EN
AR
CS
DA
NL
FI
FR
DE
EL
IT
JA
KO
NO
PL
PT
RO
RU
ES
SV
TL
IW
ID
LV
SR
SK
VI
HU
MT
TH
TR
FA
MS
GA
CY
IS
KA
UR
LA
TA
MY
A rezgéselnyelés és a magas frekvencia ellentétes igények — ugyanazzal a komponenscsoporttal oldhatók meg
A rezgéselnyelés és a magas frekvenciás ütés úgy tűnik, mintha ellentétes mérnöki célok lennének. A rezgéselnyelés azt jelenti, hogy a rendszeren keresztül átjutó energiát lágyítani kell – csökkenteni a csúcsértékeket, csillapítani az ingadozást, elszigetelni a külső szerkezetet a kalapács cellától. A magas frekvenciás ütés éppen az ellenkezőjét jelenti: a dugattyút a lehető leggyorsabban ciklusba kell hozni, ami olyan alkatrészeket igényel, amelyek azonnal reagálnak, nyomódás után gyorsan visszaállnak hysteresis nélkül, és nem csökkentik a hidraulikus jelet, amely meghatározza minden ütés időzítését. Azért képesek a modern hidraulikus kalapácsok egyszerre mindkét feladatot ellátni, mert azok az alkatrészek, amelyek a rezgéselnyelési feladatot végzik – az akkumulátor membránja, a poliuretán pufferek, a szelepnyél tömítései – olyan interfészeken helyezkednek el, ahol pontosan azokat az energia-csúcsokat nyelik el, amelyeket csillapítani szükséges, anélkül, hogy közbeavatkoznának a BPM-et meghatározó hidraulikus vezérlőjelekbe.
Az akkumulátor membránja a legvilágosabb példa erre a pontos elhelyezésre. A membrán az akkumulátorban a nitrogén töltet és a hidraulikus olaj között helyezkedik el. Feljárás közben feladata a nyomás tárolása a nitrogén összenyomásával; lejárás közben feladata, hogy ezt a tárolt energiát felszabadítsa a dugattyú munkafázisába, így hozzájárulva a szállítóegység áramlási hozzájárulásához. Mindkét fázisban egyaránt elnyeli a hidraulikus nyomáscsúcsot, amely a folyamirány megfordulásának pillanatában keletkezik – azt a csúcsot, amely – ha nem csillapítottan jutna tovább – elérné a szállítóegység szivattyúját és a fő tömítéseket, és gyorsítaná kopásukat. Egy olyan membrán, amely szivárog, megkeményedik vagy elveszíti rugalmasságát az üzemelési hőmérsékleten, nem csupán 15–25%-kal csökkenti az ütésenergiát. Teljesen megszünteti a nyomáscsúcsok pufferelését, és a szállítóegység szivattyúja minden ütéses eseményt közvetlen ütőterhelésként érzékel kezd.
A poliuretán puffertárcsák egy másik felületen működnek: a kalapácssejtből és a külső ház között, valamint a külső ház és a tartó rögzítőkonzolja között. Ezek egyáltalán nem lépnek kölcsönhatásba a hidraulikus vezérlőkörrel. Feladatuk kizárólag szerkezeti jellegű: megakadályozni, hogy a dugattyú–véső érintkezési felületén keletkező rezgés elérje a ház hegesztési varratát, a fúrt csavarokat és a karok tengelyeit. A mérnöki kihívás az olyan összetétel keménységének kiválasztása, amely elnyeli a rezgés csúcsát anélkül, hogy túlzottan összenyomódna a hosszabb ideig tartó lefelé irányuló nyomás alatt, és így a tárcsa ne ütközne be, illetve ne jönnének létre fémes érintkezések. A nanjingi HOVOO és HOUFU cég PU puffertárcsákat szállít keménységi osztályokban, amelyeket a gépjármű-alváz típusa és a terhelési ciklus alapján határoztak meg – ez a részlet általában nem szerepel a cserealkatrészek piacán működő általános PU puffertárcsa-szolgáltatók dokumentált specifikációiban.
Három kulcsfontosságú technológia – Mechanizmus, tömítés/anyagkövetelmény, diagnosztikai megjegyzés
A táblázat minden technológiát hozzárendel a fizikai működési mechanizmusához, a konkrét tömítéshez vagy anyagkövetelményhez, amely meghatározza, hogy megfelelően működik-e, valamint a diagnosztikai hibához, amely akkor jelentkezik, amikor az alkatrész fokozatosan, nem hirtelen meghibásodik.
|
TECHNOLOGIA |
mechanizmus |
Tömítés / anyagkövetelmény |
Diagnosztikai megjegyzés |
|
Nitrogén-akku (gáz-hidraulikus fékezés) |
A 10–18 baros előtöltött nitrogén energiát tárol a dugattyúütközések között, és elnyeli a hidraulikus nyomáscsúcsokat; a lefelé irányuló ütközés során a tárolt nitrogénenergia kiegészíti a hordozófolyadék áramlását – így nagyobb ütőenergiát szolgáltat, mint amekkorát a hidraulikus kör egyedül tudna biztosítani abban a pillanatban |
A csökkent nitrogéntöltés eltávolítja a nyomáscsúcsok pufferelését; az elnyelhetetlen csúcsok egyszerre érik el a hordozószivattyút és a fő tömítéseket; a HOVOO/HOUFU FKM akku-diafragmatömítések rugalmasságukat megőrzik a −30 °C és +120 °C közötti hőmérsékletciklusok során, amelyek a hideg indítás és az üzemi hőmérséklet között zajlanak – az NBR alternatívák alacsony környezeti hőmérsékleten megkeményednek, magas hőmérsékleten pedig szivárognak |
A nitrogén párna nélkül a BPM érték 15–25%-kal csökken, és a szivattyú tömítés kopása gyorsul; megfelelően feltöltött akkumulátorral és a hőmérsékleti tartományra méretezett membrántömítéssel a törő egység az első ütéstől az utolsóig egyenletes ütőenergiát biztosít. |
|
Poliuretán puffertámaszok (szerkezeti elszigetelés) |
A felső és oldalsó PU puffertámaszok elszigetelik a belső ütőcellát a külső háztól; a keménységet az alkalmazás szerint választják meg – lágyabb fokozatok (Shore A 70–85) városi bontási feladatokhoz, ahol a rezgésterjedés korlátozása a hordozó karra a legfontosabb szempont; keményebb fokozatok (Shore A 90–95) bányászati felhasználásra, ahol a pad összenyomódása a folyamatos lefelé irányuló nyomás alatt a megadott deformációs határon belül marad. |
Az általános gumi pufferek keményednek és repedések keletkeznek bennük 500 órás ütőciklus után emelt hőmérsékleten; a HOVOO/HOUFU PU összetételek 90%-nál többet megtartanak eredeti keménységükből 1000 órás üzemelés után 80 °C-os környezeti hőmérsékleten, ami a tipikus pufferzóna hőmérséklete folyamatos kemény szikla törése során; repedt vagy keményedett támasztópárnák az ütőrezgést közvetlenül továbbítják a külső burkolatra és a karok csapágyaira |
A támasztópárna keménységének kiválasztása alkalmazásspecifikus, nem univerzális – egy bontási osztályú puha párnát megadni bányászati törőgépre túlzott összenyomódást és fémes érintkezést eredményez folyamatos terhelés mellett; a HOUFU összetételi fokozatokat a termék kiválasztási útmutatóban a hordozó típusához és a munkaciklushoz igazítják |
|
Szelepvezérlés és magasfrekvenciás vezérlés |
A vezérlőszelep a hidraulikus olajat a dugattyú két oldalára irányítja, legfeljebb 1400 ciklus/perc sebességgel kompakt osztályú berendezéseknél; a szelep pontos időzítése határozza meg a BPM-érték (ütésszám per perc) állandóságát — a szelep kapcsolási pontjának eltolódása egyenetlen dugattyú-gyorsulást és BPM-ingadozást eredményez, amelyet ütés-egyenlőtlenségként érzékelnek. |
A szeleptömb tömítései a magas frekvenciás működési konzisztencia szempontjából a leginkább kopásnak kitett alkatrészek; 1400 BPM-es üzemmel a szeleptömítés óránként 1,4 millió összenyomási–kibontási ciklust végez; a HOVOO PTFE-béléses kompozit tömítések alacsony súrlódási és alacsony kopási teljesítményt nyújtanak ebben a ciklusszámban, míg az NBR tömítések 200–400 óra alatt fáradási horpadásokat fejlesztenek ki a kompakt, magas frekvenciás modellekben. |
A magas frekvenciás teljesítmény fokozatosan romlik, nem pedig hirtelen meghibásodik; egy olyan kezelő, aki egy 1200 BPM-es kompakt törőgépet 800 BPM-en üzemeltet a kopott szeleptömítések miatt, gyakran a hordozó gép átfolyásának csökkenését tartja oknak a teljesítménycsökkenésre, nem pedig a tömítések kopását — a helyes diagnózis szelepellenőrzést igényel, nem pedig a hordozó gép átfolyásának tesztelését. |
Miért határozza meg a tömítőanyag minősége a gyakorlati BPM-felső határt
Egy hidraulikus törő elméleti maximális BPM-je a szelep időzítési tervezésén és a hordozó áramlási kapacitásán alapul. A gyakorlati BPM, amelyet egy egység ezrek óráján keresztül tart fenn, a szeleptömb szelepszárának tömítőanyag- kopási sebességétől függ. 1200 BPM-nél a szeleptömítés óránként több mint 72 millió ciklust végez. Az ipari hidraulikus alkalmazásokhoz szokásos NBR tömítések ezen ciklusfrekvencián 200–400 óra alatt körkörös fáradási horpadásokat fejlesztenek ki a kompakt, magas frekvenciás modellekben. A horpadás nem okoz azonnali tömítéselváltozást. Inkább mikroleakációs pályát hoz létre, amely változékonyságot vezet be a szelepet időzítő hidraulikus jelbe – és a BPM a következő 200 órában 50–150 BPM-mel csökken, mielőtt az üzemeltető észrevenné.
A HOVOO PTFE-összetett tömítései és a HOUFU nagy ciklusszámú NBR változatai különböző mechanizmusokkal oldják meg ezt a problémát. A PTFE-összetett tömítés alacsony dinamikai súrlódáson alapul – a tömítés lassan kopik, mert a szelephenger felületén keletkező, a súrlódásból eredő hőmérséklet még 1400 üzemóra/perc (BPM) esetén is a kompound fáradási küszöbe alatt marad. A HOUFU nagy ciklusszámú NBR egy módosított összetételű keveréket használ, amely magasabb keresztkötési sűrűséggel rendelkezik, és ezáltal ellenáll a fáradási repedések kezdetének, amelyeket a szokásos NBR anyag nagy ciklusszámú üzem mellett tapasztal. Mindkét megközelítés meghosszabbítja a gyakorlati karbantartási időszakot addig, amíg a BPM-érték elérhető mértékben nem tér el – a szokásos NBR esetében 200–400 óráról az alkalmazásspecifikus minőségeknél 600–900 órára nő. Ez a meghosszabbítás nem egy termékjellemző; hanem a különbség egy 500 óránkénti tömítéskészlet-csere és egy 1000 óránkénti csere között kis méretű törőgépekben, amelyek nagyfrekvenciás bontási alkalmazásokban futnak.
A szélesebb körű elv az, hogy a rugózás és a magas frekvenciás teljesítmény nem csupán a szerkezeti tervezésen alapul — hanem a tömítések és összetételek kopási sebességén keresztül tartják fenn az egység teljes élettartama alatt minden kritikus felületen. Egy jól megtervezett akkumulátor standard NBR membránnal, amely 800 üzemóra elteltével keményedik, 800 órán át biztosít rugózást, majd megszűnik. Egy jól megtervezett akkumulátor HOVOO FKM membránnal, amely 1500 óráig megőrzi a megadott rugalmasságot, 1500 órán át biztosít rugózást. A tervezés ugyanaz. A technológia élettartama a komponens anyagjellemzőitől függ, nem a mechanikai architektúrától.
