What Causes Piston Gear Pump Shaft Breakage?

        Шатыр жабындарын өндіруші жылдар бойы битумды ағынмен қамтамасыз ету үшін үлкен ішкі тісті сорғыларды пайдаланғаннан кейін, бірқатар сорғылар біліктердің бірнеше ақауларын бастан кешірді. Бұл білік ақаулары бұрын сирек кездесетін және сорғы жеткізушісінің назарына жеткізілген. Бұл сорғылар әдетте минутына 100 галлонмен (gpm) жұмыс істейді, шығару қысымдары шаршы дюймге (psi) 100 фунттан төмен. Жүйе біркелкі ағынды қамтамасыз етуге және қабырғаларда қатты битумды ағынның жиналуын азайтуға жеткілікті деңгейге дейін өнімнің тұтқырлығын төмендету үшін битуминозды ағынды меншікті жоғары температурада ұстау үшін термиялық май қыздыру тізбегін пайдаланады.
       Сорғылар 30 ат күші (а.к.), минутына 1750 айналым (айн/мин) қозғалтқышымен және 100 г/мин өнім ағынында сорғы жылдамдығын 100 айн/мин дейін төмендететін беріліс қорабымен жұмыс істейді.
       Бұл сорғылар битумдық ағынды дистилляциялық қондырғыдағы сақтау резервуарларынан битумдық ағынды өндірістік желіге соңғы қолдануға дейін тасымалдау үшін қолданылады.
        Дәл осындай сорғылар бұл жерде 20 жылдан астам уақыт бойы қолданылып келеді. Әдетте, бұл сорғылардың мұндай жағдайларда қызмет ету мерзімі әлдеқайда ұзағырақ, және мұндай сәтсіздік бұрын-соңды болмаған. Атап айтқанда, компания екі түрлі қолданбалар үшін бірдей өлшемді сорғының екі нұсқасын пайдаланды. Біреуі асфальт ағынын қолдану үшін жұмсақ сорғы болып саналады, ал екіншісі асфальт толтыру үшін қатты толтыру сорғы болып саналады. Толтырылған асфальттағы абразивтердің тозуын азайту үшін қатты сорғыларда шыңдалған болат роторлары мен біліктері бар.
        Сорғы жеткізушісі сынған біліктің ақауын байқаған кезде, шамамен 12 айда істен шыққан сорғылардың саны 6 болды. Бұл қолданбада барлығы 18 сорғы бар. Соңғы бірнеше жыл ішінде осы кезеңдегі сорғылардың істен шығуының орташа саны бір болды. Кейбір сорғылардың білігі сынған және білік/ротор қосылымы кесілген, ал басқаларында білік ротордың ішінде айналдырылған және ротор мен білікті ұстап тұруға тиіс бекіту бұрандасы кесілген.
        Ығысу осі қатты сорғыда, ал ротордың ішінде айналатын білік жұмсақ сорғыда. Сәтсіздікке талдау жасалды және келесі нәтижелер нұсқау бойынша анықталып, шешілді.
        Сорғы жеткізушілері мен өндірушілері сынған немесе айналмалы біліктері бар сорғыларды мұқият талдайды. Білік пен бекіту бұрандасы өлшемдік тексеруден және металлургиялық талдаудан өтті. Екеуі де өндірушінің талаптарына сәйкес келеді. Қалдық шыңдалған қадамды кетіру үшін сорғы өртенгеннен кейін, сорғының қалыпты тозуы шамадан тыс разряд қысымының біліктен ауытқығанын және ротордың сорғыш жағындағы сорғы корпусына соғылғанын көрсетті (2 және 3-суреттерді қараңыз).
        Корпустың сорғыш жағында ротор қаптама қабырғасына басылған жерде тозу белгілері бар. Бас тақтайшасының сору жағы да тозу белгілерін көрсетеді және ротор басына иілуде. Втулкалардың, бос жүрістердің және жарты айлардың тозуының басқа белгілері де шамадан тыс қысымды және кейіннен біліктің иілуін және иілуін көрсетеді. Ротор корпусқа және басына басқан кезде шамадан тыс айналу моменті ротордың ішіндегі біліктің сынуына немесе айналуына әкелуі мүмкін, бұл орнату бұрандасын кесіп тастауы мүмкін.
        Өндірушінің айтуынша, «Кейінгі шамадан тыс қысым біліктің иілуіне себеп болды, бұл өз кезегінде дененің тозуына, бастың тозуына және ротордың/білік жинағының істен шығуына әкелді». Талдау нәтижесінде өндіруші зауыттың сорғылардың конструкциясына өзгерістер енгізіп, нысандағы процестердің жұмыс тәртібіне талдау жүргізілді.
        Сорғы өндірушісі ішінара білік өлшеміне және біліктің келесі ұзындығына диаметрге (L/D) қатынасына байланысты осы сорғы үшін максималды жеткізу қысымы 150 psi деп мәлімдейді. 150 psi-ден жоғары кез келген қысым нысанның сынуы кезінде көрінетіндей, біліктің иілуіне және ауытқуына әкелуі мүмкін.
        Құрылғының стандартты жұмыс процедуралары 150 psi максималды рұқсат етілген шығару қысымын өтейді және разряд қысымы осы шектен аспауы үшін битуминозды ағынның температурасы мен тұтқырлығын ұстап тұруға қамқорлық жасалды. Шындығында, нысанның техникалық қызмет көрсету тобы кейінірек процесс туралы ақпарат жинағандықтан, қысым сирек 100 psi-ден асады.
        Дегенмен, энергияны үнемдеу шаралары разряд қысымының сорғының максималды рұқсат етілген шығару қысымынан асып кетуіне әкелетінін де ескеру қажет. Демалыс күндері сияқты зауытты тоқтату кезінде жылу майын жылыту тізбегінде ұсталатын битумды ағынның температурасы энергияны үнемдеу үшін төмендетіледі. Тергеуден кейін битумды қолайлы температураға және тұтқырлыққа жеткізу үшін қажет іске қосу уақытын демалыс күндерінің салқын тоқтауын өтеу үшін арттыру мүмкін емес екені анықталды. Сонымен, демалыс күндері өшірілгеннен кейін, асфальт іске қосу кезінде тым суық және тым тұтқыр болуы мүмкін, сорғының ағызу қысымы 150 psi шегінен асып кетеді. Бұл іске қосу немесе сорғы ақаулары кезінде температура мен қысым жазбалары болған жоқ, сондықтан бұл болжам жасалды.
        Осы факторларды ескере отырып, өндіруші сорғы білігінің ауытқуы мәселесін шешу үшін қадамдар жасады, бұл ретте нысанға техникалық қызмет көрсету тобы стандартты жұмыс процедуралары мәселесін шешуге назар аударды. Әр топ біліктердің одан әрі ақауларын жою үшін әрекет жасайды.
        Сорғы өндірушісі үлкенірек білікті қосу үшін сорғының дизайнын өзгертті. Білік диаметрі 40%-ға артты.
        Бұл қалың білік біліктің ауытқуын 66%-ға азайтуға көмектеседі, ерте тозуды және ротор/білік жинағының істен шығу мүмкіндігін азайтады. Үлкен біліктер L/D біліктің ауытқу коэффициентін арттырады және максималды рұқсат етілген шығару қысымын 200 psi-ге дейін арттырады.
        Бұл дизайнды өзгерту кейінірек өндірушінің барлық болашақ өнімдерінде осы өлшемдегі сорғылар үшін стандарт болды. Сорғының жетек жағындағы біліктің диаметрі өзгерген жоқ, сондықтан шкивтер мен муфталар сияқты қолданыстағы қуат беру жабдығы сорғыға әлі де жарамды.
        Сорғы жеткізушілері технологиялық тізбегінің температурасын, шығару қысымын және қозғалтқыш тогын өлшеу үшін битум ағынының сорғыларына технологиялық бақылау жабдығын орналастырады. Сайтқа техникалық қызмет көрсету тобы әр екі секунд сайын электронды түрде жазып алып, үш ай бойы күніне үш рет визуалды бақылау жүргізді.
        Нысанның техникалық қызмет көрсету тобы битум ағынының температуралық контурын өшіру және іске қосу процедураларына қатысты стандартты операциялық процедураларды қарастырды. Бастапқыда өзгерістер салқын басталу жағдайын болдырмау үшін жасалды.
       Сорғының тозу үлгілерін талдай отырып, сорғының артық қысымы бар-жоғын анықтау үшін топ жоғары қысымның неліктен пайда болғанына және біліктің болашақта істен шығуы мен қажетсіз тоқтап қалудың алдын алу үшін қандай шаралар қабылдауға болатынына назар аудара алды.
        Зауыт басшылығының командасы жұмыс жағдайында, тоқтау кезінде және іске қосу кезінде өнімнің температурасы мен тұтқырлығын мұқият зерттеді. Олар битуминозды ағынның тұтқырлығын арттыратын және жоғары қысымның көтерілуін тудыруы мүмкін суық іске қосу жағдайларын болдырмау үшін жұмыс процедураларындағы өзгерістерді реттеуге болатынын анықтады. Сорғы өндірушілері осындай өлшемдегі сорғыларда үлкенірек біліктерді қолдануға болады және біліктің аз иілісі мен жоғары қысымға қол жеткізуге болады деп келіседі. Дизайн қазір өндіруші үшін стандартты ұсыныс болып табылады.
       Ақаулықтың түпкі себебін талдай отырып, нысанды жөндеушілер, сорғы өндірушілері және сорғы жеткізушілер тобы біліктің сынуы салдарынан сорғылардың істен шығуын азайту үшін жұмыс істеді.