હાઇડ્રોલિક સ્લિપ રિંગ્સનો ઉપયોગ શેના માટે થાય છે?
તમે જાણો છો, હું લગભગ 15 વર્ષથી રોટરી સાધનો સાથે કામ કરી રહ્યો છું, અને હાઇડ્રોલિક સ્લિપ રિંગ્સ એ એવા ઘટકોમાંથી એક છે કે જ્યાં સુધી કંઈક આપત્તિજનક રીતે ખોટું ન થાય ત્યાં સુધી કોઈ તેના વિશે વાત કરતું નથી. ગયા મહિને, અમે લોંગ બીચ-માં પોર્ટ ફેસિલિટી પર ક્રેન નીચે ઉતારી હતી તે બહાર આવ્યું છે કે હાઇડ્રોલિક સ્લિપ રિંગ અઠવાડિયાથી લીક થઈ રહી હતી, પરંતુ ઑપરેટર ફક્ત પ્રવાહી ઉમેરવાનું ચાલુ રાખ્યું હતું. તેઓએ અમને અંદર બોલાવ્યા ત્યાં સુધીમાં, સર્વત્ર હાઇડ્રોલિક તેલ હતું અને સમગ્ર પરિભ્રમણ મિકેનિઝમ શૂટ કરવામાં આવ્યું હતું.
મૂળભૂત બાબતો (પરંતુ પાઠ્યપુસ્તકની આવૃત્તિ નહીં)
તેથી હાઇડ્રોલિક સ્લિપ રિંગ્સ-ક્યારેક લોકો તેમને રોટરી યુનિયન, હાઇડ્રોલિક સ્વિવલ્સ અથવા ફરતા હાઇડ્રોલિક સાંધા કહે છે, તમે કોની સાથે વાત કરી રહ્યાં છો તેના આધારે-તેઓ આવશ્યકપણે તમને સ્થિર સ્ત્રોતમાંથી હાઇડ્રોલિક પ્રવાહીને કાંતતી વસ્તુમાં પંપ કરવા દે છે. તેના વિશે વિચારો જેમ કે... ઠીક છે, ખરાબ સાદ્રશ્ય, પરંતુ કલ્પના કરો કે જ્યારે તે માટીના પૈડા પર ફરતી હોય ત્યારે ડોલને પાણીથી ભરવાનો પ્રયાસ કરો. તમારે પાણીને બધે જ ગયા વિના ત્યાં અંદર જવા માટે માર્ગની જરૂર છે.
સૌથી સામાન્ય જગ્યા હું આ જોઉં છું? ક્રેન્સ. બાંધકામ ક્રેન્સ, શિપ-કિનારે-ક્રેન્સ, મોબાઇલ ક્રેન્સ, ક્રાઉલર ક્રેન્સ-જો તે ભારે સામગ્રીને ઉપાડે છે અને ફેરવે છે, તો તેમાં કદાચ હાઇડ્રોલિક સ્લિપ રિંગ સામેલ છે. પરંતુ તે માત્ર સપાટીને ખંજવાળ કરે છે.
તમે ખરેખર તેમને ક્યાં શોધો છો (અને તેઓ ક્યાં તૂટી જાય છે)
વિન્ડ ટર્બાઇનહવે હાઇડ્રોલિક સ્લિપ રિંગ્સના વિશાળ વપરાશકારો છે. પિચ કંટ્રોલ સિસ્ટમ્સને બ્લેડના ખૂણાઓને સમાયોજિત કરવા માટે હાઇડ્રોલિક પાવરની જરૂર હોય છે, અને દેખીતી રીતે નેસેલ પવનની દિશા સાથે ફરતી હોય છે. મેં 2019 માં પાછા Vestas V90 રેટ્રોફિટ પ્રોજેક્ટ પર કામ કર્યું હતું અને અમે 8 વર્ષથી ઓછી સર્વિસ લાઇફ ધરાવતી સ્લિપ રિંગ્સ બદલી રહ્યા હતા. OEM સ્પેક 20 વર્ષ જણાવ્યું હતું. શા માટે? દરિયાકાંઠાના સ્થાપનમાંથી મીઠું હવા કાટ. જ્યારે તેઓ પ્રારંભિક ડિઝાઇન ગણતરીઓ કરી રહ્યાં હોય ત્યારે કોઈ પણ તેના વિશે વિચારતું નથી.
ઑફશોર ઓઇલ ઉદ્યોગ તેનો વ્યાપકપણે ઉપયોગ કરે છે-ડ્રિલિંગ રિગ્સ, ખાસ કરીને. પરંતુ અહીં કંઈક રસપ્રદ છે: નિષ્ફળતાની સ્થિતિઓ જમીન આધારિત એપ્લિકેશનોથી સંપૂર્ણપણે અલગ છે-. અમારી પાસે મેક્સિકોના અખાતમાં એક રિગ હતી જ્યાં દર 6-8 મહિનામાં સ્લિપ રિંગ સીલ નિષ્ફળ જતી હતી. ગરમીનું સંયોજન બહાર આવ્યું (તે ત્યાં ડ્રિલ ફ્લોરની નજીક ગરમ થઈ જાય છે) અને તેઓ જે વિશિષ્ટ પ્રકારના સિન્થેટિક હાઇડ્રોલિક પ્રવાહીનો ઉપયોગ કરતા હતા તે વિટોન સીલને તોડી રહ્યા હતા. HNBR સીલ પર સ્વિચ કર્યું અને સમસ્યા દૂર થઈ ગઈ. પ્રતિ યુનિટ લગભગ $12k વધુ ખર્ચ થાય છે, પરંતુ જ્યારે તમારો ડાઉનટાઇમ $500k પ્રતિ દિવસ હોય, ત્યારે તમે ખરેખર કાળજી લેતા નથી.
લશ્કરી અરજીઓ-રડાર સિસ્ટમ્સ, ટાંકી સંઘાડો, નેવલ ગન સિસ્ટમ્સ. હું NDA ને કારણે આમાંની ઘણી બધી સામગ્રી વિશે વાત કરી શકતો નથી, પરંતુ મને ફક્ત એટલું જ કહેવા દો કે જ્યારે તમારે 3,000 PSI પર હાઇડ્રોલિક પ્રવાહી પંપ કરતી વખતે 5-ટન રડાર એરેને ફેરવવાની જરૂર હોય, ત્યારે એન્જિનિયરિંગ ઝડપથી રસપ્રદ બને છે. આ એપ્લીકેશનો માટેની સ્લિપ રિંગ્સમાં કેટલીકવાર રીડન્ડન્ટ ફ્લો પાથ હોય છે, જેનો મૂળભૂત અર્થ એ છે કે જો એક ચેનલ નિષ્ફળ જાય, તો તમને બેકઅપ મળે છે. મેં એક હાઉસિંગમાં 8 જેટલા સ્વતંત્ર હાઇડ્રોલિક માર્ગો ધરાવતા એકમો જોયા છે.
તબીબી સાધનો એ અન્ય ક્ષેત્ર છે જે લોકોને આશ્ચર્યચકિત કરે છે. સીટી સ્કેનર્સ અને કેટલાક વિશિષ્ટ સર્જિકલ રોબોટ્સ હાઇડ્રોલિક સ્લિપ રિંગ્સનો ઉપયોગ કરે છે. સીટી સ્કેનર એપ્લિકેશન ખાસ કરીને પડકારજનક છે કારણ કે ચોક્કસ પ્રવાહી પ્રવાહ જાળવી રાખીને તમને સરળ, કંપન-મુક્ત પરિભ્રમણની જરૂર છે. UCLA મેડિકલમાં અમે જેની સાથે કામ કર્યું હતું તે સ્કેનરને 180 RPM પર ફરતી વખતે ±2% ની અંદર પ્રવાહ સુસંગતતા જાળવી રાખવાની હતી. પરંપરાગત હાઇડ્રોલિક જોડાણો સાથે તે કરવાનો પ્રયાસ કરો.
ઈજનેરી પડકારો વિશે કોઈ તમને ચેતવણી આપતું નથી
સ્લિપ રિંગમાં પ્રેશર ડ્રોપ એ તે વસ્તુઓમાંથી એક છે જે કાગળ પર નાની લાગે છે પરંતુ વાસ્તવિક ઇન્સ્ટોલેશનમાં અનંત માથાનો દુખાવો થાય છે. અમે એવી સિસ્ટમ્સ જોઈ છે જ્યાં એન્જિનિયરોએ એક્ટ્યુએટર્સ અને સિલિન્ડરો માટે દરેક વસ્તુની સંપૂર્ણ ગણતરી કરી હતી, પરંતુ સ્લિપ રિંગમાં 150 PSI પ્રેશર ડ્રોપને ધ્યાનમાં લેવાનું સંપૂર્ણપણે ભૂલી ગયા હતા. પરિણામ? સુસ્ત કામગીરી, ઓવરહિટેડ પંપ, ટૂંકા ઘટક જીવન.
તાપમાન સાયલન્ટ કિલર છે. હાઇડ્રોલિક પ્રવાહી ગરમ થાય છે જ્યારે તે સખત મહેનત કરે છે, અને જ્યારે તમે તેને સ્લિપ રિંગમાં ચુસ્ત ક્લિયરન્સ દ્વારા દબાણ કરો છો (અમે મોટાભાગની ડિઝાઇનમાં 0.001" થી 0.003" સુધી વાત કરી રહ્યા છીએ), તે વધુ ગરમી ઉત્પન્ન કરે છે. મેં એરિઝોના ઉનાળામાં કામ કરતા ઉત્ખનકો પર સ્લિપ રિંગ હાઉસિંગનું તાપમાન 180 ડિગ્રી Fથી વધુ માપ્યું છે. તે તાપમાને, તમે મોટાભાગની હાઇડ્રોલિક સીલ લાંબા-ગાળા માટે શું સંભાળી શકે છે તેની ધાર પર છો.
વાસ્તવિક-વિશ્વ સામગ્રી જે મહત્વપૂર્ણ છે
ઇન્સ્ટોલેશન એ છે જ્યાં મોટાભાગની સમસ્યાઓ શરૂ થાય છે. સ્લિપ રિંગને ફરતી અક્ષ સાથે યોગ્ય રીતે સંરેખિત કરવાની જરૂર છે-સામાન્ય રીતે 0.005" TIR (કુલ સૂચવેલ રનઆઉટ). મેં ઘણા બધા ઇન્સ્ટોલેશન જોયા છે જ્યાં કોઈએ તેને બોલ્ટ કર્યું અને તેને સારું કહ્યું. ત્રણ મહિના પછી, તેઓ આશ્ચર્ય પામી રહ્યા છે કે તે શા માટે લીક થઈ રહ્યું છે.
ઓહ, અને અહીં એવું કંઈક છે જે કોઈપણ મેન્યુઅલમાં નથી: માઉન્ટિંગ બોલ્ટને ઓપરેશનના પ્રથમ 50-100 કલાક પછી ફરીથી ટોર્ક કરવાની જરૂર છે. થર્મલ સાયકલિંગને કારણે વસ્તુઓ સ્થાયી થાય છે. આવું કોઈ કરતું નથી. ક્યારેય. પછી જ્યારે તે રેટેડ 10,000ને બદલે 2,000 કલાકે લીક થવા લાગે ત્યારે તેઓ ઉત્પાદકને દોષ આપે છે.
પોર્ટ રૂપરેખાંકન લોકો વિચારે છે તેના કરતા વધુ મહત્વ ધરાવે છે. તમે બાજુના બંદરો, અક્ષીય બંદરો અથવા બંને સાથે સ્લિપ રિંગ્સ મેળવી શકો છો. ક્રેન એપ્લિકેશન માટે, અમે સામાન્ય રીતે સ્થિર બાજુએ બાજુના બંદરોનો અને ફરતી બાજુએ અક્ષીય બંદરોનો ઉપયોગ કરીએ છીએ. પરંતુ વિન્ડ ટર્બાઇન પર જ્યાં જગ્યા ચુસ્ત છે? કેટલીકવાર તમે શારીરિક રીતે જે પણ કામ કરે છે તેનાથી તમે અટવાઇ જાવ છો, પછી ભલે તેનો અર્થ અમુક અણઘડ પ્લમ્બિંગ હોય.
આખી "જાળવણી-મુક્ત" માર્કેટિંગ વસ્તુ? હા, તે મોટે ભાગે નોનસેન્સ છે. ચોક્કસ, સ્લિપ રિંગને કદાચ નિયમિત સેવાની જરૂર નથી, પરંતુ તેની આસપાસની હાઇડ્રોલિક સિસ્ટમ ચોક્કસપણે કરે છે. દૂષણ એ દુશ્મન નંબર વન છે. પહેરેલા પંપમાંથી ધાતુનો એક સ્પેક, બગડતી નળીમાંથી એક બીટ રબર, અને તે સીલિંગ સપાટીને સ્કોર કરી શકે છે. અમે ધાતુના કણો શોધ્યા પછી સ્લિપ રિંગ્સને સ્ક્રેપ કરી છે જે તમે ભાગ્યે જ 10x લૂપથી જોઈ શકો છો.
અરજીઓનો મેં હજુ સુધી ઉલ્લેખ પણ કર્યો નથી
સ્વયંસંચાલિત ઉત્પાદન-ટ્રાન્સફર કોષ્ટકો, રોટરી ઇન્ડેક્સીંગ કોષ્ટકો, એસેમ્બલી ફિક્સર. આ સામાન્ય રીતે નીચા દબાણ (800-1500 PSI) પર ચાલે છે પરંતુ ખૂબ ઊંચા ચક્ર દરો. મેં ઓટોમોટિવ એસેમ્બલી લાઈનો પર સ્લિપ રિંગ્સ જોઈ છે જે 24/7 પ્રતિ મિનિટ 10-12 વખત સાયકલ કરે છે. આ માટે અપેક્ષિત આયુષ્યની ગણતરી એ ક્રેનથી સંપૂર્ણપણે અલગ છે જે દર થોડી મિનિટોમાં એકવાર ફેરવાઈ શકે છે.
સ્ટીલ મિલો લેડલ ટ્યુરેટ્સમાં અને કેટલીક રોલિંગ મિલ કન્ફિગરેશનમાં હાઇડ્રોલિક સ્લિપ રિંગ્સનો ઉપયોગ કરે છે. પર્યાવરણ ઘાતકી છે-ગરમી, સ્કેલ, વાઇબ્રેશન, શોક લોડ અમે સતત કેસ્ટર ટ્યુરેટ માટે 4-પેસેજ સ્લિપ રિંગ પૂરી પાડી હતી જે 200 ડિગ્રી F એમ્બિયન્ટ અને પ્રસંગોપાત પાણીના સ્પ્રે સુધીના તાપમાનમાં ટકી રહેવાની હતી. કસ્ટમ સ્ટેનલેસ હાઉસિંગ, સિરામિક-કોટેડ રોટર, ખાસ હાઇ-ટેમ્પ સીલ. પુનઃનિર્માણની જરૂર પહેલાં 7 વર્ષ ચાલ્યું. ગ્રાહક રોમાંચિત હતો કારણ કે અગાઉનું યુનિટ 3 વર્ષથી ઓછું ચાલ્યું હતું.
મનોરંજન ઉદ્યોગ-સ્ટેજ સાધનો, ફરતા પ્લેટફોર્મ, કોન્સર્ટ અને શો માટે એરિયલ રિગ્સ. આવશ્યકતાઓ રસપ્રદ છે કારણ કે તમને વિશ્વસનીય કામગીરીની જરૂર છે, પરંતુ ફરજ ચક્ર સામાન્ય રીતે ખૂબ હળવા હોય છે. બહુવિધ હાઇડ્રોલિક સિલિન્ડરો માટે પૂરતા પ્રવાહને હેન્ડલ કરતી વખતે પેકેજિંગ-તેને નાનું અને હલકું રાખવા વિશે વધુ પડકાર છે.
જે વસ્તુઓ ખોટી પડે છે (આંશિક સૂચિ)
સીલ નિષ્ફળતા કદાચ 60% સમસ્યાઓ છે જે આપણે જોઈએ છીએ. ખોટી સામગ્રીની પસંદગી હોઈ શકે છે, દૂષણ હોઈ શકે છે, દબાણ સ્પાઇક્સ હોઈ શકે છે, અયોગ્ય ઇન્સ્ટોલેશન હોઈ શકે છે. ક્યારેક તે માત્ર ખરાબ નસીબ છે.
બેરિંગ નિષ્ફળતાઓ પણ થાય છે, જોકે ઓછી વાર. સામાન્ય રીતે તે એટલા માટે છે કારણ કે કોઈ વ્યક્તિએ લોડ ક્ષમતા માર્ગદર્શિકાઓનું પાલન કર્યું નથી. માત્ર કારણ કે સ્લિપ રિંગ 3,000 PSI ને હાઇડ્રોલિક રીતે હેન્ડલ કરી શકે છે તેનો અર્થ એ નથી કે તે 5,000 lb મોમેન્ટ લોડને સપોર્ટ કરી શકે છે. ઉત્પાદકની લોડ ક્ષમતા વણાંકો તપાસો. તેઓ એક કારણસર અસ્તિત્વ ધરાવે છે.
પોલાણને નુકસાન-મેં આને ઉચ્ચ-પ્રવાહ એપ્લિકેશનમાં જોયું છે જ્યાં પ્રવાહ વેગ ખૂબ વધારે હોય છે અને સ્થાનિક દબાણ વરાળના દબાણથી નીચે જાય છે. તમે નાના પરપોટાની રચના અને તૂટી પડવા સાથે અંત કરો છો, જે મેટલને ક્ષીણ કરે છે. અંદરથી સેન્ડબ્લાસ્ટિંગ જેવો અવાજ આવે છે. સોલ્યુશન સામાન્ય રીતે મોટી સ્લિપ રિંગ હોય છે અથવા ફ્લો રેટ ઘટાડે છે, જેમાંથી કોઈ પણ ગ્રાહક સાંભળવા માંગતો નથી.
માર્ગો વચ્ચેનું ક્રોસ-દૂષણ દુર્લભ છે પરંતુ જ્યારે તે થાય છે ત્યારે આપત્તિજનક છે. ફોરેસ્ટ્રી ઇક્વિપમેન્ટ એપ્લિકેશન પર 6-પેસેજ સ્લિપ રિંગ હતી જ્યાં સીલ આંતરિક રીતે નિષ્ફળ ગઈ હતી અને ઉચ્ચ-દબાણના પ્રવાહને લો-પ્રેશર રીટર્ન લાઇનમાં લીક થવા દે છે. પરિણામી પ્રેશર સ્પાઇક ત્રણ અલગ-અલગ હાઇડ્રોલિક સિલિન્ડરોને ઉડાવી દે છે. ખર્ચાળ દિવસ.
ખર્ચ વાસ્તવિકતાઓ
3000 PSI સેવા માટે મૂળભૂત 1-પેસેજ સ્લિપ રિંગ બોરના કદ અને સુવિધાઓના આધારે $800-2000 ચાલી શકે છે. જટિલ કાર્યક્રમો માટે મલ્ટી-પેસેજ એકમો? મેં વિશિષ્ટ એકમો માટે $25,000 થી વધુના અવતરણ જોયા છે. વિચિત્ર સામગ્રી સાથે કસ્ટમ ડિઝાઇન? આકાશ મર્યાદા છે.
પરંતુ અહીં વાત છે-સ્લિપ રિંગ પોતે સામાન્ય રીતે કુલ સિસ્ટમ ખર્ચનો એક નાનો અંશ છે. એક ક્રેનની કિંમત $2 મિલિયન હોઈ શકે છે. હાઇડ્રોલિક સ્લિપ રિંગ કદાચ $5,000 છે. પરંતુ જો તે સ્લિપ રિંગ નિષ્ફળ જાય, તો તમે ડાઉનટાઇમ ખર્ચમાં $50,000+ જોઈ શકો છો. એટલા માટે અમે હંમેશા નિર્ણાયક એપ્લિકેશનો માટે ફાજલ રાખવાની ભલામણ કરીએ છીએ, ભલે મોટાભાગના ગ્રાહકો તેને સાંભળવા માંગતા ન હોય.
જ્યારે તેઓ નવી સિસ્ટમનો ઉલ્લેખ કરી રહ્યાં હોય ત્યારે હું લોકોને શું કહું છું
પ્રવાહ ક્ષમતાને તમારી વાસ્તવિક જરૂરિયાતો સાથે મેચ કરો, માત્ર પંપની ક્ષમતા સાથે નહીં. મેં ઘણા બધા મોટા કદના સ્લિપ રિંગ્સ જોયા છે જ્યાં વાસ્તવિક પ્રવાહ દર સ્લિપ રિંગ હેન્ડલ કરી શકે તેના કરતા અડધો છે. તમે નીચા વેગ અને સંભવિત સ્થિરતા સમસ્યાઓ સાથે સમાપ્ત કરો છો.
સેવાક્ષમતા વિશે વિચારો. શું તમે આખા મશીનને ડિસએસેમ્બલ કર્યા વિના ખરેખર સ્લિપ રિંગ બદલી શકો છો? મેં ઇન્સ્ટોલેશન પર કામ કર્યું છે જ્યાં સ્લિપ રિંગ બદલવા માટે 3-દિવસની ક્રેન ડિસએસેમ્બલીની જરૂર પડે છે. આદર્શ નથી.
પર્યાવરણીય સીલિંગ બાબતો. જો તમે ધૂળવાળા વાતાવરણમાં છો, તો દૂષણ નિયંત્રણ મહત્વપૂર્ણ છે. દરિયાઈ વાતાવરણને કાટ-પ્રતિરોધક સામગ્રીની જરૂર હોય છે. સીલ સામગ્રી અને મંજૂરીઓ માટે તાપમાનની ચરમસીમાને ખાસ ધ્યાનમાં લેવાની જરૂર છે.
અને કૃપા કરીને, યોગ્ય હાઇડ્રોલિક પ્રવાહીનો ઉલ્લેખ કરો. સ્લિપ રિંગ ઉત્પાદક ચોક્કસ પ્રવાહી ગુણધર્મો-વિસ્કોસિટી, એડિટિવ્સ, બેઝ સ્ટોકની આસપાસ ડિઝાઇન કરે છે. રેન્ડમ અવેજી પ્રવાહીનો ઉપયોગ મુશ્કેલી માટે પૂછે છે.
ભવિષ્ય (કદાચ)
બિન-સંપર્ક મેગ્નેટિક કપલિંગ સિસ્ટમ્સ પર વિકાસ કાર્ય ચાલી રહ્યું છે જે કેટલીક એપ્લિકેશન્સમાં સંભવિતપણે હાઇડ્રોલિક સ્લિપ રિંગ્સને બદલી શકે છે. કોઈપણ ફરતી સીલ વિના સીલબંધ સિસ્ટમ દ્વારા પ્રવાહીને પંપ કરવા માટે ચુંબકીય ડ્રાઇવનો ઉપયોગ કરવાનો વિચાર છે. રસપ્રદ ખ્યાલ, પરંતુ મેં હજુ સુધી તે લગભગ 1500 PSI કરતાં વધુ સારી રીતે કામ કરતું જોયું નથી. અમે જોઈશું.
કેટલાક ઉત્પાદકો ઇન્ટિગ્રેટેડ સેન્સર પેકેજો પર કામ કરી રહ્યા છે જે સ્લિપ રિંગ હેલ્થ-તાપમાન, દબાણ, કંપનનું નિરીક્ષણ કરે છે. પ્રતિક્રિયાત્મક સમારકામને બદલે અનુમાનિત જાળવણી. સિદ્ધાંતમાં અર્થપૂર્ણ છે. વ્યવહારમાં, મોટાભાગના ગ્રાહકો સ્માર્ટ વર્ઝન માટે પ્રીમિયમ ચૂકવવા માંગતા નથી જ્યારે બેઝિક વર્ઝનની કિંમત અડધી હોય.
વાસ્તવિકતા એ છે કે હાઇડ્રોલિક સ્લિપ રિંગ્સ એ પરિપક્વ તકનીક છે જે યોગ્ય રીતે લાગુ કરવામાં આવે ત્યારે સારી રીતે કાર્ય કરે છે. ઉદ્યોગના કેટલાક લોકો "બધા-ઇલેક્ટ્રિક" ભવિષ્ય વિશે શું દાવો કરી શકે છે તે છતાં, તે ગમે ત્યારે જલ્દીથી દૂર થવાના નથી. હાઇડ્રોલિક્સ હજુ પણ પાવર ડેન્સિટી અને વિશ્વસનીયતામાં એવા ફાયદા આપે છે જે ઇલેક્ટ્રિક એક્ટ્યુએટર સાથે મેળ ખાવું મુશ્કેલ છે, ખાસ કરીને કઠોર વાતાવરણમાં.