Aflrásarverkfræði og vélaarkitektúr
Innbyggður kraftmikill-hástyrkur rammi
JWS-400 notar einhæfan há-styrktarramma úr stáli, hönnun sem er mikilvæg fyrir verkfræðileg forrit. Við dæluaðgerðir með mikla álagi verður dæluhúsið fyrir verulegu álagi til skiptis. Aftur á móti geta klofnir eða boltaðir rammar þróað minniháttar teygjanlegar aflögun við hringrásarálag. Þó að þær séu ómerkjanlegar með berum augum, geta þessar aflögun valdið smásæju misskipun á milli sveifaráss og þverhausstýringar, sem gæti leitt til slits á legum, slit á tengistangir eða ótímabæra bilun í fylliboxinu. Einlita ramman útilokar samskeyti og skilar einstaka burðarvirki sem tryggir nákvæma röðun hreyfanlegra hluta undir fullu álagi.
Ennfremur inniheldur grindin "Open Frame Construction" hönnun, sem býður upp á umtalsverð þægindi fyrir viðhaldsfólk. Stóra afl-endaskoðunarhlífin gerir tæknimönnum beinan aðgang að mikilvægum hlutum eins og legum og tengistöngum, sem útilokar þörfina á að fjarlægja alla dæluna úr stuðningsblokkinni. Þessi hönnun undirstrikar ríka áherslu á -viðhald vefsvæðis.
Sveifarás Dynamics og Bearing Configuration
Sveifarásinn, hjarta aflgjafans, er búinn tvöfaldri framlengdum sveifarás í JWS-400 gerðinni.
- Mál: Sveifarás þvermál 6,00 tommur (152,4 mm), lengd framlengingar 10,25 tommur (260,4 mm), stærð 1,50 x 0,75 tommur.
- Hönnunarrök: Tvöfalda-skaftsframlengingarhönnunin gerir notendum kleift að velja sveigjanlegan aflgjafa annað hvort frá vinstri eða hægri hlið miðað við útlit ökutækisins. Þetta reynist mikilvægur verkfræðilegur kostur fyrir pláss-þungt brot eða sementunartæki. 6 tommu þvermál skaftsins skilar óvenjulegum snúningsstyrk, sem er fær um að senda tafarlausa togtoppinn sem myndast með 400 hestöflum án plastsnúnings.
Við val á legum notar JWS-400 þungar keilulegur sem aðallega. Ólíkt kúlu- eða sívalningslaga legum, geta mjóknuð rúlluleg samtímis staðist umtalsvert geislamyndaálag (frá stimplaálagi) og ásálagi (frá hliðarkraftum í skágír eða keðjudrifkerfi). Þessi legustilling er sérstaklega mikilvæg fyrir kerfi sem nota skágírskerðingu eða keðjudrif, þar sem báðar drifaðferðirnar mynda umtalsverða axialþrýsting.
tengistangir og krosshausakerfi
Tengibúnaðurinn milli sveifaráss og vökvaenda er sett af nákvæmni tengistöng og krosshaus.
- Tengistangir: Smíðaðar úr ryðfríu stáli eða steyptu stáli með losanlegri hönnun. Tengistangarhlaupin eru venjulega með nákvæmni-véluðum álflöskum, sem veita framúrskarandi þéttingareiginleika til að fanga smurefnisagnir og koma í veg fyrir slit á sveifarásspinnum.
- Krosshausar: Smíðaðir úr steypujárni með efri og neðri olíurópum. Núningsparið sem myndast af steypujárni og stálstýribrautum sýnir einstaklega lágan núningsstuðul og framúrskarandi slitþol við bestu smurningu. Meginhlutverk þeirra er að standast hliðarkrafta sem tengistöngin myndar og tryggja að aðeins hreint axial þrýstingur berist til milliframlengingarstanganna á vökvaendanum.
- Millitogstöng: JWS-400 er með skiptanlegum ryðfríu stáli millitogstöng. Þetta er mikilvægt þar sem stöngin slitist þegar hún fer í gegnum olíuþéttingarskilrúmið. Ryðfrítt stálefnið veitir nauðsynlega tæringarþol og kemur í veg fyrir ryð af völdum raka í umhverfinu sem gæti skemmt olíuþéttinguna.
keðjudrifskerfi
Áberandi eiginleiki JWS-400 er hefðbundinn keðjudrekkandi, sem skilar 4.667:1 minnkunarhlutfalli.
- Togmarföldun: Þetta gírhlutfall dregur úr hraða inntaksskaftsins (venjulega tengdur við dísilvél) á sama tíma og það magnar togið um það bil 4,6 sinnum. Til dæmis, með hámarkshraða dælu upp á 286 snúninga á mínútu, nær inntaksskaftið um 1335 snúninga á mínútu – einmitt innan há-skilvirkni togsviðs venjulegrar dísilvélar.
- Kostir keðjudrifs: Í samanburði við gírminnkunartæki, bjóða keðjudrif meiri sveigjanleika, gleypa á áhrifaríkan hátt algengt höggálag í neðanjarðarrekstri (td þrýstingssveiflur við gróðurdælingu með föstum ögnum). Að auki tryggir 30 lítra (113,5 lítra) olíurými keðjudrifsins nægilega smurningu fyrir hitaleiðni og keðjuhreinsun.
eðlisfræði smurkerfa
Aflendinn notar smurkerfi með „Flóðum sump, skvettadreifing“.
- Vélbúnaður: Þar sem JWS-400 er tímabundin-vinnudæla, kemur hún ekki með flóknu þvinguðu-þrýstismurkerfi. Þess í stað notar það háhraða snúning sveifarásar og tengistangar til að hræra í smurolíu í olíugeymi, sem skapar olíuþoku og skvetta olíuflæði sem hylur þverhausstýribrautina, úlnliðspinnann og aðallegan.
- Takmarkanir og stjórnun: Skvettsmurning fer mjög eftir olíustigisstýringu. Ófullnægjandi olíumagn veldur ófullnægjandi smurningu, sem leiðir til skelfilegrar veðrunar á legum, á meðan of mikið magn leiðir til mikils olíuhræringartaps, sem veldur hröðum hitastigum og froðumyndun sem dregur úr smurvirkni. Þannig eru staðalbúnaður „olíustigsmælastikur“ og „sveifarhússöndun“ að því er virðist einfaldir en mikilvægir viðhaldsþættir 5. Öndunarbúnaðurinn jafnar þrýstingssveiflur í sveifarhúsinu af völdum hitabreytinga og kemur í veg fyrir leka á olíuþéttingum.
Vökvaendaarkitektúr: Djúp greining á keilulaga ventilkerfinu
Svikið stálefni og SAE 4330V málmvinnslu
Vökvaendinn á JWS-400 er svikinn úr stáli. Í háþrýstidæluframleiðslu er staðlað efni í iðnaði venjulega SAE 4330V (vanadíumbreytt) stálblendi.
- Efniseiginleikar: SAE 4330V er lágt-blendi stál sem inniheldur nikkel, króm, mólýbden og vanadíum. Að bæta við vanadíum fínpússar kornabygginguna og eykur verulega herðni efnisins og höggseigleika. Fyrir vökvaendalokakassa sem verða fyrir mikilli -lotuþreytu er höggseignin mikilvæg til að koma í veg fyrir sprunguupphaf og útbreiðslu á streituþéttnisvæðum, eins og skurðpunktum ventlasætis og stimpilhola.
- Framleiðsluferli: Smíða getur rofið eins og-steypta uppbygginguna, sem gerir málmflæðinu kleift að laga sig að lögun hlutans og gefur þannig hámarksstyrk í átt að hámarksálagi. Aftur á móti sýna steypuefni oft ör-gljúpa og gashola, sem uppfyllir ekki öryggisstuðlakröfuna um 10.000 psi.
Tæknikeppni milli tapered valve og cage valve
Notendur einbeita sér sérstaklega að vökvaenda mjókkandi lokans. JWS-400 pallurinn býður upp á tvær aðal lokastillingar: búrlokar og mjókkandi lokar (einnig þekktir sem fullopnir lokar). Þessi hönnun er í grundvallaratriðum mismunandi í vökvavélfræði og vélrænni uppbyggingu.
Takmarkanir Caged Valve
Í hefðbundinni búrlokahönnun er ventilsæti fest á þrepi ventlaboxsins, fest með sérstöku búri fyrir ofan og fest með krafti lokahlífarinnar. Búrið veitir venjulega leiðsögn lokans.
- Ókostir: Búrið tekur upp hluta af vökvarásinni og eykur flæðisþol. Við háan flæðishraða leiðir þetta til hærra þrýstingsfalls og minni rúmmálsnýtni dælunnar. Að auki er vélrænni snertiflöturinn á milli búrsins og lokahlífarinnar viðkvæmur fyrir ör-sliti við langvarandi titring.
Verkfræðilegir kostir keilulaga ventils (alveg opin gerð)
Mjókkandi ventilhönnunin, dæmigerð með Mission Service Master röðinni, útilokar algjörlega þörfina fyrir aðskilin búr.
- Truflunarfestingarbúnaðurinn: Ytra sívalningslaga yfirborð ventilsætisins er með nákvæmni mjókkandi (venjulega API staðlað mjókka) sem passar nákvæmlega við samsvarandi mjókkaða holu sem er vélaður í vökvaendalokahúsinu. Lokasæti er fleygt inn í ventilhúsið í gegnum þessa truflunarpassingu. Með því að nýta verulegan núning og fleygáhrifin, þolir ventlasæti vökvaáhrif án þess að losna.
- Vatnaflfræðileg hagræðing: Fjarlæging búrsins gerir fullan vökvagang (Full Open), sem dregur verulega úr ókyrrð og mótstöðu við innkomu vökva inn í dæluhólfið. Þegar JWS-400 vinnur á hámarki 286 snúninga á mínútu er sogtíminn afar stuttur (u.þ.b. 0,1 sekúnda). Óhindrað flæðisleið mjókkandi lokans lækkar umtalsvert nauðsynlegan nettó jákvæðan soghaus (NPSH) og lágmarkar þannig hættu á kavitation. Kavitation dregur ekki aðeins úr skilvirkni dælunnar heldur myndar einnig háþrýstings örstróka við hrun kúla, sem eru aðaláhrifavaldar til innri veggja og þreytusprungna í vökvakerfum.
- Sjálf-læsandi áhrif: Þegar dæluþrýstingurinn eykst þrýstir vökvakrafturinn niður á við sem verkar á ventilsæti það enn frekar inn í keilulaga holuna, eykur þéttingaráhrifin og kemur í raun í veg fyrir að háþrýstivökvi „skoðist út“ (Washout) í gegnum ytra ummál ventlasætisins.
Núningshönnun ventilíhluta
JWS-400 notar Mission Service Master ventlasamstæðu sem inniheldur nákvæmnishannaða ventilhús og sæti.
- Úretaninnlegg: Þéttingarbúnaður ventilsins byggir ekki á málmi-við-málmsnertingu heldur á uretaninnlegg sem er innbyggður í lokunarhlutanum. Í samanburði við nítrílgúmmí, sýnir uretan yfirburða tárþol og slitþol, sem gerir það sérstaklega hentugur fyrir vökva sem innihalda stunguefni (td brotna sand). Hins vegar er uretan hita-næmt og starfar venjulega á bilinu 170 gráður F til 180 gráður F (u.þ.b. 77 gráður til 82 gráður). Ef vökvahitinn fer yfir þetta svið geta innleggin mýkst og bilað, sem leiðir til leka.
- Harðnun ventilsætis: Yfirborð ventilsætisins er venjulega karburað til að ná Rockwell C 60 hörku. Þessi einstaka hörku er hönnuð til að standast slit sem stafar af miklum-hraða vökvaflæði sandagna við lokun.
stimpli og pökkunarkerfi
For high-pressure applications (>5.000 psi), verður JWS-400 að vera búinn stimpli í stað stimpils.
- Lykilmunurinn er sá að stimpillinn er með gúmmí-fóðri skál sem hreyfist gagnkvæmt innan strokkafóðrunnar, með þéttingu á milli skálarinnar og fóðrunnar. Aftur á móti er stimpillinn hert málmstöng sem er innsigluð með kyrrstæðum áfyllingarkassa.
- Hönnun pökkunarboxa: JWS-400's pökkunarboxið er smíðað úr sveigjanlegu járni og er með snittari kirtlahönnun. Pakkningin samanstendur venjulega af "varategund" eða V-hring, oft útbúinn með fjöðrunarbúnaði 10. Fjöðurinn veitir stöðuga axial forálag, sem bætir sjálfkrafa upp slit til að viðhalda geislamyndaþéttingarþrýstingi á stimplinum. Þessi hönnun er nauðsynleg til að lágmarka viðhaldstíðni.
- Smurning stimpils: „Stimpillsmurningur“ sem tilgreindur er í varahlutalistanum er mikilvægur hluti fyrir háþrýstingsaðgerðir. Það skilar smurolíu aftan á fylliboxið, dregur ekki aðeins úr núningshita með því að smyrja stimpilflötinn heldur skolar líka út fínar sandagnir sem gætu legið í pakkningunni og kemur þannig í veg fyrir rispur á yfirborði.
Greining á vökvaafköstum og rekstrarbreytum
Afköst JWS-400 ræðst af bæði vélrænni togmörkum og vökvaþrýstingsmörkum. Skilningur á þessum takmörkunum er nauðsynlegur fyrir örugga notkun.
Jafnvægið milli þrýstings og tilfærslu
Þó að vökvaendinn geti náð nafnþrýstingi upp á 10.000 psi, þá tryggir þetta ekki að þrýstingurinn haldist á öllum tilfærslustigum.
- Úttaksþrýstingur dælunnar er í öfugu hlutfalli við þversniðsflatarmál stimpilsins.
4,5 tommu stimpill: hámarksflæðisstilling. Undir þessari uppsetningu fellur nafnþrýstingur dælunnar verulega niður fyrir 10.000 psi, takmarkaður af 400 HP heildarafli og nafnálagi tengistangarinnar.
3,75-tommu eða minni stimplar: Til að ná 10.000 psi vinnuþrýstingi verður að nota stimpla með minni þvermál. Þetta er ekki aðeins til að draga úr ummálsálagi á vökvahliðinni heldur einnig til að halda stimpilþrýstingi (stangaálagi) innan álagssviðs aflhliðarinnar.
Tafla 1: Samanburður á lykilafköstum á JWS-400
|
færibreytu |
Ensk eining |
mælieining |
athugasemdir |
|
Mál afl (286 RPM) |
400 hestöfl |
298 kW |
|
|
hámarks vinnuþrýstingur |
10.000 psi |
68.950 kPa |
Það þarf að nota með litlum stimpli. |
|
hámarks þvermál stimpla |
4,5 tommur |
114,3 mm |
|
|
hámarks þvermál stimpla |
5,5 tommur |
139,7 mm |
Aðeins fyrir lágan-þrýstingsskilyrði |
|
högglengd |
7 tommu |
177,8 mm |
|
|
hámarkshraða |
286 snúninga á mínútu |
286 snúninga á mínútu |
|
|
inntaksflans |
6" ANSI 150 RF |
- |
Innöndun við lágan-þrýsting |
|
losunarflans |
3-1/16" API 6BX |
- |
10.000 psi háþrýstingur |
Púls og dempun
Sem þriggja-strokka einvirka-dæla myndar JWS-400 innbyggða flæðispúls (um það bil 23% af meðalflæði) meðan á notkun stendur. Ef þessum púls er ekki stjórnað getur það valdið miklum vélrænum titringi í háþrýstigreininni, sem leiðir til þreytubilunar.
Sogstöðugleiki: Uppsettur við soginntakið til að gleypa þrýstingssveiflur af völdum vökvahröðunar, tryggja fullkomna vökvafyllingu í strokknum og koma í veg fyrir kavitation.
Losunardempari: Þetta tæki er sett upp við losunargáttina og notar köfnunarefnis-forhlaðna þvagblöðru til að gleypa háa-þrýstingspúlstopp, sem tryggir stöðugt vökvaflæði.
Viðhald, verkfæri og API 7K samræmi
Viðhaldsstefnan fyrir JWS-400 snýst um að skipta út 'eyðanlegum' -íhlutum sem hannaðir eru til að fórna sjálfum sér-til að vernda dýra, svikna vökvaenda úr stáli. Allir mikilvægir burðarhlutir- og þrýstistýringareiningar verða að vera í samræmi við API Spec 7K 'Drilling and Well-Service Equipment' staðalinn.
Sérstök viðhaldsaðferð á keilulaga ventilsæti
Mesta áskorunin við að hanna mjókkandi loka er að skipta um ventlasæti. Þar sem það byggir á-hástyrkri truflunarpassingu fyrir festingu, er ekki hægt að fjarlægja ventlasæti eins auðveldlega og í búrlokum.
- Sérhæfð verkfæri: Í skjölunum er beinlínis tekið fram að hægt sé að fjarlægja mjókkandi ventilsæti með því að nota M-1100 vökvatogara með M-1097 togarhaus.
- Rekstraráhætta: Ekki reyna að fjarlægja ventilsæti með valdi með því að nota logaskurð eða frumleg vélræn verkfæri. Logaskurður getur skemmt málmvinnsluuppbyggingu hita-meðhöndlaða ventilhússins og dregið úr burðarvirki þess. Vélrænn kraftur gæti einnig rispað innra yfirborð keilulaga holunnar. Allar skemmdir á keilulaga holunni munu koma í veg fyrir að nýja ventlasæti nái fullkominni þéttingu, sem leiðir til leka og hraðrar bilunar á öllu vökvakerfinu.
- Leiðbeiningar um uppsetningu: Þegar þú setur upp nýtt ventlasæti skaltu ganga úr skugga um að keilulaga hola ventilhússins sé alveg hreint og þurrt (olíu-laust og vatns-laust). Sérhver fita getur myndað smurfilmu á milli keilulaga yfirborðanna, dregið úr núningi og valdið því að ventlasæti losnar við háan-þrýsting. Venjulega þarf sérstakt hamarverkfæri til að for-herða ventlasæti, fylgt eftir með lokaspennu og staðsetningu með því að nota eigin vökvaþrýsting dælunnar.
Listi yfir rekstrarvörur og skiptanleika
JWS-400 rekstrarvörur innihalda V-belti, V-beltisæti, stimpilpökkun og strokkaþéttingar. Fjölbreytt úrval þriðja-birgja bjóða upp á varahluti sem samræmast API 7K (td Goldenman, Better, o.s.frv.). Þetta yfirgripsmikla íhlutavistkerfi dregur verulega úr rekstrarkostnaði JWS-400 líftímans.
Tafla 2: JWS-400 staðlað viðhaldshluta- og verkfæralisti
|
Heiti hluta |
Dæmi um hlutanúmer |
viðhaldsleiðbeiningar |
|
keilulaga lokasæti sundurhlutunarverkfæri |
1714291 / M-1100 |
Vökvadrif kemur í veg fyrir skemmdir á dæluhúsi |
|
pökkunarkirtlasamstæðu |
1714310-12 |
Inniheldur hlíf, þéttihring og aðra íhluti |
|
stimpill (harð húðun) |
1715158 |
Skoða skal slit á húðun reglulega. |
|
millistöng |
1714296 (OEM) |
tengja krosshaus og stimpil |
Algengar villustillingar og forvarnir
Vatnaflfræðileg endasprunga: Algengasta stórslysabilunin, sem gerist venjulega við streitu-þéttar krossgötur. Fyrirbyggjandi ráðstafanir fela í sér reglubundna úthljóðs- eða segulmagnaðir agnaprófanir (NDT) og forðast yfirþrýstingsaðgerð.
Leki frá ventlasæti: Þetta á sér stað vegna óviðeigandi uppsetningar eða bilunar á þéttingarinnlegginu. Fyrirbyggjandi aðgerðir fela í sér að fylgja nákvæmlega hreinsunarferli uppsetningar og skipta tafarlaust um slitinn pólýúretaninnlegg.
Ofhitnun afltækis: venjulega af völdum lágs olíustigs eða mengaðrar smurolíu. Fylgdu nákvæmlega olíuskiptaáætluninni og fylgdu hitastigi sveifarhússins.
Markaðsstaða og notkunarsviðsmyndir
JWS-400 skipar einstaka sess í dælufjölskyldunni niðri í holu. Þó að nútíma brotaaðgerðir noti venjulega quintuplex dælur (yfir 2000 hestöfl), er JWS-400 áfram ómissandi fyrir smærri aðgerðir.
- Sementun: Þetta ferli krefst nákvæmrar tilfærslustýringar og miðlungs-til-háum þrýstingi, þar sem 400 hestöfl JWS-400 gefur bara rétt magn.
- Aðgerðir á spólurörum krefjast venjulega viðvarandi hringrásarþrýstings. Fyrirferðarlítil hönnun JWS-400 gerir auðvelda uppsetningu á undirvagni vörubílsins með spólu.
- Sýring: Vökvaendinn á sviksuðu stáli og ryðfríu stáli íhlutunum veitir nauðsynlega tæringarþol, ásamt sýru-þolnum pakkningum og gúmmíþéttingum, sem gerir skilvirka sýrudælingu kleift.
JWS-400 skilar meiri aflþéttleika en hliðstæða hans JWS-340 eða JWS-165, en býður upp á yfirburða hreyfanleika og sveigjanleika í notkun miðað við stærri dælur. 4.667:1 keðjuhlutfallshönnunin gerir það kleift að samhæfa sig beint við hefðbundnar dísilvélarafl vörubíla, sem hagræða hönnun flutningskerfisins.
maq per Qat: nov jws-400 mjókkandi lokar og sætisdæla, Kína nov jws-400 mjókkandi lokar og sætisdælur framleiðendur, birgjar, verksmiðja




