Насос DL420

Картер: крепость жесткости и смазки

Картер ДЛ Л09-420 изготавливается из серого чугуна или ковкого чугуна методом цельного литья.

Выбор материала и распределение напряжений:

Для картера DL420 ​​рекомендуется использовать серый чугун класса 30 по ASTM A48 или выше- или ковкий чугун ASTM A536 60-40-18. Чугунные материалы не только обеспечивают контроль затрат, но и обеспечивают превосходную демпфирующую способность. Во время работы трехцилиндровый насос создает значительные пульсирующие нагрузки. Чешуйки графита в чугунной матрице эффективно поглощают высокочастотные вибрации и препятствуют распространению трещин. Внутри корпуса, особенно между корпусом коренного подшипника и направляющей крейцкопфа, должны быть предусмотрены ребра жесткости, чтобы выдерживать боковое усилие, передаваемое шатуном.

Полностью закрытая конструкция со смазкой в ​​масляной ванне:

В конструкции используется «полностью закрытая» конструкция, предотвращающая попадание шлама и пыли извне. Система смазки представляет собой смазку разбрызгиванием, что означает, что большой конец шатуна должен быть оснащен «масляной иглой», или профиль большого конца шатуна может использоваться для образования масляного тумана при вращении.

Ключевые особенности конструкции DL420: Очень важен точный расчет высоты уровня масла и глубины погружения шатуна. Недостаточный уровень масла приводит к недостаточной смазке и заклиниванию подшипников, а чрезмерный уровень приводит к перегреву (перегреву) и утечкам через уплотнения. Стандарт FMC L09 определяет количество масла примерно 3,1 литра (3,25 кварты), которое DL420 ​​должен поддерживать постоянно.

Это наиболее существенная техническая особенность L09-420.

Принцип организации:

Входной вал насоса — это не сам коленчатый вал, а отдельный вал-шестерня (деталь № .1265098 8). Эта шестерня входит в зацепление с эксцентриковой шестерней (деталь № .1285094 8), прикрепленной к коленчатому валу.

Передаточное число: обычно рассчитывается как от 3:1 до 4:1 (определяется картой передаточного числа, хотя внешние редукторы, такие как Noram, могут достигать 6:1, в то время как внутреннее передаточное число насоса обычно фиксировано). Такая конструкция позволяет пользователям напрямую управлять стандартными 4-полюсными двигателями со скоростью 1800 об/мин или двигателями внутреннего сгорания 2000+ об/мин, не требуя больших внешних шкивов.

Конструкция шестерни:

Использование косозубых передач. Косозубые шестерни имеют большее перекрытие, чем прямозубые, что обеспечивает более плавную передачу и меньший шум.

Основные проблемы при производстве DL420. Для изготовления шестерен требуется высокопрочная легированная сталь (например, 8620 или 20CrMnTi), которая подвергается цементации и прецизионному шлифованию. Большие шестерни обычно крепятся на коленчатый вал с помощью термоусадочных или шпоночных соединений, что требует исключительной соосности.

В DL 420 используется шатун из алюминиевого сплава (номер детали 18710) вместо стального.

Инженерная логика:

Уменьшение инерционной массы возвратно-поступательного движения. В поршневом насосе масса поршня, крейцкопфа и головки шатуна ускоряется и замедляется во время каждого хода, создавая значительную инерционную силу ($F=ma$). Алюминиевый сплав, плотность которого составляет всего лишь одну-треть плотности стали, существенно снижает эту силу инерции, тем самым уменьшая нагрузку на подшипники коленчатого вала и сводя к минимуму вибрации.

Термическое расширение и посадка: Головка шатуна из алюминиевого сплава обычно используется не как дополнительный подшипник, а непосредственно как опорная поверхность (или используется разъемный подшипник). Алюминий обладает хорошей теплопроводностью, что позволяет быстро рассеивать тепло трения в масляной ванне.

Характеристики материалов: DL420 ​​требует высокопрочных-кованых алюминиевых сплавов (например, 7075-T6 или 2024-T4) для предотвращения усталостного разрушения при десятках миллионов циклических нагрузок.

Конфигурация подшипников. Хотя в некоторых моделях в качестве поверхности трения может использоваться алюминиевый сплав, модели для тяжелых условий эксплуатации-обычно оснащены сменными разъемными вставными подшипниками (номер детали P510834). В стандартной комплектации DL420 ​​должен поставляться с высококачественными-биметаллическими или триметаллическими подшипниками для повышения удобства обслуживания.

Коленчатый вал и подшипник

Коленчатый вал: поверхность шейки изготовлена ​​из кованой стали и требует индукционной закалки или азотирования для достижения твердости не менее 55 HRC, что обеспечивает износостойкость.

Главный подшипник: используются-высокопрочные шарикоподшипники. По сравнению с подшипниками скольжения шарикоподшипники требуют меньше смазки при запуске и их легче обслуживать. Для DL420 ​​выберите радиальные шарикоподшипники или радиально-упорные шарикоподшипники ведущих-брендов, таких как SKF или Timken.

ГОЛОВКА НАСОСА/КЛАПАННАЯ КАМЕРА: ГИДРОДИНАМИКА И МАТЕРИАЛЫ

Камера клапана (номер детали 1255266) изготовлена ​​из чугуна или ковкого чугуна.

Конструкция пути потока: конструкция должна минимизировать мертвые зоны, чтобы предотвратить осаждение осадка. Путь потока должен иметь плавный переход для уменьшения сопротивления потоку и повышения объемной эффективности.

Конструкция,-стойкая к эрозии. Под высоким давлением эрозия металлических поверхностей жидкостями, содержащими песок,-очень серьезна. Для критических зон внутри камеры клапана DL420 ​​можно рассмотреть возможность нанесения никель-фосфорного покрытия или специальной обработки.

Технология гильз цилиндров: абсолютное доминирование керамики

Отличительной особенностью DL 420 являются керамические гильзы цилиндров (артикул № 1272060).

материаловедение:

Глиноземная керамика (глинозем, 99,5%+): Имея твердость, превышающую HV 1500+, она намного превосходит частицы песка (кварц, HV 1100-1200). Это гарантирует, что гильза цилиндра практически не изнашивается в условиях шлама.

Цирконий, закаленный оксид алюминия (ZTA). Для-конфигураций высокого класса можно выбрать циркониевый-закаленный оксид алюминия, который обеспечивает превосходную вязкость разрушения и предотвращает фрагментацию, вызванную случайным ударом,-вызванным ударом.

Структура процесса:

Стальная оболочка. Трубы из чистой керамики слишком хрупкие, чтобы напрямую выдерживать нагрузки при установке и пульсации высокого-давления. Поэтому керамическую футеровку необходимо закреплять внутри стального корпуса с помощью фитинга с холодной усадкой или методом впрыска эпоксидной смолы.

Отделка внутреннего отверстия: керамическое внутреннее отверстие DL420 ​​должно иметь зеркальную-чистку (Ra<0.1 μm), which not only reduces piston skin bowl wear but also minimizes friction-generated heat.

Технология поршня и уплотнений: применение XNBR

Поршневые чашки – это наиболее-изнашиваемые компоненты двигателей.

Материал обновления:

Стандартный нитриловый каучук (NBR): подходит для применения в чистой воде, имеет низкую стоимость.

Карбоксилированный нитриловый каучук (XNBR) (номер детали .5260661 13): это основные рекомендуемые характеристики для DL420. Благодаря включению карбоксильных групп XNBR значительно повышает прочность материала на разрыв и износостойкость, а его срок службы в 2-3 раза превышает срок службы обычного NBR.

Полиуретан (ПУ): дополнительная конфигурация с превосходной износостойкостью, хотя его термостойкость и стойкость к гидролизу уступают резине, в зависимости от конкретных условий применения.

Конструктивная конструкция: кожаная чаша обычно армируется слоем ткани (Fabric Reinforced), чтобы предотвратить деформацию экструзии под высоким давлением.

Система группы клапанов: игра между шаровым и дисковым клапаном

Чтобы охватить весь рынок, DL420 ​​должен предлагать две конфигурации групп клапанов одновременно.

Шаровые краны:

Применяется для бурового раствора и вязких жидкостей.

Принцип: сфера беспорядочно вращается под воздействием жидкости, что позволяет избежать точечного-износа, а шаровой клапан обладает высокой устойчивостью к твердым частицам, и его нелегко заклинить.

Материал: шарики из нержавеющей стали 440C + седла клапанов из цементированного карбида.

Дисковые клапаны (Дисковые клапаны):

Применимо для чистой воды и жидкостей с низким содержанием осадка.

Принцип: Пружинный сброс, быстрый отклик, высокий объемный КПД.

матрица расхода-давления-скорости

Таблица: Таблица теоретических характеристик DL420 ​​(см. L09-420)

Критические характеристики материалов (Согласование ASTM)

Чтобы обеспечить признание DL420 ​​на мировом рынке, все материалы должны соответствовать стандартам ASTM или превосходить их.

толерантность и соответствие

Траверса и направляющая: Обеспечьте посадку с зазором H7/g6 или меньше. Чрезмерный зазор вызывает стук, а недостаточный – спекание.

Конус седла клапана. В установочных отверстиях седла клапана и камеры клапана обычно используются конические посадки (например, 1:6 или 1:4). Погрешность угла конуса должна строго контролироваться в пределах ±2 угловых секунд, чтобы обеспечить 100% уплотнение контактов и предотвратить утечку высокого-давления.

протокол испытаний

Перед отправкой с завода каждый DL420 ​​должен пройти следующие процедуры:

Испытание полным давлением: запустить при давлении, в 1,1 раза превышающем номинальное, в течение 30 минут и проверить на наличие утечек.

Испытание на повышение температуры: следите за температурой масла в картере, после стабилизации повышение температуры не должно превышать 40 градусов.

Испытание NPSH (отбор проб): проверьте производительность всасывания для предотвращения кавитации при низких уровнях жидкости.

Ключом к созданию DL420 ​​является обеспечение полной взаимозаменяемости его компонентов с серией FMC L09. Ниже приведен подробный список-частотных запасных частей:

Основные уязвимые части (запасные части 1-го уровня)

1272060: Керамическая гильза цилиндра в сборе (2-1/4 дюйма / L0918). Это наиболее важный расходный компонент.

5260661: Комплект прокладок поршня (XNBR, диаметр 2-1/4 дюйма). Включает прокладку, нажимную пластину и гайку.

1225327: Седло клапана.

1101418: Шар из нержавеющей стали (7/8 дюйма).

3264075: Уплотнительное-кольцо клапанной крышки.

Запасные части уровня 2

18710: Шатун в сборе.

1285094: Эксцентрик и шестерня в сборе. Это один из самых дорогих отдельных компонентов.

1265098: Вал-шестерня.

1252939: Узел траверсы (Crosshead Assy).

1255266: Клапанная камера.

Благодаря тщательному анализу FMC Bean L09-420 мы определили формулу успеха DL420: он выходит за рамки простого копирования и обеспечивает современную модернизацию, основанную на передовых технологиях материаловедения.

Технические меры предосторожности. Три важнейших технологических рва должны быть строго защищены:-керамический вкладыш, внутренний редуктор и шатун из алюминиевого сплава. Любой компромисс в этих основных компонентах (например, переход на хромированные-железные вкладыши или устранение внутреннего восстановления) приведет к ухудшению качества продукта до некачественного, что сделает его неприемлемым для специализированного рынка колонкового бурения.

Рыночная стратегия. Опираясь на болевые точки FMC:-дорогие OEM-запчасти и длительные циклы поставок-, этот подход нацелен на рынок послепродажного обслуживания со 100 % взаимозаменяемостью и быстрым реагированием на запасы, тем самым стимулируя общий объем продаж насосов.

На уровне бренда погрузчики Doosan отличаются целевыми стратегиями SEO, что создает профессиональное представление о том, что «DL420 ​​— это высокопроизводительные-шламовые насосы».

DL420 ​​следует рассматривать не просто как модель насоса, а как самое надежное гидравлическое сердце для буровых подрядчиков, работающих в твердых породах и глубоких пластах. Благодаря внедрению инженерных стандартов и рыночных стратегий, подробно описанных в этом отчете, DL420 ​​полностью способен занять позицию на мировом рынке оборудования для жидкостей.

Таблица A.1: Рекомендации по затяжке ключей DL420 ​​(см. стандарты FMC)

Шатунные болты: 35-40 футо-фунтов (требуется Loctite 242)

Гайку клапанной крышки необходимо затягивать по диагонали и равномерно, чтобы предотвратить деформацию крышки.

Гайка затяжки гильзы цилиндра: требуется специальный серповидный ключ.

(Примечание: кавычки в тексте соответствуют источнику фрагмента исследования для обеспечения отслеживаемости данных.)

горячая этикетка : Насос dl420, Китай производители насосов dl420, поставщики, завод