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

Inden en kobling tages i brug, har én maskine det sidste ord om, hvor godt gevindene er samlet: bukkeenheden. Den strammer en kobling på huset eller røret med et kontrolleret drejningsmoment, og når det drejningsmoment er forkert, opstår fejlen ofte først, efter at forbindelsen er i drift. Hovedkomponenterne i en bucking enhed definerer dens nøjagtighed, dens levetid og dens driftsomkostninger , og hver fortjener at blive gennemgået før et køb.

En bucking enhed er enklere end en gevinddrejebænk ved daglig vedligeholdelse, men de involverede kræfter er store, og den acceptable fejl er lille. En enhed, der leverer et moment uden for specifikationen med et par procent, kan skabe skader, der er usynlige på det tidspunkt og dyre senere. Tabellen nedenfor viser hovedkomponentgrupperne; de følgende afsnit forklarer, hvad hver enkelt gør, og hvordan det påvirker produktionen.

Rammen og drejningsmomentreaktionsstrukturen

En bucking-enhed genererer drejningsmoment, og den struktur, der holder den, absorberer en lige og modsat reaktion. Hvis rammen ikke er stiv nok, ændres justeringen mellem drejningsmomenthovedet og støttetangen under cyklussen, og drejningsmomentet, der registreres af kontrolsystemet, stemmer ikke længere overens med, hvad gevindene faktisk oplever.

Velbyggede enheder bruger en tung støbejernsbase eller en svejset stålfabrikation med indvendige ribber og spændingsaflastede sektioner. Den kritiske geometri er aksen mellem momenthovedet og støttetangen: de skal forblive koncentriske under maksimal belastning . En boltet ramme, der kan løsne sig over tid, fremstår som aftagende momentnøjagtighed, så en struktur i ét stykke eller præcisionsbearbejdet er at foretrække. Når man sammenligner maskiner, fortæller stelmasse og stivhed mere end det nominelle drejningsmoment alene.

Momenthovedet: Spindel, drev og greb

Momenthovedet griber fat i en del af forbindelsen og roterer den. Dens tre hoveddele er spindlen, drivlinjen og spændekæberne.

Spindlen er en aksel med stor boring båret af lejer, der håndterer radiale og aksiale belastninger. Dens boringsdiameter angiver den største udvendige diameter af rør eller kobling, der kan passere gennem hovedet, så spindelboringen er den første specifikation, der sammenlignes med dit produktsortiment. Bag spindlen multiplicerer en hydraulisk motor og reduktionsgearkasse drejningsmomentet til den nominelle værdi.

Grib er der, hvor maskinkvalitet bliver synlig. Hydraulisk aktiverede kæber eller slip-type matricer lukker på arbejdsemnet og overfører drejningsmoment til forbindelsen. Kæbeindsatser er tilpasset rørmaterialet; et slidt eller uoverensstemmende indlæg tillader glidning, og en glidende kæbe er den hurtigste måde at score et premium-tråd på. Klemkraften skal også begrænses, så grebet ikke knuser tyndvæggede rør.

Backup Tong: Det faste anker

Backup-tangen holder den modsatte side af forbindelsen, mens momenthovedet roterer. I en foringsrør- og rørudtagningsenhed bruger den en helcirkel eller segmenteret gribesamling drevet af hydrauliske spændecylindre.

Backup-grebet skal være mindst lige så stærkt som maskinens maksimale drejningsmoment, pga enhver glidning her betyder, at røret spinder i stedet for, at forbindelsen strammes . Kæberne skal også fordele kraften jævnt, så de ikke markerer rørlegemet eller ovaliserer tyndvæggede rør, hvorfor kæbepakkerne tilpasses den udvendige diameter og vægtykkelsen af ​​hver rørstørrelse.

Den hydrauliske kraftenhed

Den hydrauliske kraftenhed leverer energi til både rotation og fastspænding: elmotor, pumpe, reservoir, kontrolmanifolder, overtryksventiler og akkumulatorer.

Akkumulatorer betyder noget, fordi det maksimale drejningsmoment er intermitterende. De lagrer energi under tomgang og frigiver den under en makeup-cyklus, hvilket lader en mindre pumpe levere det samme maksimale drejningsmoment. Ventiljustering styrer, hvor jævnt drejningsmomentet stiger; et brat skridt kan chokere trådene og forårsage galning.

Varmestyring er et produktionsproblem. Kontinuerlig kørsel hæver olietemperaturen, hvilket fortynder olien og skifter trykaflæsninger. En korrekt størrelse oliekøler og reservoir holder systemet i et stabilt temperaturbånd, og den stabilitet gør drejningsmomentkontrolsløjfen mere konsistent ved slutningen af ​​et skift.

Momentmåling og kontrolsystem

Momentmåling adskiller en kraftfuld maskine fra en præcis. Direkte systemer bruger en vejecelle eller momentsensor på drivlinjen; indirekte systemer beregner drejningsmoment fra hydraulisk tryk ved motoren. Direkte registrering er mere nøjagtig, fordi den udelukker friktions- og temperaturpåvirkninger i det hydrauliske kredsløb, og det foretrækkes, når der kræves dokumenterede drejningsmomentværdier.

Kontrolsløjfen styrer makeup som en sekvens: kontakt, rampemoment, sidste hold og frigivelse. Nogle operationer kræver kun momentstyring; andre har brug for moment-og-drej kontrol, hvor systemet sporer rotationsvinklen og kan registrere krydsgevind. God kontrol holder de øvre og nedre momentgrænser konsekvent, mens cyklussen holdes hurtig nok til linjehastigheden.

For oliefeltsrør er dokumenteret ydeevne en del af produktaccepten. Butikker, der kører API 5CT-hus og slanger, gennemgår typisk API 5CT overholdelseskrav før du accepterer en enheds drejningsmoment.

Når en tidsplan flytter mellem husstørrelser, er enhedens momentkontrol og omskiftningsadfærd bestemmer, hvor meget nedetid hver størrelsesændring koster.

Elektriske kontroller og operatørgrænseflade

En PLC kører cyklussen: fastspænding, positionering, momentrampe, færdiggørelse og frigivelse. HMI viser målmoment, opnået moment, cyklustællinger og alarmer og gemmer opskrifter for forskellige rørstørrelser. Indtastning af en opskrift i stedet for at dreje en manuel ventil fjerner de fleste operatørafhængige variationer i forbindelseskvaliteten.

Det elektriske system har også sikkerhedsfunktionen: tohåndsstart, aflåste skærme, nødstop og automatisk nedlukning, når en drejningsmomentgrænse overskrides. Datalogning og netværksforbindelse lader hvert led spores til dets makeup-parametre, hvilket i stigende grad forventes i kvalitetsrevisioner.

Hjælpesystemer, der påvirker oppetiden

Hjælpekomponenterne producerer ikke drejningsmoment, men de afgør, om maskinen kører et fuldt skift uden afbrydelser.

Anvendelse af trådsammensætning

Gevindblanding beskytter gevindoverfladen og kontrollerer friktionen. Automatiske dopeapplikatorer afmåler en reproducerbar mængde pr. led, mens manuel påføring varierer fra operatør til operatør: for meget blanding kan tillade overstramning, og for lidt øger risikoen for gnavdannelse.

Smøring og køling

Hovedlejerne, gearkassen og glideoverfladerne har brug for en kontinuerlig olieforsyning. Tab af smøring er den mest almindelige årsag til for tidlig lejefejl i disse maskiner og kan normalt forebygges. Kølesystemet holder olietemperaturen inde i vinduet, som kontrolkredsen forventer.

Sikkerhed og automationsintegration

Sammenlåste afskærmninger og drejningsmomentudløsningsmekanismer stopper maskinen efter en unormal hændelse. I anlæg med højere gennemstrømning forbindes opsamlingsenheden til transportører og læsseudstyr, så rørene automatisk bevæger sig igennem. I det arrangement bliver stationen et element i en intelligent koblingsproduktionslinje, der koordinerer håndtering, inspektion og stramning, og dens PLC-håndtryk og cyklus-tid matcher lige så meget som dens drejningsmoment.

Hvad skal du tjekke før du køber

Komponentgrupperne reduceres til en tjekliste. Det nominelle drejningsmoment skal have en margen over din tungeste forbindelse. Spindelboringen skal frigøre den største kobling. Momentmåling bør være direkte og dokumenteret for API-kontrolleret arbejde. Skiftehastighed afhænger af kæber og opskriftslagring. Vedligeholdelsesadgang afgør, hvor lang tid reparationer tager.

• Maksimalt drejningsmoment med en sikkerhedsmargin over det højeste makeup-moment i dit produktsortiment.
• Spindelboring og gribeområde tilpasset til de mindste og største rørstørrelser, du bearbejder.
• Drejningsmomentmålingsmetode og repeterbarhed, bedømt ud fra dine kvalitets- og revisionskrav.
• Hurtig skift af kæber og gemte opskrifter til acceptable omskiftningstider.
• Tilgængelige filtre, ventiler og sliddele for hurtigere vedligeholdelse.

Disse er kriterierne for at bringe i enhver sammenligning. Den hus og slange kobling bukke enhed drejebænk valg guide forklarer, hvordan man matcher dem til et specifikt produktionsprogram, så beslutningen er baseret på målbar kapacitet frem for navnepladenumre.

Et eksempel på disse beslutninger, der anvendes i praksis, er TYSKNKJ-100-seriens forings- og rørkoblingsudtagsenhed, en påskruningsmaskine bygget op omkring kontrolleret momentrampe, sikkert greb og hurtig omskiftning. Den er beregnet til anlæg, der behandler foringsrør og rør i produktionsvolumener og har brug for, at enheden holder tolerancer over et fuldt skift.

Tilpasning af afspændingsenheden til resten af linjen

En bucking-enhed udfører et enkelt klingende job - opbygge eller bryde en gevindforbindelse ud med et kontrolleret drejningsmoment - og alle hovedkomponenter eksisterer for at gøre jobbet gentageligt. Rammen absorberer kræfterne, momenthovedet og støttetangen griber og roterer, den hydrauliske enhed leverer strøm, kontrolsystemet sikrer nøjagtighed, og de elektriske og hjælpesystemer holder driften sikker. En svaghed i enhver komponent viser sig i sidste ende som skrot, efterbearbejdning eller uplanlagt vedligeholdelse.

I de fleste butikker planlægges bucking-enheden sammen med gevindmaskinen: drejebænken skærer gevindet over, og bucking-enheden beviser, at delene er monteret korrekt. En koblingsdrejebænk til borerør dækker skæresiden af ​​det samme produktsortiment, og de to maskiner bør specificeres omkring den samme udvendige diameter, forbindelsestype og produktionshastighed.