Aké sú výhody elektrickej hydraulickej čerpadla?

Voľba čerpadla sa prejaví oveľa skôr, než sa objaví číslo krútiaceho momentu.

Tímy na skrutkovanie zvyčajne o čerpadlách nesporia. Spor vznikne neskôr – keď sa kľúč zasekne v polovici postupnosti utiahnutia príruby, keď je rozptyl krútiaceho momentu cez sadu skrutiek širší, než povoluje postup spoja, alebo keď sa kompresor, ktorý mal byť „práve tu“, ukáže ako sto stôp hadica od miesta, kde sa práca skutočne vykonáva.

Elektrické hydraulické čerpadlo zvyčajne získava svoje miesto na práci nie preto, lebo vyzerá lepšie v technickej špecifikácii, ale preto, lebo odstraňuje tri opakujúce sa problémy: nekonzistentné dodávky tlaku, závislosť od infraštruktúry stlačeného vzduchu, ktorá je zvyčajne menej čistá, ako predpokladá technická špecifikácia, a fyzická námaha ručného čerpania pri počte skrutiek, ktorý siaha do desiatok alebo dokonca stoviek. Výhody sú reálne, avšak špecifické. Prejavujú sa v opakovateľnosti, v premennej energie, v úrovni hluku a umiestnení, ako aj v správaní čerpadla, keď trvá práca dlhšie.

Tlak, ktorý zostáva stabilný, patrí do inej kategórie výstupu

Základnou úlohou každého hydraulického čerpadla v systéme na dosahovanie krútiaceho momentu alebo utiahnutia je premeniť vstupnú energiu na riadený tlak kvapaliny. Elektrický pohon túto premenu uskutočňuje so stabilnou a predvídateľnou vstupnou rýchlosťou, a táto stabilita sa prenáša aj na výstup.

Pneumatické čerpadlo závisí od stlačeného vzduchu, ktorý prichádza do nástroja pri špecifikovanej tlakovej a prietokovej hodnote. V dielni s dobre udržiavanou vzduchovou sústavou je možné túto podmienku splniť. Na mieste však často nie je. Dĺžka vzduchovej linky, spojky, filtrácia a cyklický chod kompresora spôsobujú odchýlky. Pneumatický krútiaci systém, ktorý počas cyklu zažíva pokles dodávacieho tlaku, poskytuje menej konzistentnú tlakovú krivku, a táto nekonzistentnosť sa prejavuje ako rozptyl krútiaceho momentu v rámci skrutkového vzoru.

Rozdiel v presnosti je zdokumentovaný v porovnaní vybavenia. Hydraulické systémy krútiaceho momentu udržiavajú presnosť v rozsahu plus alebo mínus 3 až 5 percent, zatiaľ čo pneumatické systémy sa zvyčajne pohybujú v rozsahu plus alebo mínus 10 až 15 percent. Pre prírubu s tlakovým rozhraním, kde celistvosť spoja závisí od rovnomerného upínacieho zaťaženia, ide o významný rozdiel. ASME PCC-1, vedúca smernica pre montáž skrutkových prírubových spojov, považuje napínanie skrutiek za metódu, ktorá dokáže znížiť rozptyl predpätia na približne plus alebo mínus 5 percent v porovnaní s výrazne širším rozptylom spojeným s nekontrolovanými metódami krútiaceho momentu. Elektrické čerpadlo nie je jedinou možnosťou, ako toho dosiahnuť, avšak patrí medzi priamejšie spôsoby, pretože zdroj tlaku neprebieha každý cyklus vyjednávanie so vzduchovým systémom.

Energetická matematika, ktorú objednávky zvyčajne vynechávajú

Pneumatické čerpadlá majú najnižšiu vstupnú cenu. Majú menej vnútorných súčiastok, jednoduchšiu konštrukciu a nižšie výrobné náklady. Preto sa objavia v nákupnej objednávke bez veľkého diskutovania.

Prevádzkové náklady však vyprávajú iný príbeh. Stlačený vzduch je neefektívny nosič energie. Pneumatické systémy stratia niekde medzi 80 a 90 percentami vstupnej energie kvôli stratám pri stlačovaní a únikom v potrubí. Elektrické čerpadlo premieňa energiu priamošijšie a stabilnejšie. Priemyselná prevádzka, ktorá používa pneumatické čerpadlo počas viacerých smien, vlastne platí za niekoľko jednotiek energie, aby vykonala prácu jednej jednotky.

Účinnosť elektrických motorov je tiež dnes regulovaná spôsobom, ktorý uprednostňuje elektrickú cestu. Podľa normy IEC 60034-30-1 je účinnosť IE3 (premium) základným požiadavkou pre motory so stálymi otáčkami v mnohých jurisdikciách a účinnosť IE4 je čoraz dostupnejšia. Čerpadlo postavené na motore IE3 má vyšší východiskový základ pre premieňanie energie ako pneumatický systém, ktorý musí generovať vlastný prísun vzduchu.

Matematika návratnosti nie je pre každú dielňu rovnaká a bolo by neetické tvrdiť opak. Porovnanie vybavenia ukazuje, že návratnosť nákladov na elektrické čerpadlo sa pohybuje približne v rozmedzí 12 až 24 mesiacov pre prevádzky s trvalou potrebou skrutkovania, ak sa zohľadní rozdiel v prevádzkových nákladoch. Dielňa, ktorá vykonáva len občasné práce s nízkym počtom cyklov, nemusí tento bod návratnosti nikdy dosiahnuť. Výhoda je reálna, avšak jej veľkosť závisí od pracovného cyklu.

Kde skutočne záleží na tichosti a umiestnení

Hluk sa zvyčajne neobjavuje v zozname kritérií pre výber čerpadla, avšak ovplyvňuje spôsob vykonávania práce. Pneumatický systém zavádza kompresor do akustickej zóny pracovného priestoru a kompresory nie sú tiché. Na offshore plošine, počas výmeny zariadenia v továrni, kde je komunikácia medzi obsluhou čerpadla a obsluhou kľúča kritická z hľadiska bezpečnosti, alebo počas nočnej zmeny v zariadení nachádzajúcom sa v blízkosti obydlí, rozdiel medzi prevádzkou kompresora a elektrického motora má praktický význam.

Druhým prevádzkovým výhodou je flexibilita umiestnenia. Elektrické čerpadlo potrebuje zdroj energie, ktorým môže byť zásuvka, generátor alebo dočasný rozvádzač. Nepotrebuje kompresor vzduchu prispôsobený spotrebe nástroja, ktorý by bol potrubím pripojený k miestu práce a ktorý by vyžadoval údržbu kvôli odstraňovaniu vlhkosti a oleja. To zjednodušuje logistiku presunu systému na utahovanie skrutiek z jednej príruby na druhú, najmä keď sa miesto práce nachádza vo výške alebo je ťažko prístupné.

Kompromis je uprimný. Ak miesto nemá stabilné elektrické napájanie a žiadny generátor, pneumatické čerpadlo alebo jednotka poháňaná motorom stále zostáva správnou odpoveďou. Elektrické čerpadlo neodstraňuje potrebu plánu zásobovania energiou. Zmení len to, čo tento plán musí zabezpečiť.

Montáž príruby elektrárne, kde bol čas nastavenia úzkym hrdlom

Údržbový tím veľkej elektrárne vykonával napínanie skrutiek vysokopevnostných prírub na elektrickom zariadení pomocou samostatných pevných valcov a vonkajších napínacích prípravkov. Nastavenie každej skrutky vyžadovalo zostavenie viacerých súčastí ešte predtým, než bolo možné pripojiť čerpadlo. Samotné čerpanie nebolo pomalou časťou procesu. Pomalá bola montáž prípravku.

Tím prešiel na duté hydraulické valce spárované s elektrickou čerpadlovou stanicou. Napínací tyč prechádza priamo cez duté jadro valca, čo spôsobuje zosadenie viacdielneho upevňovacieho zariadenia do jediného kroku polohovania. Počas šesťmesačného obdobia sa údajná efektívnosť napínania elektrických prírubových skrutiek zvýšila o 44 percent a práca s pomocným upevňovacím zariadením bola z pracovného postupu úplne odstránená. Opravný plán bol dokončený pred pôvodným časovým harmonogramom.

Čerpadlo v tomto prípade nevykonávalo nič nezvyčajné. Dodávalo stály tlak do valca, ktorý mal náhodou lepší mechanický rozhranie. Avšak kombinácia mala význam: čerpadlo, ktoré udržiavalo tlak bez zásahu operátora, umožnilo posádke sústrediť sa na polohovanie a postupnosť krokov, zatiaľ čo dutý valec odstránil krok nastavenia, ktorý doteraz spotreboval celú smenu.

Dvojstupňové, trojstupňové a logika výberu, ktorá naozaj funguje

Elektrické čerpadlá nie sú jedinou kategóriou. Počet stupňov opisuje, ako sa tok oleja dodáva pri zvyšovaní tlaku v systéme, a voľba medzi dvojstupňovým a trojstupňovým čerpadlom ovplyvňuje profil cyklu viac ako maximálne hodnoty tlaku.

Dvojstupňové čerpadlo poskytuje vyšší prietok v nízkotlakovom stupni a potom prechádza na nižší prietok v časti cyklu s vysokým tlakom. Toto je praktická, prenosná a cenovo šetrná konfigurácia pre prácu s jedným kľúčom, mobilnú údržbu a úlohy, pri ktorých je prenos čerpadla medzi rôznymi lokalitami dôležitejší než šetrenie niekoľkých sekúnd v každom cykle.

Trojstupňové čerpadlo pridáva strednú tlakovú a prietokovú pásmo. Udržiava viac užitočného prietoku pri stúpajúcom tlaku, čo skracuje opakované cykly pri väčších kľúčoch alebo pri použití viacerých nástrojov súčasne, ak sú motor, nádrž, chladenie a nastavenie ventilov vhodne dimenzované. Nie je však automaticky lepšou voľbou. Trojstupňové zariadenie môže byť väčšie, ťažšie a drahšie na údržbu. Počet stupňov je len východiskovým bodom, nie rozhodnutím.

Premenné, ktoré skutočne určujú výkon, sú uverejnený prietok pri niekoľkých tlakových bodoch, prechodný tlak medzi jednotlivými stupňami, využiteľná kapacita oleja, pracovný cyklus a počet nástrojov, ktoré čerpadlo bude napájať. Čerpadlo s vhodným tlakovým rozsahom, ale nedostatočným prietokom, bude cyklovať pomaly a zohrievať olej. Čerpadlo s veľkým prietokom, ale s nádržou príliš malou pre objem hadíc, nebude schopné udržať postupnosť viacerých nástrojov.

Spoločnosť Taizhou Ruiqi Tools Co., Ltd. vyrába hydraulické krútiace kľúče, napínacie zariadenia pre skrutky a čerpadlové platformy, ktoré ich poháňajú, pričom sa zameriava na prispôsobenie výkonu čerpadla nástroju a postupu spojenia namiesto predaja jednostupňového nastavenia ako univerzálne správneho riešenia. Výrobná stránka tejto činnosti zahŕňa výber motora, integráciu ventilov a kalibráciu regulácie tlaku – tieto podrobnosti rozhodujú o tom, či čerpadlo udrží svoju nastavenú hodnotu tlaku už pri stotom cykle a nie len pri prvom.