوم میزان نشت را 80 ٪ از طریق:
اجرای لرزش ، سر و صدا و کنترل نشت باعث افزایش A4VSG می شودثبات عملیاتیوتعملکرد محیطیبشر نظارت بر وضعیت زوج با تعمیر و نگهداری پیشگیرانه ، پمپ MTBF را 30-50 ٪ گسترش می دهد.
تعمیر و نگهداری پیشگیرانه (PM)وتمدیریت دقیقبرای قابلیت اطمینان A4VSG در دستگاه های خسته کننده تونل محوری هستند. در مقایسه با تعمیرات واکنشی ، PM سیستماتیک خرابی را با> 40 ٪ و خرابی غیرمترقبه 60 ٪ کاهش می دهد. استراتژی های متناسب با بهبود اقتصاد پروژه ، عمر پمپ را گسترش می دهد.
صداقت فیلم نفتیDICTATES A4VSG جفت اصطکاک طول عمر. مجموعه داده هایی مانند "ظرفیت بار فیلم روغن در دانشگاه ووهان در پمپ های پیستون محوری تحت شرایط گذرا" باعث می شود پیش بینی پیش بینی شود.
تکنیک های نظارت بر فیلم روغن:
یک پروژه تونل فواصل تعمیرات اساسی A4VSG را از 6000 تا 8000 ساعت (صرفه جویی در هزینه 35 ٪) با تراز کردن PM با داده های وضعیت فیلم گسترش داد-الگویی برای مدیریت دارایی هیدرولیک داده محور.
پروژه تونل سپر دریای چین جنوبی گوانگدونگ اثربخشی دقیق مدیریت را نشان داد. آن "دقیق ، دقیق ، کامل ، استاندارد"رویکرد هر جنبه تعمیر و نگهداری را بهینه می کند.
عناصر اصلی مدیریت دقیق:
نمونه های اجرا:
دستورالعمل های رکسروت و تجربه تونلینگ موارد زیر را مطلع کنیدبرنامه PM:
جدول: برنامه نگهداری پیشگیرانه A4VSG
وظیفه | روزمره | 500 ساعت | 2000 ساعت | 6000 ساعت |
سطح/وضعیت روغن | ✓ | ✓ | ✓ | ✓ |
بازرسی فیلتر ورودی | ✓ | تعویض کردن | تعویض کردن | تعویض کردن |
بررسی دماء مسکن | ✓ | روند | اسکن IR | اسکن IR |
لرزش/سر و صدا | ✓ | fft | fft | دیاگ کامل |
گشتاور بست | ✓ | کامل | کامل | کامل |
بازده حجمی | - | ✓ | ✓ | ✓ |
ترخیص کالا از گمرک | - | کتابچه راهنمای | شماره شماره گیری | تعویض کردن |
تابع جابجایی | - | ✓ | مفصل | مفصل |
پوشیدن جفت اصطکاک | - | - | تجزیه و تحلیل نفتی | جدا کردن |
وضعیت مهر و موم | - | بصری | جایگزین بحرانی | تعویض کامل |
بهترین روشهای عملیاتیهمچنین عمر پمپ را گسترش دهید:
برنامه های دقیق PM ، عمر خدمات A4VSG را با> 30 ٪ بهبود می بخشد و شکست را 50 ٪ کاهش می دهد - عملکرد دستگاه محافظ قابل اعتماد. این رویکرد سیستماتیک استانداردهای مدرن مدیریت تجهیزات هیدرولیک را تعریف می کند.
rexroth a4vsgپمپ های متغیر پیستون محوری محوری برای محافظت از عملکرد سیستم هیدرولیک ماشین هستند و به طور مستقیم بر ایمنی و کارآیی تونل سازی تأثیر می گذارند. یافته های این مطالعه در حالی که نوآوری های آینده را بیان می کند ، نتیجه گیری های اساسی را به دست می آورد. شواهد تأیید می کند که تجزیه و تحلیل گسل علمی و استراتژی های پیشگیرانه A4VSG را به طور قابل توجهی تقویت می کندقابلیت اطمینانوتدوامدر شرایط سخت تونل سازی.
تجزیه و تحلیل شکست جامع A4VSG نشان می دهد:
1آلودگی سیال بر شکست حاکم است: 70 ~ از گسل های پمپ با تمیز بودن بیش از ISO 4406 18/16/13 ، به ویژه سایش صفحه بندر و استیکت سوپاپ ارتباط دارد. حفظ خلوص نفت مقرون به صرفه ترین پیشگیری است.
2ثبات فیلم نفتی بسیار مهم است: داده های دانشگاه ووهان نشان می دهد> 40 ٪ کاهش ضخامت فیلم روغن گذرا باعث تماس فلزی می شود. بافت های بهینه شده سطح ظرفیت بار فیلم را بهبود می بخشد.
3دما حالت های چند شکست را ادغام می کند: گرمایش غیر طبیعی منعکس کننده سایش ، نشت یا تخریب سیال است. روند پایه ، تشخیص زودرس را امکان پذیر می کند.
4تعمیر و نگهداری دقیق ROI را ارائه می دهد: پروژه دریای چین جنوبی گوانگدونگ با 80 ٪ نشت را کاهش داده و از طریق استاندارد سازی و تصمیمات داده محور 35 ٪ هزینه می کند.
5پیشگیری از ترمیم بهتر است: PM فواصل تعمیرات اساسی A4VSG را 30-50 ٪ در مقابل اصلاحات واکنشی گسترش می دهد. تعمیر و نگهداری پیش بینی مبتنی بر شرط ، آینده را نشان می دهد.
تحولات آینده A4VSG برای دستگاه های خسته کننده تونل شامل موارد زیر است:
1سیستم های نظارت هوشمند: سنسورهای یکپارچه دما/فشار/ارتعاش با IoT تشخیص زمان واقعی را فعال کنید. مطالعات دانشگاه ژجیانگ پیش بینی 48 ساعته را برای 80 ٪ از گسل های پمپ نشان می دهد.
2مواد پیشرفته: پوشش های سرامیکی و نانوکامپوزیت ها (به عنوان مثال ، وینتون Z63 برای محفظه های دریچه) مقاومت سایش را تقویت می کنند.
3کنترل فعال فیلم روغن: ساختمان در تحقیقات پمپ پیستون هوافضا (پروژه U1737110) ، پمپ های نسل بعدی ممکن است دارای بافت های سطحی یا مدولاسیون میدان الکتریکی برای تثبیت فیلم باشند.
4طرح های بهینه شده انرژی: منحنی های کارآیی خاص وظیفه و تنظیم پاسخ می تواند 15-20 ٪ انرژی را صرفه جویی کند.
5گسترش تولید مجدد: فرآیندهای بازسازی معتبر برای بلوک ها ، صفحات درگاه و غیره ، پمپ ها را با 50 ٪ هزینه به 90 ٪ عملکرد بازگردانید.
بهترین روشها برای اپراتورهای TBM:
1مدیریت جامع سیال را اجرا کنید: آزمایش منظم ، تصفیه خوب و تغییرات برنامه ریزی شده. مایعات پریمیوم عمر پمپ سه گانه.
2تیم های تخصصی تعمیر و نگهداری را توسعه دهید: آموزش 60 ٪ تشخیص اشتباه را کاهش می دهد (در هر داده صنعت).
3تجهیز به ابزارهای تشخیصی: پیشخوان های ذرات ، دوربین های IR و آنالایزر لرزش تصمیمات مبتنی بر داده را فعال می کنند.
4اهرم پشتیبانی فنی OEM: با رکسروت برای مسائل و به روزرسانی های پیچیده شریک شوید.
5در به اشتراک گذاری دانش صنعت شرکت کنید: از تجربیات همسالان از طریق انجمن ها و انجمن ها بیاموزید.
با رشد تونل ها عمیق تر ، طولانی تر و پیچیده تر ، سیستم های هیدرولیک ماشین سپر با تقاضای تشدید می شوند. پمپ های پیستون محوری رکسروت A4VSG ، به عنوان مؤلفه های قدرت اصلی ، به طور مستقیم بر زنده ماندن پروژه تأثیر می گذارند. از طریق تجزیه و تحلیل خرابی دقیق ، نگهداری علمی و فن آوری های نوظهور ، عملکرد آنها به پیشرفت خود ادامه خواهد داد - با استفاده از ساخت و سازهای زیرزمینی کارآمد و قابل اعتماد در سراسر جهان.