Greining og endurbætur á bilun í vatnsleka í jarðratsjá Vatnslömir_Hinge Knowledge

Ágrip: Þessi grein veitir ítarlega greiningu á lekavandamálinu í vatnslömum á jörðu niðri. Það tilgreinir staðsetningu bilunarinnar, ákvarðar helstu orsök bilunarinnar og leggur til úrbætur. Skilvirkni þessara ráðstafana er síðan sannreynd með vélrænni hermigreiningu og prófun.

Eftir því sem ratsjártæknikerfi heldur áfram að þróast, eykst eftirspurn eftir ratsjársendingarafli, sérstaklega með ferðinni í átt að stærri fylkjum og stórum gögnum. Hefðbundnar loftkælingaraðferðir duga ekki lengur til að uppfylla kælikröfur þessara stærri ratsjár. Kæling ratsjárframhliðarinnar er nauðsynleg, jafnvel þó að nútíma ratsjár á jörðu niðri séu að breytast frá vélrænni skönnun yfir í fasaskönnun. Hins vegar er enn þörf á vélrænni azimut snúningi. Þessi snúningur og flutningur kælivökva milli yfirborðsbúnaðar er náð með fljótandi snúningsliðum, einnig þekktum sem vatnslömir. Frammistaða vatnslörsins hefur bein áhrif á heildarafköst ratsjárkælikerfisins, sem gerir það mikilvægt að tryggja áreiðanleika og endingu vatnslömsins.

Bilunarlýsing: Lekabilunin í ratsjárvatnslöminni einkennist af aukningu á lekahraða með lengri samfelldum snúningstíma loftnetsins. Hámarkslekahraði nær 150mL/klst. Að auki er lekahraðinn verulega breytilegur þegar loftnetið stöðvast við mismunandi azimut stöður, þar sem mesti lekahraði sést í átt samhliða yfirbyggingu ökutækis (um það bil 150mL/klst.) og lægst í átt hornrétt á yfirbyggingu ökutækis (um 10mL) /h).

Staðsetning bilana og orsök greining: Til að finna staðsetningu lekabilunarinnar er gerð bilunartrégreining þar sem tekið er tillit til innri uppbyggingu vatnslömsins. Greiningin útilokar ákveðna möguleika byggða á þrýstiprófum fyrir uppsetningu. Ákveðið er að bilunin liggi í kraftmikilli innsigli 1, sem stafar af tengingarvandamáli milli vatnshjörsins og safnahringsins meðan á samsetningarferlinu stendur. Slitið á tenntum rennihringnum fer yfir bótagetu O-hringsins, sem leiðir til kraftmikilla innsiglisbilunar og vökvaleka.

Virkjunargreining: Raunverulegar mælingar sýna að upphafstog sleðahringsins er 100N·m. Endanlegt frumlíkan er búið til til að líkja eftir hegðun vatnslömarinnar við kjöraðstæður og ójafnvægi af völdum togs og geisluhorns rennihringsins. Greiningin sýnir að sveigjan innra skaftsins, sérstaklega efst, leiðir til breytinga á þjöppunarhraða meðal kraftmikilla innsiglanna. Dynamic seal 1 verður fyrir mestu sliti og leka vegna sérvitringaálags sem stafar af tengingu milli vatnslömarinnar og frávísunarhringsins.

Ráðstafanir til úrbóta: Á grundvelli tilgreindra bilana eru eftirfarandi úrbætur lagðar til. Í fyrsta lagi er byggingarformi vatnslömarinnar breytt úr geislamyndaskipan í axialskipan, sem dregur úr axialvíddum þess á meðan upprunalegri lögun og viðmótum er haldið óbreyttum. Í öðru lagi er stuðningsaðferðin fyrir innri og ytri hringi vatnsljörsins aukin með því að nota hyrndar snertilegur með pöruðum dreifingu í báðum endum. Þetta bætir getu vatnslömarinnar gegn sveiflum.

Mechanical Simulation Analysis: Nýtt líkan með endanlegum þáttum er búið til til að greina hegðun endurbættrar vatnslörsins, þar á meðal nýlega bætt við sérvitringaeyðingarbúnaði. Greiningin staðfestir að viðbótin á sérvitringaeyðingarbúnaðinum útilokar í raun sveigju sem stafar af tengingu milli frávísunarhringsins og vatnshjörsins. Þetta tryggir að innra skaft vatnslörsins verði ekki lengur fyrir áhrifum af sérvitringum og bætir þannig endingu og áreiðanleika vatnslörsins.

Niðurstöður sannprófunar: Endurbætt vatnslömir gangast undir sjálfstæðar frammistöðuprófanir, þrýstiprófanir eftir samþætta snúningssamsetningu með snúningshringnum, uppsetningarprófanir á heilum vélum og víðtækar vettvangsprófanir. Eftir 96 klukkustundir af afritunarprófum og 1 árs af villuleitarprófum á vettvangi sýnir endurbætt vatnslömir framúrskarandi frammistöðu án bilunar.

Með því að innleiða endurbætur á burðarvirki og bæta við sérvitringaútrýmingarbúnaði er sveigjuvandamálinu milli vatnslömarinnar og safnahringsins stjórnað á áhrifaríkan hátt. Þetta tryggir langlífi og áreiðanleika vatnshjörsins og dregur úr hættu á leka. Vélræn uppgerð greining og prófunarsannprófun staðfesta árangur þessara umbóta.