Гидравлик өргүүрүүд яагаад тасралтгүй хүнд даацын уул уурхайн хэрэглээнд цахилгаан өргүүрүүдээс илүү сайн ажилладаг вэ?

Моторын дизайны үндсэн ялгаа - Гидравлик өргүүрийг буруу ашиглахад зориулагдсан болгодог зүйл

Би Ининий Гидравлик компанид уул уурхай, далайн болон барилгын зориулалттай өргүүрийн системийг зохион бүтээх чиглэлээр арван таван жил ажилласан бөгөөд гидравлик болон цахилгаан өргүүрийн хоорондох инженерийн философийн ялгаа нь илт байна:Гидравлик мотор нь хэт ачааллаас хамгаалах зориулалттай байдаг бол цахилгаан мотор нь унтрах замаар өөрсдийгөө хамгаалдаг нарийн төхөөрөмж юм.Энэ ялгаа нь аль ч технологийн дизайны алдаа биш бөгөөд энэ нь үндсэн физикийн үр дагавар юм. Гидравлик моторууд нь эргэлдэгч поршен эсвэл арааны бүлгийг жолоодохын тулд даралттай шингэн (ихэвчлэн уул уурхайн өргүүрийн хэрэглээнд 250-350 бар) ашигладаг. Шингэн нь өөрөө цахилгаан дамжуулах хэрэгсэл болон хөргөлтийн хэрэгслийн аль алиных нь үүрэг гүйцэтгэдэг - шингэн нь мотороор эргэлдэх үед системийн тосны хөргөгч рүү дулааныг дамжуулдаг. Хэрэв мотор хэт ачаалалтай байвал системийн даралтыг бууруулах хавхлага нь тогтоосон даралтад (ихэвчлэн 315-350 бар) нээгдэж, урсгалыг өөрчилдөг бөгөөд системийг унтраахгүйгээр механик эд ангиудыг хэт ачааллын гэмтлээс хамгаалдаг.

Үүний эсрэгээр цахилгаан мотор нь цахилгаан гүйдлийг соронзон урсгал болгон хувиргаж эргүүлэх хүч үүсгэдэг. F ангиллын (хамгийн ихдээ 155 хэм Цельсийн) эсвэл H ангиллын (хамгийн ихдээ 180 хэм Цельсийн) тусгаарлагчтай зэс утас бүхий моторын ороомог нь гүйдлийн квадраттай пропорциональ дулаан үүсгэдэг (I-квадрат-R алдагдал).Тасралтгүй ажилладаг уурхайн хэрэглээнд өргүүр нь 30-60 минутын турш ачааллыг сөрөн татагддаг бөгөөд моторын ороомог нь 15-25 минутын дотор дулааны ханалтад хүрч, дулааны хамгаалалтын реле буюу VFD нь тусгаарлагч эвдрэлээс урьдчилан сэргийлэхийн тулд моторыг унтраадаг.Энэ нь эвдрэл биш - энэ бол мотор өөрийгөө байнгын эвдрэлээс хамгаалж байгаа явдал юм - гэхдээ өргүүр ажиллаж байх үед зогсохыг харж буй уурхайн үйлдвэрлэлийн менежерийн хувьд энэ ялгаа нь шинжлэх ухааны ач холбогдолтой юм.ISO 5001Цахилгаан хөдөлгүүрийн үр ашгийн стандартын дагуу тасралтгүй ажиллах хүчин чадалтай хөдөлгүүрүүд нь 40%-ийн ажлын мөчлөгөөс цааш ажиллахын тулд албадан агаарын хөргөлт (гадаад сэнстэй TEFC мотор) эсвэл усны бүрхүүлтэй хөргөлтийн аль нэгийг шаарддаг бөгөөд албадан хөргөлттэй байсан ч Австрали, Өмнөд Америкийн ил уурхайд түгээмэл тохиолддог 35-45 хэмийн орчны температурт дулааны хязгаар нь ихэвчлэн 60-70% ажлын мөчлөг байдаг.

Ажлын мөчлөгийн харьцуулалт: Цахилгаан өргүүрийн дулааны хязгаарлалт яагаад уул уурхайд үйлдвэрлэлийн асуудал болж байна вэ?

Цахилгаан өргүүрийн мэдээллийн хуудсан дээрх ажлын мөчлөгийн үзүүлэлт нь лабораторийн нөхцөл байдлыг илэрхийлдэг - 25 хэмийн температуртай орчин, цэвэр агаар, нэрлэсэн хүчдэл - эдгээрийн аль нь ч хатуу чулуулгийн уурхайн орчинд хамаарахгүй.Цельсийн 40 хэмийн температурт агаарт тоос шороо хөдөлгүүрийн хөргөлтийн сэрвээг хэсэгчлэн бөглөрсөн бодит олборлолтын нөхцөлд "40% үнэлгээтэй" цахилгаан өргүүрийн бодит ажлын мөчлөг ойролцоогоор 25-30% хүртэл буурдаг. Хоёр 10 цагийн ээлжээр ажилладаг уурхайн хувьд энэ нь хуримтлагдсан дулааны хуримтлал хөргөлтийн үе рүү шилжихээс өмнө цахилгаан өргүүр ээлж тутамд ердөө 2.5-3 цаг ажиллах боломжтой гэсэн үг бөгөөд энэ хөргөлтийн үе (ихэвчлэн аюулгүй ороомгийн температурт буцах хүртэл 30-45 минут) нь үйлдвэрлэлийн бүтээмжийг шууд бууруулдаг.

At Иньинь гидравликМанай IYJ цувралын гидравлик өргүүрүүд нь 100% тасралтгүй ажиллах зориулалттай бөгөөд гидравлик цахилгаан нэгжийн тос хөргөгч нь хамгийн их хүлээгдэж буй орчны температурт тохируулан 15%-ийн аюулгүй байдлын хязгаартай.Тосны хөргөгч нь 100% ажлын мөчлөгийг боломжтой болгодог дулааны удирдлагын бүрэлдэхүүн хэсэг юм.— энэ нь гидравлик шингэнээс дулааныг орчны агаар (эсвэл газар доорх уурхайн хэрэглээнд зориулсан хөргөлтийн ус) руу дамжуулж, хамгийн их ачаалалтай тасралтгүй ажиллаж байсан ч шингэний температурыг 65 хэмээс доош байлгадаг. Гидравлик насосыг хөдөлгөдөг цахилгаан мотор нь системийн цорын ганц цахилгаан бүрэлдэхүүн хэсэг бөгөөд эргүүлэгний ачааллаас үл хамааран тогтмол хурд болон ачааллаар ажилладаг тул цахилгаан эргүүлэгний моторыг устгадаг хувьсах дулааны мөчлөгийг арилгадаг.

Хувьсах ачааллын дор эргүүлэх хүчийг тогтвортой байлгах нь: Гидравлик хөдөлгүүрийн зөөлөн асаалт болон цочрол шингээлтийн давуу тал

Уул уурхайн өргүүрийн үйл ажиллагаанд бүх татах ажиллагааны ойролцоогоор 67% нь статик ачааллын эсрэг асаахтай холбоотой байдаг - чулуун ачааны машин, зогссон ачааны машин, таталтын туузан дамжуулагч.Статик ачааллын эсрэг асаахад тэг эргэлтийн хурдтай үед хамгийн их эргүүлэх хүч шаардлагатай бөгөөд энэ нь гидравлик моторын үндсэн давуу тал хамгийн тод илэрдэг газар юм. Гидравлик мотор нь чиглэлийн хяналтын хавхлага нээгдэх мөчид хамгийн их эргүүлэх хүчээ гаргадаг бөгөөд даралт нь гидравлик хэлхээнд шууд (50-100 миллисекундын дотор) нэмэгдэж, мотор тэг эргэлтийн хурдтай үед бүрэн зогсолтын эргүүлэх хүчийг өгдөг. Орох гүйдэл байхгүй, ороомгийн халаалтын оргил байхгүй, асаагуурын контакторын нум байхгүй.

Статик ачааллын эсрэг асаах цахилгаан мотор нь асаах хугацаанд түгжигдсэн роторын гүйдэл (ихэвчлэн бүрэн ачааллын гүйдлээс 6-8 дахин их) хэрэглэдэг бөгөөд шууд асаахад ихэвчлэн 2-5 секунд, зөөлөн асаагуурын хүчдэл нэмэгдэхэд 5-15 секунд байдаг.Түгжигдсэн роторын асаалт бүр нь хөдөлгүүрийн ороомгийг ойролцоогоор 0.5-1.0 эквивалент ажиллах цагаар дулааны хувьд хөгшрүүлдэг, учир нь асах гүйдлийн үед I-квадрат-R халаалт нь хэвийн ажиллагааны үеийнхээс 36-64 дахин их байдаг.20-30 удаагийн эхлүүлэх мөчлөгтэй уурхайн ээлжинд зөвхөн эхлүүлэхээс үүссэн хуримтлагдсан дулааны хөгшрөлт нь нэг 10 цагийн ээлжинд ороомгийн 10-30 цагтай тэнцэх хугацааг зарцуулж болно.AS 1418Кран болон өргөгчийн стандартын дагуу орчны температур 35 хэмээс хэтэрсэн үед цахилгаан эргүүлэгний хөдөлгүүрийн асаах давтамжийг бууруулах ёстой бөгөөд буурах коэффициент нь нэрлэсэн температураас дээш 5 хэм тутамд 0.85 байна.

Гидравлик системүүд нь гидравлик шингэний шахалтын чадвараар дамжуулан байгалийн цочрол шингээлтийг хангадаг.Уул уурхайн өргүүр гэнэтийн ачаалал нэмэгдэхэд (чулуулгийн хэлтэрхий чулуулгийн чулуулгийн хэлтэрхий шонгийн доор шаантаглах, кабель тэгш бус газар дээр гацах) гидравлик шингэн бага зэрэг шахагддаг (эрдэс тосны даралтын өсөлт 70 бар тутамд ойролцоогоор 0.5%-ийн эзэлхүүн буурдаг), механик эд ангиудад хүрэхээсээ өмнө цохилтыг шингээдэг.Энэхүү гидравлик зөөлөвч нь мотор болон хурдны хайрцгийн оролтын голын хооронд хатуу механик холболттой цахилгаан эргүүлэгчтэй харьцуулахад хурдны хайрцгийн оргил эргүүлэх хүчийг 20-35%-иар бууруулдаг.Иньинь гидравликМанай гидравлик эрчим хүчний нэгжүүд нь цочрол шингээлтийг сайжруулах зорилгоор тусгайлан бүтээсэн аккумляторын хэлхээг агуулдаг - 120 бар азот хүртэл урьдчилан цэнэглэгдсэн 10 литрийн багтаамжтай давсагны аккумлятор нь насос болон моторт хүрэх даралтын огцом өсөлтийг шингээдэг.

Моторын эвдрэлийн горимын харьцуулалт: Хатуу чулуулгийн уурхайн орчин дахь шаталтын хурд ба засварын зардал

Хоёр төрлийн моторын хувьд хүрээлэн буй орчны бохирдол нь эвдрэлийн гол хурдасгуур боловч эвдрэлийн горим болон засварлах замууд нь үндсэндээ өөр өөр байдаг.Хатуу чулуулгийн олборлолтод хүрээлэн буй орчинд дараахь зүйлс орно: агаарт цахиурын тоос (0.5-5 микрон ширхэгийн хэмжээтэй, маш их үрэлтэд өртөх), чичиргээ (ойролцоох бутлуур болон конвейерээс өргүүрийн суурь дээр 5-15 мм/с RMS), температурын өргөн хэлбэлзэл (ил уурхайн үйл ажиллагаанд шөнөдөө 5 хэмээс өдөртөө 45 хэм хүртэл), мөн уурхайн усгүйжүүлэх үйл ажиллагаанаас үүссэн ус эсвэл лаг нь хааяа нэг илрэх.

Энэ орчинд цахилгаан хөдөлгүүрийн эвдрэлийн хэлбэрүүд: холхивчийн бохирдол (IEEE хөдөлгүүрийн найдвартай байдлын судалгаагаар босоо амны битүүмжлэлийг давж тоос нэвчдэг нь цахилгаан хөдөлгүүрийн эвдрэлийн ойролцоогоор 51%-ийг эзэлдэг), ороомгийн тусгаарлагчийн эвдрэл (ороомог дээр тоос хуримтлагдах нь дулаан тархалтыг бууруулж, дулаалгыг хэвийн хэмжээнээс 2-3 дахин их хэмжээгээр доройтуулдаг халуун цэгүүдийг үүсгэдэг), мөн терминалын хайрцагны зэврэлт (чийг нэвчсэнээр газардуулгын хагарал үүсдэг).Хатуу чулуулгийн уурхайн орчинд цахилгаан хөдөлгүүрийн эвдрэлийн түвшин цэвэр үйлдвэрлэлийн орчинтой харьцуулахад ойролцоогоор 3-5 дахин их байдаг.мөн мотор эвдэрсэн үед засварын замд ихэвчлэн дараахь зүйлс шаардлагатай: өргүүрээс гаргах (краны тусламжтайгаар 1-2 цаг), моторын засварын газар руу тээвэрлэх (ложистикийн 2-5 хоног), задлах/буцаах/дахин угсрах (5-10 хоног), дахин суурилуулах (1-2 цаг). Нийт зогсолтын хугацаа: эвдрэл тус бүрт 7-17 хоног.

Гидравлик хөдөлгүүрийн эвдрэлийн горимууд: битүүмжлэлийн элэгдэл (хамгийн түгээмэл эвдрэл, ихэвчлэн 8,000-12,000 ажиллах цаг зарцуулдаг), эргэлдэгч бүлгийн элэгдэл (поршений хуяг, цилиндрийн блокийн нүүр, хавхлагын хавтан - аажмаар бөгөөд гүйцэтгэлийн хяналтаар илрүүлж болно), мөн бохирдолтой холбоотой оноо (10 микрон абсолют ба түүнээс дээш түвшинд зохих шүүлтүүрээр урьдчилан сэргийлэх боломжтой).Гидравлик моторын талбайн засвар: жийргэвчийг солиход стандарт багаж хэрэгслээр 2-4 цаг шаардагдах бөгөөд моторыг кранаар салгах шаардлагагүй.Эргэлтийн бүлгийн солих ажил 4-8 цаг үргэлжилдэг бөгөөд гидравлик техникч газар дээр нь гүйцэтгэж болно. Мотор уурхайн талбайгаас гардаггүй. Нийт зогсолт: Битүүмжлэл эвдэрсэн тохиолдолд 0.5-1 хоног, эргэлдэгч бүлгийн солих үед 1-2 хоног.Уул уурхайн тоног төхөөрөмжийн эрчим хүчний үр ашиг (MEET)Судалгааны мэдээллээс харахад гидравлик системийн талбайн засварлах чадвар нь алслагдсан уурхайн цахилгаан системүүдтэй харьцуулахад хамгийн том үйл ажиллагааны давуу тал бөгөөд талбайгаас гадуурх засварын ложистик нь эвдрэлийн тохиолдол бүрт хэдэн долоо хоног нэмдэг.

Цаг тутамд ногдох нийт зардал: Тасралтгүй уул уурхайн өргүүрийн хэрэглээний 5 жилийн үйл ажиллагааны зардлын шинжилгээ

Гидравлик өргүүрийн систем нь ижил хүчин чадалтай цахилгаан өргүүрээс 30-50% илүү үнэтэй байдаг худалдан авалтын өртгийн зөрүү нь гидравлик өргүүрийн эсрэг хамгийн түгээмэл дурдсан маргаан боловч хамгийн дутуу дүн шинжилгээ юм.5 жилийн хугацаанд (уул уурхайн тоног төхөөрөмжийн элэгдлийн ердийн хугацаа) нэг цагийн нийт өртгийн зохих шинжилгээгээр анхны өндөр өртгийг эхний 18-24 сарын дотор зогсолт багасч, засвар үйлчилгээний зардал буурснаар нөхдөг болохыг харуулж байна.

Дунд оврын уурхайн хувьд лебедка ашиглалтын алдагдлаас цагт 1200-1800 ам.доллар гэж тооцоолсон үйлдвэрлэлийн зогсолтын зардал нь нийт зардлын тэгшитгэлд давамгайлдаг.Гидравлик өргүүрийн 100% ажиллах мөчлөг нь дулааны унтралтай холбоотой үйлдвэрлэлийн алдагдлыг арилгадаг бөгөөд талбайд засварлах боломжтой моторын загвар нь засвартай холбоотой зогсолтын хугацааг моторын цехээс гадуур засвар хийх шаардлагатай цахилгаан өргүүртэй харьцуулахад ойролцоогоор 85%-иар бууруулдаг.CIPSХудалдан авалтын хугацааны мөчлөгийн өртгийг тооцоолох арга зүйд заасны дагуу, 5 жилийн уул уурхайн тоног төхөөрөмжийн хугацааны мөчлөгийн туршид эзэмшлийн нийт өртөг нь худалдан авалтын шийдвэрийн үндэс суурь байх ёстой бөгөөд тоног төхөөрөмж худалдагчдын танилцуулахыг илүүд үздэг худалдан авалтын үнийн харьцуулалт биш юм.

Гидравликийн эсрэг шударга үндэслэл: Цахилгаан лебедка нь зөв сонголт хэвээр байх үед

Гидравлик өргүүрүүд нь бүх талаараа давуу талтай биш бөгөөд цахилгаан системийн давуу талууд нь үйл ажиллагааны шаардлагад илүү сайн нийцдэг тодорхой нөхцөл байдалд би уул уурхайн үйлчлүүлэгчдэд цахилгаан өргүүрүүдийг санал болгосон.Цахилгаан өргүүр нь дараах тохиолдолд илүү тохиромжтой сонголт юм: өргүүрийг хөдөлгөөнт платформ дээр суурилуулсан (гидравлик хөдөлгүүрийн блок нь тусдаа дизель хөдөлгүүр шаарддаг батерейгаар ажилладаг уул уурхайн машинууд), ажлын мөчлөг үнэхээр завсарлагатай (цагт 15 минутаас бага тасралтгүй ажиллах, өдөр тутмын нийт ажиллагаа 4 цагаас бага), өргүүр нь цаг уурын хяналттай орчинд (25-30 хэмийн температурыг хадгалдаг албадан агааржуулалттай газар доорх уурхайнууд), мөн анхны хөрөнгө оруулалтын төсөв нь заавал биелүүлэх хязгаарлалт болдог (гидравлик болон цахилгааны хоорондох 30,000-50,000 ам.долларын худалдан авалтын өртгийн зөрүү хэт өндөр байдаг жижиг уул уурхайн үйл ажиллагаа).

Тэсрэлтэд тэсвэртэй хатуу шаардлага тавьдаг гүний нүүрсний уурхайнуудын хувьд дизель хөдөлгүүртэй гидравлик цахилгаан блокуудыг уурхайн аюулгүй байдлын дүрмээр хориглосон цорын ганц сонголт бол Ex-d (галд тэсвэртэй) эсвэл Ex-e (аюулгүй байдлыг нэмэгдүүлэх) гэрчилгээтэй мотортой цахилгаан өргүүр байж болно. Эдгээр тохиолдолд,Иньинь гидравликнь ATEX болон IECEx стандартын дагуу дэлбэрэлтэд тэсвэртэй моторын гэрчилгээтэй IYJ өргүүрийн цувралын цахилгаан хөтлөгчтэй хувилбаруудыг санал болгож байна. Зөв технологийн сонголт нь нэг төрлийн моторыг нөгөөгөөс нь илүүд үзэх нийтлэг давуу эрхээс бус харин тухайн уурхайн үйл ажиллагааны профайлаас хамаарна.Арван таван жилийн дараах миний зөвлөмж: хэрэв өргүүр өдөрт 4 цагаас илүү ажилладаг бөгөөд уурхай нь батерейгаар ажилладаггүй эсвэл дэлбэрэлтээс хамгаалах хязгаарлалтгүй бол гидравлик өргүүрийн 5 жилийн нийт зардлын давуу тал нь үл тоомсорлоход хэтэрхий том байна.

Гадаад лавлагаа: ISO 5001 Моторын Стандартууд · MEET Уул уурхайн судалгаа · CIPS худалдан авалтын стандартууд · IOM3 Уул уурхайн хүрээлэн · CSA уул уурхайн стандартууд · DNV тоног төхөөрөмжийн гэрчилгээ · ISO 4413 Гидравлик системүүд · SAE International