Akumulator Diafragma untuk Mesin Pertambangan: Pemilihan, Ukuran dan Perawatan

Sebuah bor batu hidrolik yang bekerja 2.500 kali per menit mendorong pulsa tekanan ke dalam sirkuitnya setiap 24 milidetik. Selang tertekuk, segelnya aus, dan pompa melihat gelombang yang dipantulkan. Akumulator diafragma umum digunakan pada mesin pertambangan karena satu alasan struktural: diafragma tidak memiliki segel geser dan hampir tidak memiliki massa, sehingga sisi gas bereaksi dalam milidetik setelah kenaikan tekanan pertama.

Kesimpulannya dulu. Untuk peredam getaran, penyerapan guncangan, dan penyimpanan energi bervolume kecil pada rig pengeboran, penghancur, dan dumper pengangkutan beban, akumulator diafragma biasanya lebih cocok dibandingkan unit kandung kemih atau piston. Ini tidak lagi menjadi jawaban terbaik ketika volume gas melampaui sekitar 4 liter, atau ketika mesin harus menyimpan beberapa liter oli yang dapat digunakan untuk sebuah silinder besar. Di sinilah batasannya, bagaimana mengukur unitnya, dan apa yang harus diperiksa sebelum pesanan pembelian dikeluarkan.

Mengapa Akumulator Diafragma Sesuai dengan Mesin Tambang

Siklus kerja penambangan menghukum hidrolika dalam tiga cara: lonjakan tekanan yang disebabkan oleh benturan, riak frekuensi tinggi yang terus menerus dari pompa dan pemutus, serta debu, getaran, dan perubahan suhu yang luas. Akumulator diafragma menangani ketiganya tanpa bagian yang biasanya rusak terlebih dahulu.

• Tidak ada segel geser. Diafragma dijepit pada lingkarnya dan hanya dilenturkan, sehingga tidak ada ring piston yang berjalan di lubang dan tidak ada jalur keausan yang bergesekan.
• Respon cepat. Massa yang bergerak merupakan membran elastomer tipis, memberikan waktu reaksi dalam kisaran milidetik, yang penting ketika peristiwa penyerapan berlangsung 20 hingga 50 milidetik.
• Amplop kompak dan satu bagian aus. Unit diafragma pendek dan ringan untuk peringkat tekanannya, dan diafragma adalah satu-satunya yang dapat dikonsumsi.
• Kemampuan tekanan yang sesuai dengan sirkuit. Peringkat umum 250 hingga 350 bar mencakup sebagian besar hidrolika penambangan bergerak dan tetap.

Imbalannya adalah volume. Diafragma hanya dapat membelok sejauh ini, sehingga volume gas tetap terbatas dan volume minyak yang dapat digunakan biasanya sepertiga hingga setengah volume gas nominal. Logika pemilihan yang sama berlaku untuk lainnya peralatan industri berat , namun penambangan adalah gabungan antara tekanan tinggi dan siklus tinggi.

Empat Pekerjaan yang Dilakukan Akumulator Diafragma pada Mesin Penambangan

Tentukan dengan tepat pekerjaan apa yang dilakukan unit, karena aturan pengisian daya di awal bergantung pada pekerjaan tersebut.

1. Peredam denyut. Di bagian hilir pompa piston atau pemutus, akumulator meratakan riak yang akan melelahkan selang, tabung pendingin, dan badan katup.
2. Penyerapan guncangan. Ketika ember menghantam batu atau boom berhenti secara tiba-tiba, minyak akan terperangkap untuk sementara waktu. Akumulator mengalirkan oli ke suatu tempat dan memotong puncaknya sebelum mencapai pompa.
3. Penyimpanan energi. Pada load-haul-dumper, nitrogen yang disimpan dapat memberi makan sirkuit pilot, melepaskan rem yang diaktifkan pegas, atau membantu silinder saat pompa mengejar ketinggalan.
4. Kompensasi volume termal. Dalam sirkuit tertutup, volume oli berubah seiring suhu; akumulator menyerap perubahan itu dan mempertahankan tekanan di dalam batas yang diizinkan.

Gambar 1 menunjukkan rangkaian yang sama dengan dan tanpa akumulator diafragma di bawah beban tumbukan siklik.

Mengukur Akumulator Diafragma untuk Siklus Tugas Penambangan

Enam angka menentukan pilihan, dan jika salah satu dari angka tersebut salah berarti unit akan gagal lebih awal atau tidak melakukan tugasnya.

1. Tekanan kerja minimum dan maksimum. Segala sesuatu yang lain berasal dari dua nilai ini.
2. Tekanan pra-pengisian. Mulai mendekati 0,6 hingga 0,7 kali tekanan kerja rata-rata untuk redaman denyut, 0,6 hingga 0,8 kali tekanan kerja minimum untuk penyerapan guncangan, dan mendekati 0,9 kali tekanan kerja minimum untuk penyimpanan energi. Konfirmasikan data pabrikan sebelum mengisi daya.
3. Rasio tekanan. Tekanan kerja maksimum dibagi dengan tekanan pra-pengisian menentukan seberapa jauh diafragma melentur; tetap di bawah kira-kira 4:1 melindungi kehidupan diafragma.
4. Volume dan aliran minyak. Volume gas harus cukup besar sehingga diafragma tidak terdorong ke cangkang pada setiap siklus.
5. Suhu dan cairan. NBR mencakup sebagian besar sirkuit minyak mineral hingga sekitar 80 °C, HNBR dan FKM memperluas kisaran suhu, dan EPDM cocok untuk cairan berbasis air yang akan meningkatkan NBR.
6. Akses pemasangan dan layanan. Katup gas harus tetap dapat dijangkau untuk pemeriksaan pra-pengisian setelah mesin dirakit.

Dimana pengadaannya salah

• Volume gas terlalu kecil untuk riak, jadi tidak ada yang terpotong dan selang tetap rusak.
• Pra-pengisian diatur berdasarkan perasaan: unit yang terisi daya berlebih hampir tidak menyimpan oli, unit yang terisi daya terlalu rendah akan melenturkan secara berlebihan dan merobek diafragma.
• Elastomer dipilih berdasarkan suhu saja, mengabaikan kimia fluida dan perilaku permeasi.
• Bejana tekan yang tidak bersertifikat, dimana tagihan yang lebih rendah menjadi masalah asuransi dan kepatuhan.

Mode Kegagalan dan Pemeliharaan yang Mencegahnya

Diafragma jarang gagal dengan sendirinya. Pecahnya biasanya merupakan peristiwa terakhir dalam rantai yang dimulai dengan kesalahan pra-pengisian, cairan yang terkontaminasi, atau rasio tekanan yang berlebihan. Memilah mana yang lebih dulu dimulai dengan mengetahui apa yang dilakukan akumulator pada rangkaian hidrolik .

Rutinitas pencegahan yang berhasil

• Periksa pra-pengisian setiap 500 jam operasional atau setiap triwulan, mana saja yang lebih dulu.
• Jika pra-pengisian turun lebih dari 10 persen di antara pemeriksaan, uji kebocoran katup gas alih-alih hanya mengisi ulang nitrogen.
• Ganti diafragma saat tanda pertama ketidakstabilan tekanan, bukan saat jadwal penghentian berikutnya.
• Jaga kebersihan cairan pada ISO 4406 18/16/13 atau lebih baik. Unit diafragma lebih tahan terhadap kontaminasi daripada unit piston, tetapi mereka tetap tidak menyukainya.

Kit Pengisian Daya, Perangkat Keras Pemasangan, dan Paket Lengkap

Akumulator diafragma hanya akan berfungsi dengan baik jika aksesori di sekitarnya, dan pada mesin penambangan, ada tiga item yang menentukan apakah pemasangannya tetap dapat diservis.

Akumulator itu sendiri adalah bejana bertekanan tertutup dengan diafragma terjepit dan katup gas nitrogen. Unit dalam kisaran 0,075 hingga 4 liter mencakup sebagian besar tugas pemutus, boom, dan sirkuit pilot dalam pengeboran, penghancuran, dan penanganan material.

Diafragma Accumulator Akumulator diafragma adalah perangkat mekanis yang menyimpan dan melepaskan energi menggunakan Hukum Boyle (kompresibilitas gas). Struktur intinya adalah diafragma yang dibuat... Lihat Produk →

Pra-pengisian bukanlah pekerjaan satu kali. Kit pengisian daya dengan bentuk ulir yang tepat memungkinkan kru pemeliharaan mengisi ulang nitrogen pada alat berat alih-alih menarik kapal keluar dari sirkuit, yang merupakan perbedaan antara pemeriksaan setengah jam dan penghentian setengah hari.

Kit Pengisian CQJ Kit pengisian daya CQJ adalah alat khusus untuk mengisi daya, mengisi ulang, mengoreksi, dan memeriksa tekanan pengisian akumulator dalam sistem hidrolik. Lihat Produk →

Memasang perangkat keras lebih penting daripada kelihatannya. Braket dan penjepit yang menahan bejana dengan kokoh menjauhkan getaran dari katup gas dan sambungan saluran minyak, tempat sebagian besar kebocoran di lapangan dimulai.

Braket Akumulator Braket akumulator adalah perangkat mekanis yang digunakan untuk memasang dan menopang akumulator hidrolik. Lihat Produk →

Pengecekan Pengadaan Sebelum Pesanan Keluar

Akumulator adalah bejana bertekanan, sehingga dokumen adalah bagian dari produk. Lima pemeriksaan mencakup sebagian besar risiko.

1. Lisensi manufaktur. Carilah izin pembuatan bejana tekan yang mencakup tingkat yang relevan, karena cangkang akumulator bertekanan tinggi termasuk dalam cakupan tersebut di sebagian besar yurisdiksi.
2. Sertifikasi pasar. Penandaan CE atau deklarasi yang setara merupakan persyaratan dasar saat mesin diekspor.
3. Kapasitas produksi. Konfirmasikan produksi serial untuk ukuran yang dipesan, bukan perakitan satu kali. Output yang diukur dalam puluhan ribu unit per tahun menunjukkan proses yang berulang.
4. Catatan pengujian. Mintalah data uji hidrostatis dan sertifikat pra-pengisian nitrogen per batch, bukan lembar data umum.
5. Ketertelusuran material dan elastomer. Metalurgi bagian basah dan senyawa diafragma harus didokumentasikan, khususnya untuk iklim dingin atau tugas korosif.

Membeli langsung dari produsen biasanya memperpendek lingkaran teknis serta harga. Pertanyaan tentang pra-pengisian, pemilihan elastomer, atau standar benang akan menjangkau orang-orang yang membuat unit tersebut alih-alih melewati lapisan perdagangan, dan hal ini penting ketika mesin mati.

Pertanyaan yang Sering Diajukan

Berapa ukuran akumulator diafragma yang dibutuhkan mesin penambangan?

Ukuran mengikuti pekerjaan. Untuk meredam denyut pada sirkuit pemutus, sesuaikan volume gas dengan kira-kira seperempat aliran pompa per siklus, lalu konfirmasikan terhadap riak yang dapat ditoleransi oleh sirkuit. Untuk penyerapan guncangan, ukuran volume minyak yang terperangkap selama tumbukan. Jika volume gas yang dibutuhkan melebihi sekitar 4 liter, bandingkan dengan unit kandung kemih atau piston sebelum melakukan.

Bisakah akumulator diafragma dipasang secara horizontal?

Ya. Unit diafragma kurang sensitif terhadap posisi dibandingkan tipe piston karena tidak ada beban geser dan tidak ada kolom oli yang menekan segel. Pemasangan horizontal atau miring biasanya dapat diterima; kendala praktisnya adalah menjaga agar katup gas tetap dapat diakses.

Pra-pengisian apa yang cocok untuk pemutus hidrolik?

Sebagian besar sirkuit pemutus berada pada kisaran tekanan kerja rata-rata 0,6 hingga 0,7 kali untuk redaman denyut, disesuaikan dengan rekomendasi pembuat pemutus. Atur dengan kit pengisian daya yang terkalibrasi, periksa kembali setelah minggu pertama, lalu lanjutkan ke interval rutin.

Bagaimana saya tahu diafragma telah rusak?

Tiga gejala pertama yang muncul: nitrogen keluar melalui pelabuhan minyak dan terlihat sebagai gelembung di reservoir, hilangnya muatan awal dengan cepat di antara pemeriksaan, dan riak tekanan yang kembali ke tingkat sebelum pemasangan. Salah satu dari mereka membenarkan melepas unit dari mesin.

Untuk mesin pertambangan, akumulator diafragma mendapatkan tempatnya berkat kecepatan dan kesederhanaan: tidak ada segel geser, respons milidetik, satu komponen aus, dan peringkat tekanan yang sesuai dengan sirkuit hidraulik bergerak. Pilih berdasarkan volume dan tugas, atur pra-pengisian dengan benar, pasang dengan kokoh, dan periksa pra-pengisian sesuai jadwal. Lakukan keempat hal tersebut dan selang, segel, dan pompa akan bertahan lebih lama.