How a Bucking Unit Works: Main Components of Casing and Tubing Bucking Machines

Înainte ca un cuplaj să intre în funcțiune, o mașină are ultimul cuvânt despre cât de bine sunt asamblate filetele: unitatea de cuplare. Strânge un cuplaj pe carcasă sau tub la un cuplu controlat, iar atunci când acel cuplu este greșit, defecțiunea apare adesea numai după ce conexiunea este în funcțiune. Componentele principale ale unei unități de tăiere definesc precizia acesteia, durata de viață și costul său de funcționare și fiecare merită examinat înainte de achiziție.

O unitate de tăiere este mai simplă decât un strung de filetare în întreținerea zilnică, dar forțele implicate sunt mari și eroarea acceptabilă este mică. O unitate care furnizează un cuplu în afara specificațiilor cu câteva procente poate crea daune care sunt invizibile la momentul respectiv și costisitoare mai târziu. Tabelul de mai jos prezintă principalele grupuri de componente; secțiunile care urmează explică ce face fiecare și cum afectează producția.

Structura de reacție a cadrului și a cuplului

O unitate de tăvire generează cuplu, iar structura care o ține absoarbe o reacție egală și opusă. Dacă cadrul nu este suficient de rigid, alinierea dintre capul de cuplu și cleștea de rezervă se modifică în timpul ciclului, iar cuplul înregistrat de sistemul de control nu se mai potrivește cu ceea ce experimentează de fapt firele.

Unitățile bine construite folosesc o bază grea din fontă sau o fabricație din oțel sudată, cu nervuri interne și secțiuni detensionate. Geometria critică este axa dintre capul de cuplu și cleștele de rezervă: trebuie să rămână concentrice la sarcină maximă . Un cadru cu șuruburi care se poate slăbi în timp apare ca o precizie în scădere a cuplului, așa că este de preferat o structură dintr-o singură piesă sau prelucrată cu precizie. Când comparăm mașinile, masa cadrului și rigiditatea spun mai mult decât cuplul nominal.

Capul cuplului: ax, antrenare și prindere

Capul de cuplu prinde un membru al conexiunii și îl rotește. Cele trei părți principale ale sale sunt axul, trenul de transmisie și fălcile de prindere.

Axul este un arbore cu alezaj mare purtat de rulmenți care suportă sarcini radiale și axiale. Diametrul orificiului său stabilește cel mai mare diametru exterior al țevii sau cuplajului care poate trece prin cap, astfel încât orificiul axului este prima specificație care trebuie comparată cu gama dvs. de produse. În spatele axului, un motor hidraulic și cutia de viteze reductoare multiplică cuplul la valoarea nominală.

Prindere este locul în care calitatea mașinii devine vizibilă. Fălcile acţionate hidraulic sau matriţele de tip alunecare se închid pe piesa de prelucrat şi transmit cuplul în conexiune. Inserțiile de fălci sunt potrivite cu materialul țevii; o inserție uzată sau nepotrivită permite alunecarea, iar o falcă care alunecă este cea mai rapidă modalitate de a marca un fir premium. Forța de prindere trebuie, de asemenea, limitată, astfel încât prinderea să nu zdrobească tubulatura cu pereți subțiri.

Clestul de rezervă: ancora fixă

Cleștea de rezervă ține partea opusă a conexiunii în timp ce capul de cuplu se rotește. Într-o unitate de tăiere a carcasei și a tuburilor, acesta utilizează un ansamblu de prindere cu cerc complet sau segmentat, condus de cilindri de prindere hidraulici.

Mânerul de rezervă trebuie să fie cel puțin la fel de puternic ca cuplul maxim al mașinii, deoarece orice alunecare aici înseamnă că conducta se învârte în loc de strângerea conexiunii . De asemenea, fălcile trebuie să distribuie forța în mod uniform, astfel încât să nu marcheze corpul țevii sau să ovalizeze tubulatura cu pereți subțiri, motiv pentru care pachetele de fălci sunt potrivite cu diametrul exterior și grosimea peretelui fiecărei dimensiuni de țeavă.

Unitatea de putere hidraulică

Unitatea hidraulică furnizează energie atât pentru rotație, cât și pentru strângere: motor electric, pompă, rezervor, colectoare de control, supape de limitare a presiunii și acumulatori.

Acumulatorii contează deoarece cuplul maxim este intermitent. Ele stochează energie în timpul inactiv și o eliberează în timpul unui ciclu de machiaj, permițând unei pompe mai mici să livreze același cuplu maxim. Reglarea supapelor controlează cât de ușor crește cuplul; un pas brusc poate șoca firele și poate provoca uzurire.

Gestionarea căldurii este o problemă de producție. Funcționarea continuă crește temperatura uleiului, ceea ce subțiază uleiul și schimbă valorile presiunii. Un răcitor de ulei și un rezervor dimensionate corect mențin sistemul într-o bandă de temperatură stabilă, iar această stabilitate face ca bucla de control al cuplului să fie mai consistentă la sfârșitul unei schimburi.

Sistem de măsurare și control al cuplului

Măsurarea cuplului separă o mașină puternică de una precisă. Sistemele directe folosesc o celulă de sarcină sau un senzor de cuplu pe trenul de propulsie; sistemele indirecte calculează cuplul din presiunea hidraulică la motor. Detecția directă este mai precisă deoarece exclude efectele de frecare și temperatură în circuitul hidraulic și este preferată atunci când sunt necesare valori documentate ale cuplului.

Bucla de control gestionează machiajul ca o secvență: contact, cuplu în rampă, reținere finală și eliberare. Unele operațiuni necesită control numai cuplului; altele au nevoie de control al cuplului și al întoarcerii, unde sistemul urmărește unghiul de rotație și poate detecta filetarea încrucișată. Un control bun menține limitele superioare și inferioare de cuplu în mod constant, menținând în același timp ciclul suficient de rapid pentru rata de linie.

Pentru tuburile pentru câmpuri petroliere, performanța documentată face parte din acceptarea produsului. Magazinele care rulează carcasă și tuburi API 5CT, de obicei, examinează Cerințe de conformitate API 5CT înainte de a accepta înregistrările de cuplu ale unei unități.

Când un program se deplasează între dimensiunile carcasei, cea a unității controlul cuplului și comportamentul la comutare determină cât timp de nefuncționare costă fiecare schimbare de dimensiune.

Comenzi electrice și interfață operator

Un PLC rulează ciclul: strângere, poziționare, rampă de cuplu, finalizare și eliberare. HMI arată cuplul țintă, cuplul atins, numărul de cicluri și alarmele și stochează rețete pentru diferite dimensiuni de țeavă. Introducerea unei rețete în loc să rotiți o supapă manuală elimină majoritatea variațiilor dependente de operator de la calitatea conexiunii.

Sistemul electric are, de asemenea, funcția de siguranță: pornire cu două mâini, apărătoare interblocate, oprire de urgență și oprire automată atunci când o limită de cuplu este depășită. Înregistrarea datelor și conectivitatea la rețea permit ca fiecare îmbinare să fie urmărită până la parametrii săi de alcătuire, ceea ce este din ce în ce mai așteptat în auditurile de calitate.

Sisteme auxiliare care afectează timpul de funcționare

Componentele auxiliare nu produc cuplu, dar decid dacă mașina rulează o tură completă fără întrerupere.

Aplicarea compusului de filet

Compusul pentru filet protejează suprafața firului și controlează frecarea. Aplicatoarele automate de droguri măsoară o cantitate reproductibilă per îmbinare, în timp ce aplicarea manuală variază de la operator la operator: prea mult compus poate permite strângerea excesivă, iar prea puțin crește riscul de uzurire.

Ungere și răcire

Rulmenții principali, cutia de viteze și suprafețele de alunecare au nevoie de o alimentare continuă cu ulei. Pierderea lubrifierii este cea mai frecventă cauză a defecțiunii premature a rulmenților la aceste mașini și, de obicei, poate fi prevenită. Sistemul de răcire menține temperatura uleiului în interiorul ferestrei la care se așteaptă bucla de control.

Integrarea siguranței și automatizării

Apărătoarele interblocate și mecanismele de declanșare a cuplului opresc mașina după un eveniment anormal. În instalațiile cu debit mai mare, unitatea de decuplare se conectează la transportoare și echipamente de încărcare, astfel încât conductele să se deplaseze automat. În acest aranjament, stația devine un element al unei linii de producție inteligente de cuplare care coordonează manipularea, inspecția și strângerea, iar strângerea de mână a PLC-ului și potrivirea în timpul ciclului contează la fel de mult ca și cuplul său nominal.

Ce să verificați înainte de a cumpăra

Grupurile de componente se reduc la o listă de verificare. Cuplul nominal are nevoie de o marjă peste cea mai grea conexiune. Alezajul axului trebuie să elibereze cea mai mare cuplare. Măsurarea cuplului trebuie să fie directă și documentată pentru lucrul controlat de API. Viteza de schimbare depinde de fălci și de stocarea rețetei. Accesul de întreținere determină cât durează reparațiile.

• Cuplu maxim de ieșire cu o marjă de siguranță peste cel mai mare cuplu de reacție din gama dvs. de produse.
• Alezajul arborelui și intervalul de prindere potrivite cu cele mai mici și mai mari dimensiuni de țeavă pe care le procesați.
• Metoda de măsurare a cuplului și repetabilitatea, evaluate în funcție de cerințele dvs. de calitate și de audit.
• Fălci cu schimbare rapidă și rețete stocate pentru timpi acceptabili de schimbare.
• Filtre, supape și piese de uzură accesibile pentru întreținere mai rapidă.

Acestea sunt criteriile de adus în orice comparație. The carcasa si tubulatura cuplaj unitate de cuplare ghid de selectie strung explică cum să le potriviți cu un anumit program de producție, astfel încât decizia se bazează pe capacitatea măsurabilă, mai degrabă decât pe numerele plăcuței de identificare.

Un exemplu al acestor decizii aplicate în practică este unitatea de cuplare a carcasei și tuburilor din seria TYSKNKJ-100, o mașină de înșurubare construită în jurul unei rampe de cuplu controlate, prindere sigură și schimbare rapidă. Este destinat fabricilor care procesează carcasa și tubulatura în volume de producție și au nevoie ca unitatea să mențină toleranțe pe o tură completă.

Potrivirea unității de fixare cu restul liniei

O unitate de împodovire face o singură lucrare simplă - se realizează sau se sparge o conexiune filetată la un cuplu controlat - și fiecare componentă principală există pentru a face acea lucrare repetabilă. Cadrul absoarbe forțele, capul de cuplu și cleștele de rezervă se prind și se rotesc, unitatea hidraulică furnizează energie, sistemul de control asigură precizia, iar sistemele electrice și auxiliare mențin operarea în siguranță. O slăbiciune în orice componentă apare în cele din urmă ca deșeuri, reprelucrare sau întreținere neplanificată.

În majoritatea magazinelor, unitatea de deflare este planificată împreună cu mașina de filetat: strungul taie firul, iar unitatea de decupare dovedește că piesele sunt asamblate corect. Un strung de cuplare a îmbinării țevilor de foraj acoperă partea de tăiere a aceleiași game de produse, iar cele două mașini trebuie specificate în jurul aceluiași diametru exterior al țevii, tip de conexiune și ritm de producție.