Emsco FC-2200 진흙 펌프

핵심 성능 매개변수

압력 및 변위 성능 곡선

FC-2200의 유압 성능표 (100 SPM 정격 스트로크 기준)

데이터는 100% 체적 효율과 90% 기계적 효율을 기준으로 계산됩니다.

랙 구조: 용접 기술의 승리

FC{1}2200은 소형 펌프에 일반적으로 사용되는 주조 프레임과 달리 고강도 용접 강철 프레임(Fabricated Steel Frame)을 사용합니다.

재료 선택: 용접 특성과 충격 인성이 우수한 고품질 저합금 고강도 구조용 강판입니다.

공정 흐름: 정밀 절단 및 베벨 처리 후 강판은 인증된 용접공에 의해 다중-패스 용접을 거칩니다. 그런 다음 용접으로 인한 잔류 응력을 제거하기 위해 전체 프레임을 완전히 열처리(어닐링)해야 합니다. 펌프 작동 중 작동 응력과 잔류 응력이 결합되어 용접 균열이 쉽게 발생할 수 있으므로 이 단계는 매우 중요합니다.

정밀 가공: 열처리된 프레임은 -대형 보링 머신에서 싱글 패스 가공을 거쳐 크랭크샤프트 구멍과 크로스헤드 가이드 플레이트 구멍 사이의 절대적인 평행성과 직각성을 보장합니다. 이러한 가공 정밀도는 베어링과 크로스헤드의 마모율을 직접적으로 결정합니다. 유지 관리 설명서에 따르면 내마모성 링과 프레임 구멍 사이의 틈새 맞춤에는 적절한 정렬을 보장하기 위한 엄격한 공차 요구 사항(예: 0.002 "-0.007" 여유 맞춤)이 있습니다.

크랭크샤프트 어셈블리: 4340 합금강의 인성

크랭크샤프트는 머드 펌프에서 가장 비싸고 복잡한 부품 중 하나입니다. FC-2200은 일체형 단조가 적용된 편심 크랭크샤프트 설계를 채택했습니다.

재료 업그레이드: 표준 구성에서는 일반적으로 4140 합금강을 사용하지만 OEM에서는 극한의 작동 조건을 처리하기 위해 4340 니켈-크롬-몰리브덴 합금강(NCM강)을 권장하는 경우가 많습니다.

4340 대 4140: 4340 강철에 니켈을 첨가하면 깊은 담금질성과 저온{3}}충격 인성이 크게 향상됩니다. 이는 수백만 번의 고부하 사이클 후에도 4340 크랭크샤프트가 표준 4140 크랭크샤프트에 비해 피로 파손 위험이 훨씬 낮다는 것을 의미합니다.

구조 특징: 일체형 단조로 결합된 크랭크샤프트의 인터페이스가 제거되어 풀림 위험이 제거됩니다. 편심 휠은 샤프트에서 직접 가공되며 큰-직경의 구형 롤러 베어링에 의해 지지됩니다. 이 베어링에는 자동 자가 정렬 기능이 있어 무거운 하중 하에서 크랭크샤프트의 약간의 탄성 변형을 보상하고 가장자리 응력 집중을 방지할 수 있습니다.

기어 설치: 대형 기어(불 기어)는 일반적으로 축방향 힘에 자동으로 대응하는 헤링본 치형 프로파일을 갖추고 있어 베어링이 방사형 하중만 처리할 수 있으므로 서비스 수명이 크게 연장됩니다.

피니언 샤프트

동력 전달을 위한 직접적인 하중-지지 지점 역할을 하는 피니언 샤프트는 고강도 합금강으로 단조됩니다.- 펌프의 왼쪽이나 오른쪽에서 작동할 수 있도록 설계되어 현장 설치 유연성이 향상되었습니다.- 베어링 하우징에는 윤활유 누출 및 외부 오염을 방지하기 위해 미로 씰이 통합되어 있습니다.

크로스헤드 및 연장 로드

크로스헤드 어셈블리는 크랭크샤프트의 회전 운동을 순수한 선형 왕복 운동으로 변환하고 커넥팅 로드의 횡력을 분리하며 피스톤 로드와 실린더 라이너를 보호하는 역할을 합니다.

• 크로스헤드: 연철 또는 주강으로 제작되었으며 교체 가능한 상부 및 하부 가이드가 있습니다. 가이드는 일반적으로 마찰을 줄이기 위해 Babbitt 합금 또는 특수 내마모성 구리 합금으로 라이닝되어 있습니다.{1}}
• 포니 로드: 크로스헤드와 피스톤 로드를 연결하는 핵심 부품입니다.

재료 표준: 35CrMo는 OEM을 위한 표준 재료 선택입니다. 이 크롬- 몰리브덴강은 인장 강도와 크리프 저항이 매우 높습니다.

표면 처리: 스터핑 박스 내에서 왕복 이동하는 중간 타이 로드는 경질 크롬 도금 및 경면 연마를 거쳐야 합니다-. 이 코팅은 매우 낮은 마찰 계수를 보장할 뿐만 아니라 뛰어난 내식성을 제공하여 슬러리 튀김으로 인한 씰 링 손상을 효과적으로 방지합니다.

연결 유형: 피스톤 로드는 클램프 유형으로 연결되어 피스톤 로드가 약간의 자체 중심 조정 기능을 갖도록 하여 약간의 정렬 불량으로 인해 피스톤이 마모되는 것을 방지합니다.

윤활 시스템:이중 안전 장치

FC-2200은 수만 시간 작동 중에 모터가 소손되는 것을 방지하기 위해 강제 윤활과 비말 윤활을 결합한 하이브리드 시스템을 갖추고 있습니다.

• 강제 윤활: 외부 또는 내부 기어 오일 펌프는 배관을 통해 윤활유를 메인 베어링, 커넥팅 로드 베어링 및 크로스헤드 핀 2로 직접 전달합니다. 시스템에는 금속 부스러기와 같은 불순물을 차단하기 위한 필터가 통합되어 있습니다.
• 침전 챔버 설계: 크로스헤드 가이드 플레이트 아래에 전용 침전 챔버가 설치됩니다. 크로스헤드 영역이 유압단에 근접해 있기 때문에 슬러지나 응축수로 인해 오염되기 쉽습니다. 침전 챔버는 중력 분리를 활용하여 물과 무거운 오염물질을 침전시켜 메인 오일 탱크로의 역류와 크랭크샤프트 베어링의 오염 가능성을 방지합니다.
• 오일 선택: 다양한 주변 온도를 수용할 수 있도록{0}}Shell Tellus 68/100 또는 Regal Oil R&O 150과 같은 고품질 극압 기어 오일을 권장합니다.

모듈식 디자인: 직선형-및 L-자형

FC-2200은 3개의 독립적인 유압 실린더 모듈을 갖추고 있어 단일 모듈에 장애가 발생하는 경우 전체 유압 시스템을 교체하지 않고도 유지 관리가 가능하여 수리 비용이 크게 절감됩니다.

구조적 구성: 최신 FC-2200은 일반적으로 ** "밸브-오버-밸브"(밸브-오버-밸브)** 또는 L자형 디자인을 사용합니다. 흡입 밸브는 배출 밸브 바로 아래에 위치합니다. 이러한 수직 배열은 데드 볼륨을 최소화하고, 체적 효율성을 향상시키며, 보다 원활한 유체 흐름을 보장하여 소용돌이와 침식을 줄입니다.

압력 등급: 표준 모듈은 5,000PSI용으로 설계되었으며 깊은 우물 작업을 위한 업그레이드 버전은 7,500PSI를 견딜 수 있습니다.

재료 과학 모듈: 4130에서 35CrMo까지

액체 실린더 모듈은 엄청난 내부 압력을 견뎌야 하므로 재료 선택이 매우 중요합니다.

표준 유형(5000 PSI): 일반적으로 AISI 4130 또는 8620 합금강으로 단조됩니다. 이러한 재료는 노멀라이징 및 템퍼링 처리를 거쳐 전반적인 기계적 특성과 용접성이 우수합니다.

고성능 변형(7500 PSI): 단조는 35CrMo 또는 40CrMnMo 합금강을 사용하여 수행되어야 합니다. 단조 공정은 입자 구조를 개선하고 주조 결함(예: 다공성 및 수축 공동)을 제거하며 응력 방향을 따라 섬유 흐름을 생성하여 탁월한 피로 강도를 제공합니다. OEM 사양에서는 열-영향부에서 피로 균열이 시작될 수 있으므로 모듈 본체의 용접 수리를 엄격히 금지합니다.

취약부품 기술에 대한 자세한 설명

바이{0}}메탈 라이너

쉘은 구조적 지지를 제공하기 위해 고급-탄소강(예: 45# 강철)으로 단조되었습니다.

• 안감: 원심 주조를 통해 **고-크롬 주철(고크롬 철)**로 제작되며 크롬 함량은 일반적으로 26%~28%입니다. 열처리된-내부 표면의 경도는 HRC 60-65입니다. 이러한 탁월한 경도로 인해 중정석 분말 및 암석 절단으로 인한 극심한 마모를 견딜 수 있습니다.
• 가공 정밀도: 내부 구멍은 거울과 같은-매끄러움을 얻기 위해 호닝을 거쳐야 하며, 이를 통해 피스톤 마찰로 인해 발생하는 열을 줄입니다.

피스톤과 피스톤로드

피스톤 코어: 단조강으로 고압에서 소성 변형이 발생하지 않습니다.

씰링 고무:

• 니트릴 고무(NBR): 기존 수성-기반 슬러리에 적합하며 작동 온도는 120도 미만입니다.
• 폴리우레탄(우레탄): 인열 및 내마모성이 뛰어나 고압 적용 분야에 적합하지만-내열성은 없습니다.-
• HNBR(수소화 니트릴 고무)은 고온-심정이나 석유-기반 진흙 환경에 사용됩니다.
• 피스톤 로드는 두 부분으로 설계되었으며 클램프로 중간 타이 로드와 연결됩니다. 피스톤 로드의 표면도 침탄 처리되거나 크롬{1}} 도금 처리되어 부식을 방지합니다.

밸브와 시트

• 표준: 밸브는 **API 7K 완전 개방형** 설계를 채택합니다. 이 설계는 가이드 레그만 있고 중앙 샤프트가 없는 밸브 본체를 특징으로 하며, 흐름 채널 면적이 크고 유체 저항이 낮습니다.
• 재질: 밸브 본체와 밸브 시트는 일반적으로 20CrMnTi 또는 AISI 8620 침탄강으로 만들어집니다. 침탄층의 깊이는 1.5~2.0mm로 조절하고 표면경도는 HRC 58~62로 코어는 높은 인성을 유지하여 밸브 안착시 큰 충격하중을 견딜 수 있다.
• 밀봉: 폴리우레탄 인서트는 저압에서 초기 밀봉을 제공하고, 정밀 금속 원추형 접촉은 고압에서 1차 밀봉을 보장합니다.

흡입탈수기

SD-8 모델에는 일반적으로 흡입 라인의 운동 에너지 변동을 흡수하도록 설계된 공기 흡입 백이 장착되어 있습니다. 3-실린더 펌프는 상대적으로 안정적인 흐름을 제공하지만 흡입 행정 중에 여전히 일시적인 음압을 생성합니다. SD-8은 내부 공기 주머니의 팽창 및 수축을 통해 흡입 압력을 완화하여 유압 시스템 내부 구성 요소의 중요한 보호 장치인 캐비테이션을 효과적으로 방지합니다.

배기 맥동 완충기

시스템은 일반적으로 PD{3}}55 또는 KB{4}}75 구형 댐퍼를 사용합니다. 높은-압력 배출 끝단에서는 사소한 압력 변동이라도 장거리 파이프라인에 심각한 진동을 일으킬 수 있습니다. 사전 가압된 질소로 채워진 이 댐퍼는 최고 압력을 흡수하고 최저 압력을 보상하여 변동을 5% 이내로 유지하여 다운홀 모터와 MWD 장비를 보호합니다.

라이너 워시 시스템

이는 일반적으로 소형 전기 원심 펌프로 구동되는 독립적인 저압 물 순환 시스템입니다.

• 기능: 작동 중에 피스톤 뒷면과 실린더 라이너에 냉각수(또는 방청제를 혼합한 냉각수)를 지속적으로 주입합니다.
• 의의: 피스톤과 실린더 라이너 사이의 마찰로 인해 상당한 열이 발생합니다. 즉시 소멸되지 않으면 피스톤 고무가 빠르게 부드러워지거나 거품이 생기거나 심지어 발화될 수도 있습니다. OEM 도면에는 피스톤의 전체 스트로크를 완전히 덮을 수 있도록 냉각수 스프레이 파이프 레이아웃이 자세히 설명되어 있습니다.

고압 안전 밸브는 시어 핀 또는 스프링 리셋 방식의 토출 파이프 매니폴드에 설치되어야 합니다.

• 개방압력은 실린더 라이너 정격압력의 110%로 설정해 주십시오. 안전 밸브 출구에 스톱 밸브를 설치하는 것은 금지되어 있습니다. 압력 방출 라인은 머드 탱크에 직선이어야 하며 압력 방출의 반력으로 인해 사람이 다치는 것을 방지하기 위해 단단히 고정되어야 합니다.

일반적인 오류 문제 해결 표

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