Мембранный аккумулятор для горной техники: выбор, размер и обслуживание

Гидравлический перфоратор, совершающий удары 2500 раз в минуту, каждые 24 миллисекунды подает импульс давления в свою цепь. Шланг прогибается, уплотнения изнашиваются, и насос видит отраженную волну. Мембранные аккумуляторы широко распространены в горнодобывающей технике по одной конструктивной причине: диафрагма не имеет скользящего уплотнения и почти не имеет массы, поэтому газовая сторона реагирует в течение миллисекунд после первого повышения давления.

Вывод первый. Для гашения пульсаций, поглощения ударов и хранения энергии небольшого объема на буровых установках, дробилках и погрузочно-доставочных машинах диафрагменный аккумулятор обычно лучше подходит, чем баллонный или поршневой агрегат. Это перестает быть лучшим ответом, когда объем бензина превышает примерно 4 литра или когда в машине необходимо хранить несколько литров годного к использованию масла для большого цилиндра. Вот где проходит эта граница, как определить размер устройства и что проверить перед отправкой заказа на поставку.

Почему мембранные аккумуляторы подходят для горнодобывающей техники

Рабочие циклы горнодобывающей промышленности наносят ущерб гидравлике тремя способами: скачками давления, вызванными ударами, постоянной высокочастотной пульсацией насосов и гидромолотов, а также пылью, вибрацией и резкими перепадами температуры. Мембранный аккумулятор справляется со всеми тремя задачами без деталей, которые обычно выходят из строя первыми.

• Нет скользящего уплотнения. Диафрагма зажимается по окружности и просто изгибается, поэтому поршневое кольцо не движется в отверстии и не трутся пути износа.
• Быстрый ответ. Движущаяся масса представляет собой тонкую эластомерную мембрану, обеспечивающую время реакции в миллисекундном диапазоне, что имеет значение, когда событие поглощения длится от 20 до 50 миллисекунд.
• Компактный конверт и одна изнашиваемая деталь. Мембранные блоки короткие и легкие для своего номинального давления, и мембрана является единственным расходным материалом.
• Допустимое давление, соответствующее контуру. Типичные значения давления от 250 до 350 бар подходят для большинства мобильных и стационарных горнодобывающих гидравлических систем.

Компромисс – объем. Диафрагма может отклоняться только до определенного момента, поэтому объемы газа остаются ограниченными, а полезный объем масла обычно составляет от трети до половины номинального объема газа. Та же логика выбора применима и к другим тяжелое промышленное оборудование , но в горнодобывающей промышленности сочетаются высокое давление и высокая цикличность.

Четыре функции мембранного аккумулятора на горнодобывающей машине

Будьте точны в отношении того, какую работу выполняет устройство, поскольку от этого зависит правило предварительной зарядки.

1. Демпфирование пульсаций. За поршневым насосом или гидромолотом аккумулятор сглаживает пульсации, которые в противном случае привели бы к утомлению шлангов, трубок охладителя и корпусов клапанов.
2. Поглощение ударов. Когда ковш ударяется о камень или стрела резко останавливается, масло на мгновение задерживается. Аккумулятор дает этому маслу куда-то деваться и фиксирует пик, прежде чем оно достигнет насоса.
3. Хранение энергии. На погрузочно-доставочных самосвалах накопленный азот может питать пилотный контур, отпускать пружинный тормоз или помогать цилиндру, пока насос догоняет его.
4. Тепловая компенсация объема. В замкнутом контуре объем масла меняется в зависимости от температуры; аккумулятор поглощает это изменение и удерживает давление в пределах допустимого диапазона.

На рис. 1 показана одна и та же схема с мембранным аккумулятором и без него при циклической ударной нагрузке.

Выбор мембранного аккумулятора для рабочего цикла горнодобывающей промышленности

Выбор зависит от шести чисел, и если любое из них окажется неверным, устройство либо выйдет из строя раньше времени, либо просто не выполнит свою работу.

1. Минимальное и максимальное рабочее давление. Все остальное вытекает из этих двух ценностей.
2. Предварительное давление. Начните примерно с 0,6–0,7-кратного среднего рабочего давления для гашения пульсаций, с 0,6–0,8-кратного минимального рабочего давления для амортизации и ближе к 0,9-кратного минимального рабочего давления для накопления энергии. Перед зарядкой сверьтесь с данными производителя.
3. Коэффициент давления. Максимальное рабочее давление, разделенное на давление предварительной зарядки, определяет степень изгиба диафрагмы; поддержание соотношения ниже примерно 4:1 продлевает срок службы диафрагмы.
4. Объем и расход масла. Объем газа должен быть достаточно большим, чтобы диафрагма не прижималась к корпусу при каждом цикле.
5. Температура и жидкость. NBR подходит для большинства контуров с минеральным маслом примерно до 80 °C, HNBR и FKM расширяют температурный диапазон, а EPDM подходит для жидкостей на водной основе, которые могут набухать NBR.
6. Доступ для монтажа и обслуживания. Газовый клапан должен оставаться доступным для проверки перед заправкой после сборки машины.

Где закупки идут не так

• Объем газа занижен для пульсации, поэтому ничего не пережимается и шланг все равно выходит из строя.
• Предварительный заряд настраивается на ощупь: в перезаряженном блоке масла почти нет, в недозаряженном блоке перегибается и рвется диафрагма.
• Эластомер выбирается только по температуре, без учета химического состава жидкости и характеристик проникновения.
• Несертифицированные сосуды под давлением, где более низкий счет становится проблемой страхования и соблюдения требований.

Виды отказов и техническое обслуживание, которое их предотвращает

Диафрагмы редко выходят из строя сами по себе. Разрыв обычно является последним событием в цепочке, которая началась с ошибки предварительной зарядки, загрязнения жидкости или чрезмерного перепада давления. Выяснение того, что было первым, начинается со знания что делает аккумулятор в гидравлической схеме .

Профилактическая процедура, которая работает

• Проверяйте предварительную заправку каждые 500 часов работы или ежеквартально, в зависимости от того, что наступит раньше.
• Если предварительная заправка между проверками падает более чем на 10 процентов, проверьте газовый клапан на утечку, а не просто долейте азот.
• Заменяйте диафрагму при первых признаках нестабильности давления, а не при следующем запланированном отключении.
• Поддерживайте чистоту жидкости на уровне ISO 4406 18/16/13 или выше. Мембранные агрегаты лучше переносят загрязнение, чем поршневые, но все же не любят его.

Комплекты для зарядки, монтажное оборудование и полный пакет

Мембранный аккумулятор хорош настолько, насколько хороши аксессуары вокруг него, а на горнодобывающей машине три элемента определяют, останется ли установка работоспособной.

Сам аккумулятор представляет собой герметичный сосуд под давлением с зажатой диафрагмой и клапаном для подачи азота. Агрегаты объемом от 0,075 до 4 литров охватывают большинство функций молота, стрелы и пилотного контура при бурении, дроблении и погрузочно-разгрузочных работах.

Диафрагма Accumulator Мембранный аккумулятор — это механическое устройство, которое сохраняет и выделяет энергию по закону Бойля (сжимаемости газов). Его основная структура представляет собой диафрагму, изготовленную... Посмотреть продукт →

Предварительная оплата – это не разовая работа. Заправочный комплект с правильной формой резьбы позволяет ремонтным бригадам доливать азот в машину вместо того, чтобы снимать судно с контура, в чем разница между получасовой проверкой и полудневной остановкой.

Зарядный комплект CQJ Зарядный комплект CQJ — специализированный инструмент для зарядки, пополнения, корректировки и проверки давления зарядки аккумуляторов в гидравлических системах. Посмотреть продукт →

Монтаж оборудования имеет большее значение, чем кажется. Кронштейн и зажим, жестко удерживающие резервуар, защищают от вибрации газовый клапан и соединение масляного порта, где возникает большая часть утечек на месте эксплуатации.

Кронштейн аккумулятора Кронштейн аккумулятора — это механическое устройство, используемое для фиксации и поддержки гидроаккумулятора. Посмотреть продукт →

Проверка закупок перед отправкой заказа

Аккумуляторы представляют собой сосуды под давлением, поэтому документация является частью продукта. Пять проверок покрывают большую часть риска.

1. Лицензия на производство. Найдите лицензию на производство сосудов под давлением, охватывающую соответствующую марку, поскольку в большинстве юрисдикций под эту сферу подпадают корпуса аккумуляторов высокого давления.
2. Сертификация рынка. Маркировка CE или эквивалентная декларация является базовым требованием при экспорте машины.
3. Производственная мощность. Подтвердите серийное производство заказанного размера, а не единичную сборку. Объем производства, измеряемый десятками тысяч единиц в год, указывает на повторяемость процесса.
4. Тестовые записи. Запрашивайте данные гидростатических испытаний и сертификат предварительной заправки азотом для каждой партии, а не общий технический паспорт.
5. Отслеживание материалов и эластомеров. Металлургия смачиваемых частей и состав диафрагмы должны быть документированы, особенно для холодного климата или коррозионной среды.

Покупка напрямую у производителя обычно сокращает как технический цикл, так и цену. Вопросы о предварительной загрузке, выборе эластомера или стандартах резьбы доходят до людей, которые создают агрегат, а не проходят через торговый уровень, и это имеет значение, когда машина не работает.

Часто задаваемые вопросы

Мембранный аккумулятор какого размера нужен горнодобывающей машине?

Размер соответствует работе. Для демпфирования пульсаций в цепи выключателя подберите объем газа примерно к одной четверти расхода насоса за цикл, а затем проверьте, нет ли пульсаций, которые может выдержать цепь. Для поглощения ударов размер зависит от объема масла, попавшего во время удара. Если требуемый объем газа превышает примерно 4 литра, перед выполнением работ сравните его с баллонным или поршневым блоком.

Можно ли установить мембранный аккумулятор горизонтально?

Да. Мембранные агрегаты гораздо менее чувствительны к положению, чем поршневые, поскольку в них нет скользящего груза и столба масла, давящего на уплотнение. Обычно допускается горизонтальная или наклонная установка; практическим ограничением является обеспечение доступности газового клапана.

Какая предварительная зарядка подходит для гидромолота?

Большинство цепей выключателей работают в диапазоне среднего рабочего давления, превышающего 0,6–0,7 раза для демпфирования пульсаций, с учетом рекомендаций производителя выключателя. Установите его с помощью калиброванного зарядного комплекта, повторите проверку через первую неделю, а затем перейдите к обычному интервалу.

Как понять, что диафрагма вышла из строя?

Сначала проявляются три симптома: выход азота через масляный порт и появление пузырьков в резервуаре, быстрая потеря предварительного заряда между проверками и пульсации давления, возвращающиеся к уровню, который был до установки. Любой из них оправдывает снятие агрегата с машины.

В горнодобывающей технике мембранный аккумулятор занимает свое место благодаря скорости и простоте: отсутствие скользящего уплотнения, миллисекундный отклик, единая изнашиваемая деталь и номинальное давление, соответствующее мобильным гидравлическим контурам. Выбирайте его по объему и режиму работы, правильно настраивайте предзаряд, жестко фиксируйте и проверяйте предзаряд по графику. Сделайте эти четыре вещи, и шланги, уплотнения и насос прослужат значительно дольше.