推進工機用油圧シリンダ：コアガイド

非開削設置の背後にあるリニアの原動力

パイプ推進機用油圧シリンダー 標準的な産業用アクチュエータではありません。これらは、ミリメートルレベルの精度でコンクリートや鋼管を地中に押し込む主要な推力発生装置です。その中心的な動作原理は、油圧パワーパックの高圧流体エネルギーを、制御された巨大な直線力に変換することです。 シリンダーあたり 300 トン 、パイプストリングと周囲の土壌の間の摩擦と切断抵抗を克服します。これらのシリンダーはメイン ジャッキ ステーション内で同期タンデム セットとして動作し、ストロークごとにパイプ ストリング全体を段階的に前進させます。荷重下でドリフトすることなく一定の押圧力を維持する能力は、地盤の沈下や接合部の損傷を引き起こす可能性のあるパイプストリングの緩みを防ぎます。

耐高圧性と構造的完全性

パイプジャッキでは、油圧作動圧力の上限、通常は 350バール～420バール 。これは一般的な産業用油圧機器に比べて大幅に高くなります。シリンダーバレルは標準的なホーニングチューブではなく、通常は高降伏強度鋼で製造されています。 27SiMnまたはST52.3 、内圧に耐えられるよう計算された肉厚を 3:1 以上の安全率で備えています。エンドキャップはマルチパスサブマージアークプロセスを使用して正確に溶接され、その後全容積超音波検査を行って溶接欠陥がないことを確認します。生き残れるバレル 耐水圧試験において定格使用圧力の1.5倍 永久変形がないことが最低許容基準であり、地下の障害物に遭遇したときの突然の圧力スパイクが致命的なバレルの破裂を引き起こさないことを保証します。

圧力保持と動作の安定性におけるその役割

マルチシリンダージャッキステーションでは、圧力保持が設備の品質を決定します。 1 つのシリンダーが内部バイパスを示している場合、スラスト フレーム全体のバランスが崩れ、パイプ ストリングが指定された位置から外れてしまう可能性があります。圧力保持の完全性は、ピストン シールの設計によって定義されます。通常は、PTFE ベースのプライマリ シールと O リング エナジャイザーのタンデム配置で、ナイロン ウェア リングとプライマリ シールを圧力スパイクから保護するバッファ シールでバックアップされています。

静荷重保持試験

これらのシリンダーの最終的な品質基準は、静圧保持テストでのパフォーマンスです。認定シリンダーは、最大使用圧力まで加圧され、バルブがオフになっているとき、次の圧力減衰を示さなければなりません。 5分間で5バール未満 。ピストンシールを横切る漏れはジャッキ力の直接的な損失となり、パイプストリングの微小弛みを引き起こします。数百回のストロークサイクルを伴う 100 メートルの走行中に、シリンダに漏れが発生するとアライメント誤差が累積し、パイプジョイントの過圧縮やガスケットの破損を引き起こす可能性があります。したがって、ピストンシールは単なるシール要素ではありません。これはトンネルの位置合わせの精度に大きく貢献します。

地下環境向けに設計された防塵システム

ジャッキ シャフトの地下環境は、油圧機器にとって最も汚染が激しい環境の 1 つです。珪砂一粒を計測 50マイクロメートル ロッドシールに埋め込まれているため、ストロークのたびにクロムメッキロッドに微細な傷が入り、永続的な漏れ経路が形成されます。防塵システムはシリンダーヘッドグランドに組み込まれた多段階防御システムです。

多段階の排除バリア

防御の第一線は、外部に取り付けられた二次リップを備えた堅牢なワイパー シールです。プライマリリップは外側を向いており、後退中にロッドから結合した泥や大きな粒子をこすり落とす鋭い鋭角のエッジを持っています。二次リップは内側を向いており、一次ワイパーを迂回するあらゆる汚染膜を捕捉します。このワイパーの下にはロッド バッファ シールがあり、制御された油膜をロッド上に計量して潤滑し、残留微粒子がメイン ロッド シールに到達するのを防ぎます。スラリータイプのパイプジャッキングマシンの場合、このシステムは、ワイパーとロッドシールの間の加圧オイルキャビティによってさらに強化され、100 mA の低い正圧に維持されます。 0.5バール 。この内部の正圧は、シリンダーが浸水したシャフトに完全に浸水している場合でも、地下水やサブミクロンのスラリー粒子の浸入を永久に防ぎます。

同期とタンデムシリンダー制御

パイプ推進機は通常、パイプ軸の周りに対称的に配置された 4 つ以上のシリンダーのセットを使用します。コンクリートパイプに点荷重がかかって剥離破壊を引き起こすことを避けるために、推力は完全に分散されなければなりません。同期は、分流弁または閉ループ電気油圧制御システムを通じて実現されます。以下の表は、ジャッキング シリンダーのセットが同期ユニットとして満たさなければならない重要な性能パラメーターの概要を示しています。

ロッド表面エンジニアリングと腐食保護

ピストンロッドは外部環境にさらされる唯一の動的コンポーネントであり、シリンダーの最も脆弱な点です。ロッド表面は単なるクロムメッキではありません。地下での磨耗に合わせて特別な表面工学プロセスが施されています。ベーススチールは、通常、 C45または42CrMo4 、硬化深さまで高周波焼入れされています。 1.5mm～2.0mm の表面硬度を達成 HRC 55-60 。この硬化コアは、上部に適用される硬質クロムメッキを機械的にサポートします。メッキは二相クロムまたは微小亀裂クロムで、厚さは 片側0.08mm～0.12mm 、最終表面仕上げまで研削および研磨されます。 Ra ≤ 0.2 μm 。微小亀裂のあるクロム構造は重要です。ワイパーとロッドシールの境界面を潤滑するためのオイルを保持するマイクロリザーバーを提供し、ジャッキシャフトの乾燥した摩耗状態でのシールの寿命を延ばします。

予防保守と現場保守

パイプジャッキシリンダーは、運転が開始されると修理のために簡単に取り出すことができません。したがって、予防メンテナンスは、露出したロッド表面と外部ワイパーシールなど、アクセス可能な部分に焦点を当てます。毎回の後退サイクルの前に、オペレーターはロッドに砂が付着していないか目視検査し、糸くずの出ない布できれいに拭き取る必要があります。外部ワイパー シールは、蓄積した泥ケーキを手動で掃除する必要があります。重要な運用前チェックは、 スラストリングの無負荷状態での静的ドリフト試験 、各シフトの開始時に実行されます。ポンプがオフラインの状態で測定可能なロッドのクリープは、内部シールのバイパスを示しており、駆動が継続するにつれて悪化するだけです。ワイパー シールはサービス交換可能なアイテムで、グランド ノーズ リングを緩めることでその場で交換できます。この作業は、毎年スケジュールする必要があります。 500稼働時間 研磨層の状態。