Как правильно выбрать шаровой шарнир для дноуглубительных работ в условиях высокой абразивности?

Почему устойчивость к истиранию определяет срок службы шарового шарнира драги

Шаровые шарниры расположены в гибких точках соединения нагнетательного трубопровода земснаряда, поглощая постоянное угловое движение, вызванное воздействием волн, изгибом понтона и шарниром трубопровода. В отличие от прямого участка трубы, внутренняя геометрия шарового шарнира создает турбулентность на границе раздела шар-муфта, которая концентрирует воздействие частиц в узкой полосе, а не распределяет износ равномерно. На земснаряде с фрезой, перемещающем крупный песок со скоростью от 4 до 6 метров в секунду, этот локальный износ может уменьшить толщину стенок на несколько миллиметров в течение одного сезона эксплуатации, если выбран неправильный материал.

Содержание песка, угловатость частиц и скорость потока — это три переменные, которые определяют, насколько быстро изнашивается шаровой шарнир. Раздробленные камни и фрагменты кораллов наносят гораздо больший ущерб, чем округлый речной песок той же концентрации, поэтому соединение, которое хорошо работает на земснаряде с прицепным бункером для выемки ила, может выйти из строя в течение нескольких недель при выполнении проекта по выемке камня.

Выбор материалов и футеровки, продлевающий срок службы

Самым большим фактором устойчивости к истиранию является то, что касается навозной жижи. Стандартные корпуса из углеродистой стали быстро изнашиваются при постоянном контакте с частицами, а закаленные вкладыши или сменные щелевые кольца смещают точку износа на деталь, которую можно заменить, а не на все соединение.

Сталь с высоким содержанием марганца остается наиболее распространенным выбором для шаровых шарниров земснарядов, поскольку она затвердевает под воздействием удара, а это означает, что поверхность фактически становится более жесткой, чем дольше она подвергается воздействию абразивного потока, без хрупкости, которая может повлиять на полностью затвердевшие сплавы при внезапной ударной нагрузке.

Тип сальника или болтовое соединение: соответствие соединения условиям абразивной работы

Шаровой шарнир земснаряда доступен в двух вариантах соединения, и выбор влияет как на характер износа, так и на скорость обслуживания. В соединениях сальникового типа используется вращающаяся манжета, которую можно ослабить вручную или с помощью гаечного ключа, что позволяет быстро отсоединить секцию трубы для проверки или замены футеровки. В болтовых соединениях используется фиксированное фланцевое кольцо, которое обеспечивает более жесткое уплотнение при высоком давлении, но его открытие для проверки износа занимает больше времени.

• Тип сальника подходит для проектов с частой реконфигурацией трубопровода, поскольку секции можно поворачивать или менять местами, не нарушая при этом полную схему расположения болтов фланца.
• Болтовой тип подходит для непрерывных и длительных дноуглубительных работ, когда трубопровод остается в одной конфигурации в течение нескольких недель, а устойчивость к вибрации имеет большее значение, чем быстрая разборка.
• Оба типа обычно доступны с углами отклонения 15 или 18 градусов, и любой из них может быть изготовлен для фланцевого или приварного монтажа в зависимости от того, как собрана остальная часть трубопровода.

В частности, при работе с высокой абразивностью сальниковые соединения имеют практическое преимущество: они позволяют бригадам периодически вращать шаровой шарнир, поэтому износ распределяется вокруг отверстия, а не концентрируется на одной стороне, что невозможно при фиксированном болтовом узле.

Номинальное давление, угол и размер отверстия: правильное определение технических характеристик

Устойчивость к истиранию — это только половина дела. Шаровой шарнир, размер которого меньше требуемого класса давления трубопровода, выйдет из строя уплотнения задолго до того, как изнашивается футеровка, независимо от выбора материала.

Как правило, указывайте шаровой шарнир на один класс давления выше номинального пикового давления нагнетания насоса, а не его среднего рабочего давления. Скачки, вызванные закрытием клапана, изменением положения тормозного рычага или внезапным закрытием задвижки, могут значительно превысить стабильные показания, а соединение недостаточного размера является первым компонентом, который дает течь под этим скачком.

Сопутствующие компоненты износа экскаваторов из нашей номенклатуры продукции

Помимо шаровых шарниров земснаряда, наша производственная линия покрывает соединенные изнашиваемые детали, которые используют один и тот же путь прохождения навозной жижи, поэтому секции трубопровода могут быть подобраны таким образом, чтобы обеспечить постоянный срок службы истиранию от режущей головки до выпускного отверстия.

Шаровой шарнир Шаровой шарнир

Карданный шарнир экскаватора Компоненты ТШД

Поворотный сальник драги Компоненты ТШД

Поворотный изгиб земснаряда Всасывающий узел резца

Компенсационное кольцо из высокомарганцовистой стали Запасные части для экскаватора

Методы уплотнения, смазки и технического обслуживания, продлевающие годы службы

Даже самый лучший материал вкладыша не будет работать, если пренебрегать уплотнением на границе шара и гнезда. В большинстве шаровых шарниров драги используется резиновое или полиуретановое уплотнительное кольцо, сжатое между шаром и сальником, и это уплотнение изнашивается быстрее при абразивной работе, поскольку мелкие частицы мигрируют в канавку уплотнения во время каждого цикла вращения.

1. Проверяйте канавку уплотнения каждые 200–300 часов работы при работе на песке или гравии и каждые 500 часов при эксплуатации в иле или грязи.
2. Перед длительными простоями промывайте соединение чистой водой, чтобы предотвратить попадание осевших частиц вокруг уплотнения.
3. Периодически поворачивайте шарнирные соединения, чтобы шар изнашивался равномерно, а не образовывал канавки на одной стороне.
4. Держите на борту запасное компенсационное кольцо или вкладыш; Замена изношенного вкладыша занимает гораздо меньше времени, чем замена всего шарнира в сборе.
5. Проверьте момент затяжки болтов на болтовых соединениях после первых 100 часов новой эксплуатации, поскольку вибрация может ослабить фитинги до того, как прокладка полностью сядет на место.

Практический контрольный список перед размещением заказа

Сотрудничество с поставщиком земснарядного оборудования, который разбирается в истирании шлама, а не с обычным производителем трубопроводной арматуры, значительно сокращает этот процесс.

Производитель запасных частей для экскаваторов, который может поставлять подходящие компенсационные кольца, вкладыши и задвижки вместе с самим шаровым шарниром, также снижает риск несоответствия допусков между компонентами, полученными от разных поставщиков, что является одной из наиболее распространенных причин преждевременного выхода из строя уплотнений на трубопроводах смешанных марок.

Общие вопросы по выбору высокоабразивного шарового шарнира