297-6999 産業用石油エンジン C9 C11 C13 C15 C18 CCAT 油圧ポンプ交換アセンブリ

297-6999 油圧ポンプは、C9、C9.3、C11、C13、C15、および C18 エンジン ファミリにわたる CCAT 産業用および石油エンジン プラットフォーム向けに設計されたマルチアプリケーション ギア ポンプです。油圧機器に動力を供給する機械取り付けのポンプとは異なり、このポンプは、発電機セット、産業用パワーユニット、石油掘削リグ、フラックポンプドライブ、船舶推進補助システムなどの産業用エンジン用途向けのエンジン駆動の補助油圧電源として機能します。このポンプは、エンジンのフロント アクセサリ ドライブ (FAD) またはリア PTO から駆動され、冷却ファン ドライブ、潤滑油の循環、燃料移送、および連続稼働の産業および石油用途におけるその他のエンジン搭載の補助機能に油圧の流れを提供します。

297-6999 ポンプの運用上の決定的な課題は、無人または遠隔監視された設置における連続稼働の信頼性です。オペレータがポンプの症状を早期に検出できる建設機械とは異なり、産業用エンジン設備、特に石油坑口ポンプ ドライブや遠隔発電機セットは、定期的な立会い検査のみで 24 時間 365 日稼働しています。これらの用途におけるポンプの故障は、ポンプがサポートする二次システム (冷却ファン、潤滑油循環、燃料移送) が故障し、エンジンの停止を引き起こすまで検出されないことがよくあります。石油坑口用途では、計画外のエンジン停止により 1 日あたり 500 ～ 2,000 バレルの生産が停止する可能性があり、現在の原油価格で 1 日あたり 35,000 ～ 140,000 米ドルの収益が失われることになります。連続使用アプリケーションにおけるポンプの故障モードは、ほとんどの場合ベアリング故障です。持続的な高速動作 (通常、アイドル期間なしで 2,200 ～ 2,400 RPM) により、熱サイクル緩和なしで連続的なベアリング負荷が生成されます。ダメージはあるものの回復可能な摩耗パターンが発生する周期的ポンプとは異なり、連続使用によるベアリングの摩耗は容赦なく、ベアリングの設計寿命の約 85% が消耗すると加速します。

産業用エンジンポンプの連続使用によるベアリングの故障は、熱サイクルが存在しないことが原因で発生します。周期的負荷のアプリケーション (掘削機、ローダー) では、アイドル期間中にポンプが冷却され、ベアリング内の油膜が全厚に再確立され、摩耗粉がベアリングのクリアランスから排出されます。連続使用用途では、ベアリングは定常温度 (85 ～ 95°C) でオイル粘度がその範囲の下限 (8 ～ 12 cSt) で動作し、ラジアル荷重が持続した場合に発生するわずかな偏心から流体動圧ベアリングのクリアランスが回復する機会はありません。この継続的な負荷により、「ベアリング クリープ」と呼ばれる現象が発生します。つまり、回転シャフトからの継続的な摩擦トルクにより、ベアリングの外輪がハウジングのボア内でゆっくりと回転します。 1,000 時間あたり 0.01 ～ 0.05 mm のクリープ率により、ハウジングのボアが徐々に摩耗し、ベアリングのクリアランスが増加し、摩耗速度が加速します。ベアリングのクリアランスが 0.08 ～ 0.10 mm (通常、連続使用時間 8,000 ～ 10,000 時間) に達するまでに、クリアランスの増加によりギア セットが半径方向に移動し、ギアの歯の先端がハウジングのボアと接触し、線形から指数関数的な摩耗への急速な移行が始まります。

当社の 297-6999 産業用交換用ポンプには、連続使用の信頼性を考慮して設計されたベアリング保持機能と監視機能が組み込まれています。ベアリングの外輪は、組み立て中にハウジングの穴に塗布される高強度保持剤 (連続 150°C、せん断強度 30 MPa の定格の嫌気性接着剤) で固定され、故障メカニズムとしてのベアリングのクリープを排除します。ベアリングの仕様は、標準の ABEC-1 (ISO P0) 精度グレードから ABEC-3 (ISO P6) 精度グレードにアップグレードされ、ラジアル振れが 10 ミクロンから 5 ミクロンに減少し、ベアリングの回転要素全体でより均一な荷重分布が実現します。ポンプ ハウジングには、軸受位置に恒久的に取り付けられた振動センサー取り付けパッド (平底面仕上げ Ra 1.6 μm の M8 ネジ付きボス) が含まれており、お客様は継続的な振動監視のために 4 ～ 20 mA ループ電力の加速度センサーを取り付けることができます。ベアリングの振動特性の傾向 (mm/s RMS 単位の全体速度、ISO 10816-3 準拠) は、ベアリングの状態の信頼できる先行指標を提供します。ベースラインの 2 ～ 3 mm/s から 7 mm/s 以上への速度の増加は、ベアリングの初期劣化を示し、通常は機能障害の 400 ～ 600 時間前に現れます。各ポンプは、2,300 RPM および定格圧力で 100 時間の連続使用耐久テストを受け、ベアリング温度と振動が継続的に記録され、顧客に提供されるユニット固有の性能ベースラインが確立されます。

• クリープ防止ベアリングの保持力:高温嫌気性保持コンパウンド (150°C、せん断力 30 MPa) により、連続使用の産業用エンジン ポンプ用途における主な故障メカニズムであるベアリングのアウター レースのクリープが排除されます。
• ABEC-3 精密ベアリング:ABEC-1 から ABEC-3 (ISO P6) にアップグレードされ、5 ミクロンのラジアル振れが実現され、均一な荷重分散と持続的な高速動作下でのベアリング寿命の延長が実現されました。
• 統合振動モニタリングパッド:Ra 1.6 μm の表面仕上げを施した M8 機械加工取り付けボスにより、恒久的な加速度計の取り付けが可能となり、ISO 10816-3 に準拠した継続的な軸受状態の傾向を可能にします。
• 100時間の連続使用検証:継続的なベアリング温度と振動の記録による耐久性テストにより、顧客の状態監視プログラムのユニット固有のベースラインが確立されます。
• エンジン ファミリの互換性:CCAT C9、C9.3、C11、C13、C15、および C18 産業用および石油エンジン プラットフォーム向けに検証されており、フロント アクセサリ ドライブとリア PTO インターフェイスの互換性が検証されています。
• 耐腐食性の外部仕上げ:海洋および沿岸の石油施設の腐食保護のために、ハウジングの外部表面に塗布された 2 成分エポキシ コーティング (150 μm DFT)。

297-6999 ポンプは、CCAT 産業用および石油エンジン プラットフォームで検証されています。

• 産業用エンジン (C9、C9.3、C11、C13、C15、C18):発電機セット (主電源および予備電源)、破砕機、コンベア、ポンプ、コンプレッサー用の産業用電源ユニットで使用されます。海洋補助電源。そしてレール牽引。ポンプは、エンジン冷却ファンの駆動、潤滑油の前後潤滑システム、およびエンジンに取り付けられた補助機能に油圧の流れを提供します。
• 石油エンジン (C9、C15、C13​​、C18、C11):坑井の整備（破砕、セメント結合、酸性化）、掘削装置の動力（泥ポンプ、ドローワーク）、およびガス圧縮に関して認定されています。石油定格エンジンは、このポンプが満たす特別な認証要件を備えたゾーン 2 危険区域で動作します。

1. エンジン ファミリと PTO 構成を確認します。エンジン型式 (C9 ～ C18) と PTO 駆動タイプ (フロント アクセサリー ドライブ、リア PTO、またはサイド PTO) を確認してください。 PTO 比はポンプ速度を決定し、ポンプの定格範囲と一致する必要があります。
2. 補助機能を特定します。このポンプが果たす特定の補助機能 (ファン駆動、潤滑ポンプ、燃料移送など) を決定し、流量/圧力要件がポンプの仕様と一致していることを確認します。
3. 危険場所認定:石油ゾーン 2 の設置の場合は、非火花シャフト カップリング インターフェイスと静電気散逸性の外部コーティングを備えた ATEX/IECEx 準拠のバリアントを指定してください。
4. 振動監視の統合:施設の PLC/DCS に接続されたループ給電加速度計 (4 ～ 20 mA 出力) を備えた統合モニタリング パッドを利用して、軸受状態の継続的な傾向を把握します。

• Q: 貴社のポンプと標準の OEM ポンプでは、連続使用ベアリングの設計がどのように異なりますか?
  A: 3 つの主な違い: (1) 当社の ABEC-3 ベアリングは、OEM の ABEC-1 ベアリングと比較してラジアル振れを 50% 低減し、より均一な荷重分散を実現します。 (2) アンチクリープ保持コンパウンドにより、ベアリングのアウター レースの回転が排除されます。これは OEM 設計には存在せず、連続稼働設備の OEM ポンプが通常、目標の 10,000 ～ 12,000 時間に対して 6,000 ～ 8,000 時間で故障する主な理由です。 (3) 振動監視パッドにより、時間ベースまたは故障ベースの交換ではなく、状態ベースの交換が可能になります。振動データの傾向を分析することで、メンテナンス チームは、計画外のシャットダウンに対応するのではなく、計画されたエンジンのオーバーホール中に交換のスケジュールを立てることができます。監視システムのコスト (センサーとケーブル配線にポンプ 1 台あたり約 500 ～ 800 米ドル) は、通常、最初に回避された計画外のシャットダウン内に回収されます。
• Q: このポンプの石油定格 (ATEX/IECEx) バージョンのリードタイムはどれくらいですか?
  A: 石油規格のバリアント (注文時に部品番号に接尾辞「-PX」を追加) は、追加の認証書類と特別な組み立て手順が必要なため、通常 4 ～ 6 週間のリードタイムがかかります。石油バリアントには、非火花シャフト カップリング インターフェイス (青銅またはステンレス鋼)、静電気消散外部コーティング (表面抵抗率 10⁶ ～ 10⁹ Ω/sq)、および ATEX/IECEx 準拠文書、材料トレーサビリティ証明書、および機能安全評価を含む認証書類が含まれます。標準的な産業用バリアントが一時的な設置に許容される緊急坑口交換の場合 (現場の安全性審査の対象)、恒久的な石油規格の代替品が 90 日以内に設置されることを理解した上で、48 時間以内に発送することができます。
• Q: このポンプはエンジン潤滑油の循環に使用できますか?また、エンジンオイルと作動油の互換性の問題はありますか?
  A: はい、297-6999 は潤滑油循環用途のエンジン潤滑油 (SAE 15W-40、SAE 10W-30、および合成同等品) と互換性があります。 FKM/HNBR シール パッケージは、ZDDP 耐摩耗剤、スルホン酸カルシウム洗浄剤、無灰分散剤などのエンジン オイル添加剤との適合性を考慮して特別に選択されています。重要な考慮事項の 1 つは、エンジン オイルのすす負荷特性 (特に EGR を備えたディーゼル エンジン) により、オイルにはポンプの内部クリアランスに蓄積する可能性のある 0.1 ～ 1.0 ミクロンの範囲の炭素粒子が含まれていることを意味します。エンジンオイルを圧送する際には、ポンプの吐出ラインに 5 ミクロンの絶対定格圧力フィルターを取り付け、フィルター交換間隔は 500 時間とすることをお勧めします。これは油圧オイルフィルターの交換よりも頻繁ですが、エンジンオイルの粒子負荷率が高いため必要です。

各 297-6999 ポンプは、CNC 加工されたフォームインサートを備えた輸出グレードの合板ケースに梱包されています。乾燥剤パウチと湿度インジケーターを備えたVCIバリアフィルムで真空密封されています。すべてのポートは不正開封防止キャップで密閉されています。文書: シリアル番号付きの品質証明書、ベアリングの温度と振動のベースライン データを含む 100 時間の連続使用耐久試験レポート、CMM の寸法検証、および設置マニュアル。 5年間のデジタルトレーサビリティ。石油規格のバリアントには、ATEX/IECEx 認証書類が含まれます。