현대 터널 건설에서 터널 뚫기 기계 (TBM) 는 프로젝트의 효율성과 품질을 직접적으로 결정하는 중요한 장비입니다.TBM의 "심장"으로 작동합니다., 추진력, 커터헤드 드라이브, 세그먼트 설치를 포함한 핵심 기능을 작동합니다.렉스트로스 A4VSG 시리즈 축적 피스톤 변압 펌프는 뛰어난 성능과 신뢰성으로 인해 세계 TBM 제조업체에서 선호하는 수압 전력 공급원이되었습니다..
20세기 중반에 개발된 이래, 축성 피스톤 펌프 기술은 고압 수압 시스템에서 대체할 수 없는 핵심 부품이 되었습니다.전통적인 기어 펌프와 윙 펌프와 비교하면, 축성 피스톤 변압 펌프는 높은 작업 압력, 부피 효율,그리고 넓은 흐름 조정 범위는 특히 까다로운 TBM 응용 프로그램에 적합합니다..
렉스트로스 A4VSG 시리즈는 스와시플릿의 각도를 변경하여 단계없는 이동 조정을 달성하는 스와시플릿 유형의 축적 피스톤 변동 이동 설계가 특징입니다.이 설계는 펌프가 일정한 회전 속도를 유지하면서 시스템 요구에 따라 자동으로 출력 흐름을 조정 할 수 있습니다.매우 변동적 인 부하를 가진 TBM와 같은 장비에 대해,이 특징의 축적 피스톤 변압 펌프의 에너지 활용 효율을 크게 향상.
· 작업 압력 범위: 최대 400 바, 350 바의 연속 작동, TBM의 고압 수압 요구 사항을 충족
· 이동 범위: 28-1000ml/rev, 다양한 TBM 사양에 대한 전력 요구 사항을 포함합니다.
· 부피 효율성: 98%까지, 에너지 손실을 최소화
· 소음 조절: 최적화 된 피스톤 및 슬리퍼 설계로 작동 소음이 80 dB 이하로 유지됩니다.
TBM에서 연속 작동의 필요성을 해결하기 위해 A4VSG 축적 피스톤 펌프는 여러 가지 신뢰성 향상 기술을 통합합니다.
· 우수한 충격 및 진동 저항을 가진 고강도 노들러 주사철 하우징
· 단단한 크롬 접착 펌프 및 고도의 마모 저항을 위해 특별히 처리 된 실린더 구멍
· 사용 기간 을 연장 하는 최적화 된 베어링 배열
· 상태 모니터링을 위한 통합 온도 및 압력 센서 인터페이스
현대 TBM 수압 시스템은 일반적으로 다음과 같은 하위 시스템으로 구성됩니다.
· 주 추진 시스템: 전진 동력을 제공합니다.
· 커터 헤드 드라이브 시스템: 회전 절단 바퀴를 작동
· 세그먼트 설치 시스템: 세그먼트 설치 조작기를 정확하게 제어합니다
· 보조 시스템: 부착, 진흙 운송 및 기타 지원 기능을 포함합니다.
이 하위 시스템 중, 축성 피스톤 변압 펌프는 주로 가장 높은 전력 수요를 가진 주요 추진력 및 커터 헤드 드라이브 시스템에 서비스를 제공합니다.
A4VSG 축성 피스톤 펌프의 구성 솔루션은 TBM 지름과 지질 조건에 따라 다릅니다.
- 네작은/중심 지름의 TBM (φ6m 이하) 용액:
· 주 추진 시스템: 2 × A4VSG 250 부하 감지 제어와 함께 축 펌프
· 커터 헤드 드라이브: 1 × A4VSG 500 일정한 전력 조절과 축 펌프
· 총 전력: 약 500-800kW
- 네큰 지름의 TBM (φ6m 이상) 용액:
· 주 추진 시스템: 4 × A4VSG 355 주축 피스톤 펌프
· 커터 헤드 드라이브: 2 × A4VSG 750 변주 주파수 + 일정한 전력 복합 제어
· 총 전력: 1200~2000kW
TBM 추진은 지질 조건에 따라 추진력과 속도를 실시간으로 조정해야 합니다.전자 비율 제어 (HD 제어) 또는 부하 감지 제어 (DA 제어) 를 장착 한 A4VSG 축 펌프:
· 추진 속도 정확도 0.1 mm/s
· 여러 실린더 그룹에 대한 독립적 인 압력 조정
· 터널 축의 정확성을 유지하기 위해 자동 오차 수정
전통적인 고정 압력 펌프 시스템은 낮은 부하에서 TBM 작동을 하는 동안 상당한 에너지를 낭비합니다.A4VSG 축적 피스톤 변압 펌프는 일정한 전력 제어 또는 부하 감지 제어로 달성합니다.:
· 30% 이상의 에너지 절감
· 수압유 온도 상승 감소, 유체의 사용 수명 연장
· 냉각 시스템 부하 감소
다른 지질 조건 (삭한 토양, 자갈, 바위 등) 에 A4VSG 축 펌프는 작동 매개 변수를 빠르게 조정할 수 있습니다.
· 부드러운 토양 층: 낮은 압력, 높은 흐름 모드
· 단단한 암석층: 고압, 낮은 흐름 모드
· 혼합 계층: 자동 모드 전환
현대 A4VSG 축 펌프는 여러 전자 제어 옵션을 통합 할 수 있습니다.
· 소레노이드 비율 조절: 정밀한 이동 조절을 가능하게
· CAN 버스 인터페이스: TBM 주 제어 시스템과 원활한 연결
· 상태 모니터링 인터페이스: 펌프 작동 매개 변수의 실시간 피드백
축적 피스톤 펌프의 주요 매개 변수를 모니터링함으로써, 초기 고장 경고를 달성 할 수 있습니다.
· 진동 센서는 베어링 상태를 감지
· 압력 펄스 분석은 피스톤 마모를 식별
· 온도 모니터링은 포개 수명을 예측합니다
A4VSG 축적 피스톤 펌프 운영 데이터를 디지털 모델과 비교하면 다음과 같은 것이 가능합니다.
· 성능 저하 추세 예측
· 남은 수명 평가
· 최적의 유지보수 시간 결정
프로젝트 파라미터:
· TBM 지름: 6.28m
· 터널 길이는 3.2km
· 지질학적 조건: 부드러운 토양과 자갈 층이 번갈아
수압 시스템 구성:
· 주 추진력: 3 × A4VSG 355 축 펌프
· 커터 헤드 드라이브: 2 × A4VSG 500 축 펌프
운영 결과:
· 하루 12m의 평균 선행률
· 기압 시스템 고장 0
· 기존 시스템에 비해 28%의 에너지 절감
프로젝트 도전 과제:
· 높은 물 압력 (0.6 MPa)
· 장거리 터널링 (5.8km)
· 복잡한 지질학 (삭한 토양, 바위 파열 지역)
해결책:
· A4VSG 축 펌프를 사용하는 불필요한 설계
· 지능형 압력 보상 시스템 구성
· 원격 상태 모니터링 구현
프로젝트 성과:
· 456m의 월간 선행 기록을 세웠습니다.
· 수압 시스템 신뢰성 99.98%에 도달
· 소유자의 기술 혁신 상을 받았습니다
TBM 응용 프로그램에서 최적의 A4VSG 축 펌프 성능을 보장하기 위해:
· 500시간마다 액체의 청결성을 확인합니다 (ISO 4406 16/18/13)
· 1000 시간마다 펌프 흡수 필터를 검사합니다.
· 펌프 용량 효율을 2000 시간마다 테스트합니다.
· 정기적으로 결합 정렬 및 파이프 라인 진동 확인
- 네문제 1: 생산 흐름 부족- 네
가능한 원인은:
· 스와시플릿 조정 메커니즘 붙는
· 제어 압력 부족
· 피스톤 마모
해결책:
· 제어 회로 압력을 확인
· 검판의 움직임의 자유를 테스트합니다
· 피스톤/실린더 블록 공백을 측정
- 네문제 2: 비정상적인 소음- 네
가능한 원인은:
· 불충분한 흡입으로 인한 캐비테이션
· 손해 발생
· 피스톤 신발 마모
해결책:
· 흡수 필터를 검사
· 모니터 베어링 진동 스펙트럼
· 중요한 마찰 쌍을 검사하기 위해 분리
· 더 높은 압력 등급: 450 바 연속 작동을 목표로
· 지능형 적응 제어: 운영 조건에 기초한 자기 학습 매개 변수 최적화
· 새로운 재료 응용: 세라믹 피스톤, 복합류 베어링 등
· 더 콤팩트한 디자인: 30% 더 높은 전력 밀도
· 하이브리드 전력 시스템: 축적 피스톤 펌프와 전기 실린더 드라이브 조합
· 에너지 회수 기술: 모터 모드에서 A4VSG를 사용하여 제동 에너지를 회수합니다.
· 전력수압 시스템: 완전 전자 제어로 조종 수압을 제거
렉스트로 A4VSG 축적 피스톤 변압 펌프는 높은 압력 효율, 지능형 제어,안정적인 내구성최적화된 디자인과 지능적인 제어 기술 응용을 통해A4VSG는 엄격한 TBM 운영 요구 사항을 충족시킬뿐만 아니라 에너지 절약 및 지능형 유지 보수에서 예외적인 성능을 보여줍니다..
터널 건설이 더 깊고 길고 지질학적으로 더 복잡한 프로젝트로 진행됨에 따라축적 피스톤 펌프 기술은 TBM에 더 강력하고 지능적인 전력 솔루션을 제공하기 위해 혁신을 계속할 것입니다.수압기술의 세계적 리더로서 렉스로스는 원자력 펌프 개발을 발전시키고 TBM 수압 시스템을 더 효율적이고,그리고 환경 지속가능성.
