247-8968 10R-6278 Гидравлический насос экскаватора 365B CCAT, усиленная сменная сборка

Гидравлический насос 247-8968 (заменивший обозначение 10R-6278) является источником питания навесного оборудования для экскаватора CCAT 365B — машины грузоподъемностью 65 тонн, которая на момент своего появления была крупнейшим традиционным экскаватором CCAT и продолжает использоваться в тяжелых условиях эксплуатации в горнодобывающей промышленности, разработках карьеров и мегаинфраструктурных проектах по всему миру. Модель 365B обычно загружает самосвалы с жесткой рамой грузоподъемностью 50–70 тонн с ковшами объемом 5,0–6,5 м³, поэтому насос 247-8968 должен обеспечивать устойчивый высокий поток при пиковом давлении в системе в течение всей смены с временем цикла 25–35 секунд. Этот насос работает на пределе возможностей шестеренного насоса с точки зрения производительности, давления и тепловой нагрузки, что делает качество материала и точность изготовления абсолютно важными для достижения приемлемого срока службы.

Определяющей гидравлической задачей модели 365B является управление температурным режимом в масштабе. В гидравлической системе, содержащей 600-700 литров масла, насос 247-8968 преобразует примерно 60-80 кВт механической энергии в гидравлический поток в пиковой рабочей точке системы, при этом примерно 15-20% этой энергии (9-16 кВт) теряется в виде тепла внутри самого насоса из-за внутренних утечек и механического трения. При добыче полезных ископаемых на глубоких карьерах, где температура окружающей среды регулярно превышает 40°C (104°F), температура корпуса насоса может достигать 110–115°C во время продолжительной производственной нагрузки — температуры, при которой стандартное минеральное гидравлическое масло начинает термически разлагаться (скорость окисления примерно удваивается на каждые 10°C выше 80°C). В результате термического разложения образуются нагар и шлам, которые откладываются на внутренних поверхностях насоса, постепенно ограничивая поток масла через канавки смазки подшипников и вызывая локальные точки перегрева. Насос 365B, работающий при температуре корпуса 110°C, имеет типичный срок службы 4000–5000 часов по сравнению с 7000–8000 часами для насоса той же конструкции, работающего при 90°C – сокращение на 40–50% обусловлено исключительно тепловым эффектом, а не механическим износом. Наиболее разрушительным вторичным эффектом является заедание предохранительного клапана системы, вызванное лаком: когда отложения лака приводят к частичному заклиниванию золотника предохранительного клапана, насосу приходится работать против непрерывного пути байпасной утечки, выделяя дополнительное тепло в самоусиливающемся цикле, что может привести к катастрофическому заклиниванию насоса в течение 50-100 часов.

Экстремальная тепловая нагрузка насоса 247-8968 является прямым следствием его рабочих параметров. 65-тонному экскаватору, выполняющему погрузку самосвала в твердой породе, требуется примерно 450–500 литров в минуту гидравлического потока при давлении 3200–3500 фунтов на квадратный дюйм, чтобы стрела, рукоять и ковш прошли полный цикл копания-поворота-разгрузки-возврата менее чем за 30 секунд. Внутренняя утечка насоса — даже при нормальных 6–8 % для исправного насоса — представляет собой 30–40 л/мин масла, рециркулирующего внутри и преобразующего энергию давления в тепло. Выделение тепла внутренней утечки пропорционально произведению потока утечки и падения давления: при давлении 3500 фунтов на квадратный дюйм и утечке 30 л/мин внутри корпуса насоса выделяется около 12 кВт тепла. Охладитель гидравлического масла модели 365B рассчитан на средние требования системы к отводу тепла, а не на пиковую нагрузку, специфичную для насоса. Во время непрерывной производственной нагрузки размер охладителя может быть меньше на 15–20 %, что позволяет температуре масла постепенно повышаться в течение 2–3 часов производственного периода. Этот температурный дрейф от 80°C до 105°C+ является основной причиной ускоренного сокращения срока службы.

Наш сменный насос 247-8968 воплощает в себе философию конструкции, ориентированную на тепло. Корпус насоса оснащен внешними охлаждающими ребрами, залитыми заодно с корпусом корпуса (не привинченными аксессуарами, а частью самой отливки), что увеличивает площадь внешней поверхности примерно на 35% и улучшает конвективную передачу тепла в поток воздуха в моторном отсеке. Внутренний контур балансировки давления был переработан с увеличенными балансировочными канавками (увеличенными со стандартной ширины 1,5 мм до 2,5 мм) в нажимных пластинах, которые более равномерно распределяют поле внутреннего давления по поверхности шестерни и уменьшают пиковое локализованное давление, вызывающее внутренние утечки. Такая модернизация канавок снижает внутреннюю утечку примерно на 15-20% при эквивалентных условиях эксплуатации, что напрямую снижает внутреннее тепловыделение. Комплект шестерен подвергается криогенной обработке (глубокая заморозка -185°C с последующим тройным отпуском), которая измельчает мартенситную структуру зерен и увеличивает теплопроводность примерно на 8-10 % — это, казалось бы, небольшое улучшение позволяет зубьям шестерни более эффективно отводить тепло от точки зацепления, снижая пиковую температуру вспышки при контакте зубьев примерно со 180°C до 165°C. Каждый насос проходит испытание на термическую выносливость при эксплуатации в горнодобывающей промышленности: 48 часов непрерывной работы при 2100 об/мин и давлении 3500 фунтов на квадратный дюйм, при этом температура корпуса насоса поддерживается на уровне 105°C (±2°C) за счет внешнего нагрева, объемный КПД измеряется каждые 8 ​​часов. Критерием приемки является то, что эффективность не должна снижаться более чем на 3% в течение 48-часового испытания — стандарт, подтверждающий способность насоса выдерживать условия теплового дрейфа, типичные для операций по добыче полезных ископаемых на глубоких карьерах.

• Встроенные литые охлаждающие ребра:Литой корпус с внешними ребрами, увеличивающими площадь поверхности на 35 % для улучшения конвективного отвода тепла и снижения установившейся температуры корпуса на 5–8°C в условиях горных работ с высокими температурами окружающей среды.
• Увеличенные канавки для компенсации давления:Модернизированные балансировочные канавки диаметром 2,5 мм (по сравнению со стандартными 1,5 мм) в нажимных дисках уменьшают внутренние утечки на 15–20 %, непосредственно снижая внутреннее тепловыделение примерно на 2–3 кВт при пиковой нагрузке.
• Криообработанные шестерни с повышенной проводимостью:Криогенная обработка измельчает зеренную структуру, увеличивая теплопроводность на 8-10% и снижая температуру вспышки зубчатого зацепления со 180°С до 165°С.
• Проверка термостойкости в течение 48 часов:Непрерывное моделирование работы в горнодобывающей промышленности при температуре 105 °C с измерением эффективности каждые 8 часов – для успешного прохождения полного испытания необходимо обеспечить снижение эффективности на <3 %.
• Лакостойкие внутренние покрытия:Внутренние поверхности корпуса покрыты покрытием на основе ПТФЭ с низкой поверхностной энергией, которое препятствует прилипанию лака и шлама, обеспечивая неограниченный поток масла через смазочные каналы при повышенных температурах.
• Интерфейс муфты для тяжелых условий эксплуатации:Шлицевая муфта привода насоса изготовлена ​​из легированной стали 42CrMo4 (HRC 38-42) с индукционно закаленными боковыми сторонами зубьев, что позволяет выдерживать пульсации крутящего момента двигателя 65-тонного экскаватора во время остановки ковша.

Насос 247-8968 специально разработан для экскаватора CCAT 365B, предназначенного для использования в следующих экстремальных условиях:

• Открытая добыча полезных ископаемых:Погрузка вскрышных пород и руды в самосвалы с жесткой рамой грузоподъемностью 50-70 тонн. Непрерывное производство с продолжительностью цикла 25–35 секунд, 50–55 циклов в час, 10–12 часов в смену.
• Загрузка карьера:Забойная загрузка дробленой породы (гранита, базальта) ковшами для тяжелых пород объемом 5,0-6,5 м³. Усилия проникновения ковша, превышающие 500 кН, требуют максимальной производительности насоса при пиковом давлении.
• Мега-Инфраструктура:Строительство плотин, рытье каналов и проекты по выемке и засыпке автомагистралей, требующие непрерывных крупномасштабных земляных работ с минимальным временем простоя.
• Тяжелый подъем:Прецизионный подъем конструкций, труб и сборных железобетонных элементов весом 15-25 тонн, требующий точно дозированного гидравлического потока для контролируемого позиционирования.

1. Проверьте модель 365B:Номер 247-8968 предназначен только для экскаватора 365B (обычно серийные префиксы 9TZ, BTH, CTY или PHE). Более поздние машины серий 365C и 374 используют разные конфигурации насосов.
2. Проверьте состояние охладителя:Учитывая температурные проблемы модели 365B, убедитесь, что охладитель гидравлического масла вашей машины работает с максимальной производительностью. Частично засоренный охладитель (снижение воздушного потока из-за скопления пыли) может снизить охлаждающую способность на 30-40%, создавая температурные условия, ускоряющие износ насоса. Очистите или замените охладитель при установке нового насоса.
3. Спецификация масла:Для горнодобывающей промышленности мы настоятельно рекомендуем полностью синтетическое гидравлическое масло ISO VG 46 или VG 68 с рейтингом устойчивости к окислению (TOST) > 5000 часов. Стандартное минеральное масло начинает термическую деградацию при устойчивых рабочих температурах модели 365B.
4. 10Р-6278 Сравнение:Стоимость ремонтной установки 10R-6278 CCAT обычно составляет 3500–5500 долларов США для этого класса размеров и срок поставки 4–6 недель. Наш новый насос 247-8968 исключает как загрузку сердечника, так и время выполнения заказа.

• Вопрос: Модель 365B известна тем, что сильно нагревается. Устранят ли охлаждающие ребра и повышение эффективности вашего насоса необходимость во вспомогательном масляном радиаторе?
  О: Встроенные охлаждающие ребра и уменьшенная внутренняя утечка улучшают собственные тепловые характеристики насоса, но не устраняют общую потребность системы в охлаждении. Наш насос генерирует примерно на 2–3 кВт меньше внутреннего тепла, чем стандартный насос, что приводит к снижению установившейся температуры масла на 5–8°C. Для машин 365B, работающих при температуре окружающей среды ниже 35°C, этого может быть достаточно для поддержания температуры масла в приемлемом диапазоне без вспомогательного охладителя. Для машин, работающих при температуре окружающей среды выше 35°C (горные работы в пустыне), мы по-прежнему рекомендуем использовать вспомогательный масляный радиатор, но снижение тепловыделения насоса означает, что можно использовать меньший по размеру и менее дорогой вспомогательный охладитель. Наиболее экономичным решением является электрический вентиляторный охладитель с термостатическим управлением и диапазоном теплоотвода 15–20 кВт, который активируется только при температуре масла выше 85°C и добавляет к стоимости установки примерно 2500–3500 долларов США.
• Вопрос: Наш 365B работает на высоте 3800 метров на медном руднике в Южной Америке. Как высота влияет на производительность насоса?
  Ответ: Большая высота влияет на работу насоса в первую очередь из-за снижения атмосферного давления в сапуне гидравлического бака. На высоте 3800 м атмосферное давление составляет примерно 63 кПа (по сравнению со 101 кПа на уровне моря), что снижает имеющуюся чистую положительную высоту всасывания (NPSHA) примерно на 0,5 метра эквивалента нефтяного столба. Такое пониженное входное давление увеличивает риск кавитации, особенно во время быстрого переключения функций, когда на входе насоса возникает потребность в мгновенном ускорении потока. Для работы на большой высоте мы рекомендуем: (1) Создайте давление в гидравлическом баке до давления на 0,3–0,5 бар (5–7 фунтов на квадратный дюйм) выше окружающего, используя регулируемую подачу сжатого воздуха через влагопоглотитель — это восстанавливает NPSHA до условий, близких к уровню моря. (2) Увеличьте всасывающую линию насоса на один стандартный размер (например, с 2,5 дюйма до 3 дюймов), чтобы уменьшить скорость потока на входе. (3) Укажите вариант высотного насоса (добавьте суффикс «-HA» к вашему заказу), который включает в себя диаметр всасывающего патрубка на 10 % больше. На этой высоте также будет снижена мощность двигателя 365B (потеря мощности примерно 1% на каждые 100 м на высоте более 1500 м), поэтому необходимо сопоставить потребляемую мощность насоса с доступной мощностью двигателя.
• Вопрос: Какова ваша политика в отношении поставки этого насоса для модели 365B, на которую был установлен двигатель, не соответствующий требованиям CCAT?
  О: Модернизация двигателя все чаще встречается на старых машинах 365B, особенно на рынках, где оригинальный двигатель 3196 был заменен на QSK19 или аналогичный дизельный двигатель. Интерфейс гидравлического насоса обычно не затрагивается перезапуском двигателя, ЕСЛИ комплект для переоборудования сохраняет первоначальный размер подушки ВОМ SAE и передаточное число. Перед заказом проверьте: (1) Подушка механизма отбора мощности имеет размер SAE #1 или SAE #0 и имеет правильный диаметр направляющей для монтажного фланца насоса. (2) Передаточное число привода ВОМ соответствует номинальному диапазону скоростей насоса (обычно 1:1 для модели 365B). (3) Тип муфты (гибкая или жесткая) совместим с приводным шлицем насоса. Если при ремонте использовался нестандартный адаптер отбора мощности, мы можем обработать специальный монтажный фланец — укажите диаметр окружности болтов отбора мощности, диаметр направляющей детали и тип муфты, и наша команда инженеров проверит совместимость в течение 24 часов. Никакой дополнительной оплаты за стандартную проверку совместимости механизма отбора мощности SAE.

Каждый насос 247-8968 помещен в прочный ящик из экспортной фанеры толщиной 20 мм со вставками из пенополиуретана высокой плотности, обработанными на станке с ЧПУ, которые обеспечивают полную опору для насоса массой 45–55 кг. Насос запечатан в вакуумную многослойную барьерную пленку ЛИК толщиной 250 микрон с двойными индикаторами влажности и пакетами с влагопоглотителем. Все порты закрыты прочными крышками с защитой от несанкционированного доступа. Внешний пакет документов содержит: сертификат качества с серийным номером, отчет о 48-часовых испытаниях на термическую стойкость при горных работах с измерениями эффективности с 8-часовыми интервалами, проверку размеров КИМ и подробное руководство по установке, специально предназначенное для платформы 365B. Пятилетняя цифровая отслеживаемость и круглосуточная техническая поддержка в случае аварийных сбоев в горнодобывающей промышленности.