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

커플링이 사용되기 전에 한 기계에서 나사산이 얼마나 잘 조립되었는지 최종 판단하는 것이 바로 버킹 유닛입니다. 이는 제어된 토크로 케이싱이나 튜브에 커플링을 조이고, 해당 토크가 잘못된 경우 연결이 시작된 후에야 고장이 나타나는 경우가 많습니다. 버킹 장치의 주요 구성 요소는 정확도, 서비스 수명 및 운영 비용을 정의합니다. , 그리고 각각은 구매하기 전에 면밀히 조사할 가치가 있습니다.

버킹 유닛은 일일 유지 관리 시 나사 가공 선반보다 간단하지만 관련 힘이 크고 허용 가능한 오류가 작습니다. 사양을 벗어난 토크를 몇 퍼센트만 전달하는 장치는 당시에는 눈에 띄지 않고 나중에 비용이 많이 드는 손상을 초래할 수 있습니다. 아래 표에는 주요 구성 요소 그룹이 나열되어 있습니다. 다음 섹션에서는 각각의 기능과 생산에 미치는 영향을 설명합니다.

프레임 및 토크 반응 구조

버킹 유닛은 토크를 생성하고 이를 유지하는 구조는 동일하고 반대되는 반응을 흡수합니다. 프레임이 충분히 견고하지 않으면 사이클 중에 토크 헤드와 백업 집게 사이의 정렬이 변경되고 제어 시스템에 의해 기록된 토크는 더 이상 나사산이 실제로 경험하는 토크와 일치하지 않습니다.

잘 제작된 장치는 무거운 주철 베이스 또는 내부 리브와 응력 완화 섹션이 있는 용접 강철 제작물을 사용합니다. 중요한 형상은 토크 헤드와 백업 집게 사이의 축입니다. 최대 하중에서도 동심원을 유지해야 합니다. . 시간이 지남에 따라 풀릴 수 있는 볼트 프레임은 토크 정확도 감소로 나타나므로 일체형 또는 정밀 가공된 구조가 바람직합니다. 기계를 비교할 때 프레임 질량과 강성은 정격 토크보다 더 많은 것을 말해줍니다.

토크 헤드: 스핀들, 구동 및 그립

토크 헤드는 연결부 중 하나를 잡고 회전시킵니다. 세 가지 주요 부품은 스핀들, 드라이브 트레인 및 클램핑 조입니다.

스핀들은 방사형 및 축방향 하중을 처리하는 베어링으로 ​​운반되는 대구경 샤프트입니다. 보어 직경은 헤드를 통과할 수 있는 파이프 또는 커플링의 최대 외경을 설정하므로 스핀들 보어는 귀하의 제품 범위와 비교할 첫 번째 사양입니다. 스핀들 뒤에는 유압 모터와 감속 기어박스가 토크를 정격 값으로 증가시킵니다.

그리핑은 기계 품질이 가시화되는 곳입니다. 유압으로 작동되는 조 또는 슬립형 다이가 작업물에 닫히고 토크를 연결부에 전달합니다. 조 인서트는 파이프 재료에 맞춰져 있습니다. 마모되거나 일치하지 않는 인서트는 미끄러질 수 있으며, 미끄러지는 조는 프리미엄 스레드를 얻는 가장 빠른 방법입니다. 그립이 벽이 얇은 튜브를 짓누르지 않도록 클램핑력도 제한해야 합니다.

백업 집게: 고정 앵커

백업 집게는 토크 헤드가 회전하는 동안 연결부의 반대쪽을 고정합니다. 케이싱 및 튜브 버킹 장치에서는 유압 클램핑 실린더로 구동되는 원형 또는 분할 그립 어셈블리를 사용합니다.

백업 그립은 최소한 장비의 최대 토크만큼 강해야 합니다. 여기서 미끄러짐은 연결이 조이는 대신 파이프가 회전한다는 것을 의미합니다. . 또한 조는 힘을 균등하게 분배하여 파이프 본체에 자국을 남기거나 벽이 얇은 튜브를 타원화하지 않도록 해야 합니다. 이것이 바로 조 패키지가 각 파이프 크기의 외부 직경과 벽 두께에 일치하는 이유입니다.

유압 동력 장치

유압 동력 장치는 전기 모터, 펌프, 저장소, 제어 매니폴드, 압력 릴리프 밸브 및 어큐뮬레이터 등 회전 및 클램핑을 위한 에너지를 공급합니다.

피크 토크가 간헐적으로 발생하기 때문에 어큐뮬레이터가 중요합니다. 유휴 시간 동안 에너지를 저장했다가 보충 주기 동안 에너지를 방출하므로 더 작은 펌프가 동일한 최대 토크를 제공할 수 있습니다. 밸브 튜닝은 토크가 얼마나 원활하게 증가하는지 제어합니다. 갑작스러운 조치로 인해 스레드에 충격이 가해지고 마모가 발생할 수 있습니다.

열 관리는 생산 문제입니다. 계속 작동하면 오일 온도가 상승하여 오일이 묽어지고 압력 판독값이 변경됩니다. 올바른 크기의 오일 쿨러와 저장소는 시스템을 안정적인 온도 대역으로 유지하며 이러한 안정성으로 인해 변속이 끝날 때 토크 제어 루프가 더욱 일관되게 유지됩니다.

토크 측정 및 제어 시스템

토크 측정은 강력한 기계와 정밀한 기계를 구분합니다. 직접 시스템은 구동렬의 로드 셀이나 토크 센서를 사용합니다. 간접 시스템은 모터의 유압에서 토크를 계산합니다. 직접 감지는 유압 회로의 마찰 및 온도 영향을 배제하기 때문에 더 정확하며 문서화된 토크 값이 필요할 때 선호됩니다.

제어 루프는 구성을 접촉, 램핑 토크, 최종 유지 및 해제의 순서로 관리합니다. 일부 작업에는 토크 전용 제어가 필요합니다. 다른 것들은 시스템이 회전 각도를 추적하고 크로스스레딩을 감지할 수 있는 토크 앤 턴 제어가 필요합니다. 우수한 제어는 라인 속도에 맞게 사이클을 충분히 빠르게 유지하면서 토크 상한 및 하한을 일관되게 유지합니다.

유전 관형의 경우 문서화된 성능은 제품 승인의 일부입니다. API 5CT 케이싱 및 튜빙을 사용하는 매장에서는 일반적으로 API 5CT 규정 준수 요구 사항 장치의 토크 기록을 수락하기 전에.

일정이 케이싱 크기 사이를 이동할 때 장치의 토크 제어 및 전환 동작 각 크기 변경에 따른 가동 중지 시간 비용을 결정합니다.

전기 제어 및 작업자 인터페이스

PLC는 클램핑, 포지셔닝, 토크 램프, 완료, 해제 등의 사이클을 실행합니다. HMI는 목표 토크, 달성된 토크, 사이클 수 및 경보를 표시하고 다양한 파이프 크기에 대한 레시피를 저장합니다. 수동 밸브를 돌리는 대신 레시피를 입력하면 연결 품질에서 작업자에 따른 변화가 대부분 제거됩니다.

전기 시스템에는 양손 시동, 인터록 가드, 비상 정지, 토크 제한 초과 시 자동 차단 등의 안전 기능도 포함되어 있습니다. 데이터 로깅 및 네트워크 연결을 통해 각 조인트를 구성 매개변수로 추적할 수 있으며 이는 품질 감사에서 점점 더 기대되고 있습니다.

가동 시간에 영향을 미치는 보조 시스템

보조 구성품은 토크를 생성하지 않지만 기계가 중단 없이 전체 교대 근무를 실행할지 여부를 결정합니다.

스레드 컴파운드 적용

스레드 컴파운드는 스레드 표면을 보호하고 마찰을 제어합니다. 자동 도프 도포기는 관절당 재현 가능한 양을 측정하는 반면 수동 도포는 작업자마다 다릅니다. 화합물이 너무 많으면 과도하게 조일 수 있고 너무 적으면 마손 위험이 높아집니다.

윤활 및 냉각

메인 베어링, 기어박스 및 슬라이드 표면에는 지속적인 오일 공급이 필요합니다. 윤활유 손실은 이러한 기계에서 조기 베어링 고장의 가장 흔한 원인이며 일반적으로 예방할 수 있습니다. 냉각 시스템은 제어 루프가 예상하는 범위 내에서 오일 온도를 유지합니다.

안전 및 자동화 통합

연동 가드와 토크 트립 메커니즘은 비정상적인 이벤트가 발생한 후 장비를 정지시킵니다. 처리량이 많은 공장에서는 버킹 장치가 컨베이어와 적재 장비에 연결되어 파이프가 자동으로 통과합니다. 이러한 배열에서 스테이션은 취급, 검사 및 조임을 조정하는 커플링 지능형 생산 라인의 한 요소가 되며, PLC 핸드셰이크 및 사이클 시간 일치는 토크 등급만큼 중요합니다.

구매 전 확인해야 할 사항

구성 요소 그룹은 체크리스트로 축소됩니다. 정격 토크에는 가장 무거운 연결보다 여유가 필요합니다. 스핀들 보어는 가장 큰 커플링을 통과해야 합니다. API 제어 작업의 경우 토크 측정은 직접적이고 문서화되어야 합니다. 전환 속도는 조와 레시피 저장에 따라 달라집니다. 유지 관리 액세스에 따라 수리 소요 시간이 결정됩니다.

• 귀하의 제품 범위에서 가장 높은 보충 토크보다 안전 여유가 있는 최대 토크 출력.
• 귀하가 처리하는 최소 및 최대 파이프 크기에 맞는 스핀들 보어 및 그립 범위.
• 품질 및 감사 요구 사항에 따라 판단되는 토크 측정 방법 및 반복성.
• 허용 가능한 전환 시간에 맞춰 퀵 체인지 조와 저장된 레시피를 제공합니다.
• 더 빠른 유지 관리를 위해 접근 가능한 필터, 밸브 및 마모 부품.

이것이 어떤 비교에 있어서 기준이 되는 것입니다. 는 케이싱 및 튜빙 커플링 버킹 유닛 선반 선택 가이드 이를 특정 생산 프로그램에 일치시키는 방법을 설명하므로 명판 번호가 아닌 측정 가능한 기능을 기반으로 결정이 내려집니다.

실제로 적용되는 이러한 결정의 한 가지 예는 제어된 토크 램프, 안전한 그립 및 빠른 전환을 중심으로 구축된 나사식 기계인 TYSKNKJ-100 시리즈 케이싱 및 튜브 커플링 버킹 유닛입니다. 이는 생산량이 많은 케이싱과 튜브를 처리하고 전체 교대조에 걸쳐 허용 오차를 유지하는 장치가 필요한 공장을 위한 것입니다.

버킹 유닛을 라인의 나머지 부분과 일치시키기

버킹 장치는 제어된 토크로 나사산 연결을 구성하거나 끊는 간단한 작업을 수행하며 모든 주요 구성 요소는 해당 작업을 반복할 수 있도록 존재합니다. 프레임은 힘을 흡수하고, 토크 헤드와 백업 집게는 그립 및 회전하며, 유압 장치는 전원을 공급하고, 제어 시스템은 정확성을 보장하며, 전기 및 보조 시스템은 작업을 안전하게 유지합니다. 모든 구성 요소의 약점은 결국 폐기, 재작업 또는 계획되지 않은 유지 관리로 나타납니다.

대부분의 작업장에서는 버킹 장치가 나사 가공기와 함께 계획됩니다. 선반이 나사를 자르고 버킹 장치는 부품이 올바르게 조립되었는지 확인합니다. 드릴 파이프 조인트 커플링 선반은 동일한 제품군의 절단면을 다루며, 두 기계는 동일한 파이프 외경, 연결 유형 및 생산 속도 주위에 지정되어야 합니다.