12 000 psi/90t hydraulický válec

Koncept přehledu a měřítka jádra

Koncepce tahu: Thrust 12 000 tun (120 000 kN) má sílu ekvivalentní:
Porovnání gravitace: Téměř ekvivalentní soustředění hmotnosti asi jeden a půl „liaoningu“ letadlových lodí (na základě plného posunutí zatížení přibližně 65 000 tun) na jednom bodě.
Porovnání tlaku: Za předpokladu pracovního tlaku 40 MPa (asi 400 atmosféry) by jeho pístová plocha byla až 3 metry čtverečních (ekvivalent pro plánovanou plochu středního vozu).
Umístění rolí: Používá se jen zřídka a je to obvykle jádro-ovládající součást hlavního vybavení na národní úrovni, jako jsou lisy o kování 10 000 tun, ultra velké vibrační testovací platformy a obří systémy pro trh lodi. Obvykle pracuje ve formě více válců pracujících v koordinaci.

Extrémní věda a výroba materiálů

Toto je primární předpoklad a největší překážka pro výrobu 10 000 tunových válců.

Hmotné požadavky:
Ultra vysoká síla:Komponenty nesoucí zátěž, jako je hlaveň válce, pístová tyč a dna válce, musí být vyrobeny ze speciálních slitinových ocelí s výnosovými silami přesahujícími 800 MPa, dokonce 1 000 MPa (jako je modifikovaná AISI 4340, 34Crnimo6 atd.).
Vysoká houževnatost:Spolu s ultra vysokou pevností musí být zajištěna dobrá houževnatost (vysoká hodnota energie), aby se zabránilo křehkému zlomenině při extrémním zatížení.
Výrobní proces:
Ultra velké fólie:Hlavní komponenty jsou všechny obří vypořádání s otevřenými die, které vyžadují 10 000 tunových hydraulických lisů pro kování, aby rozbily strukturu odlitku a vytvořily hustou linii průtoku vlákna.
Tepelné zpracování:Tepelné zpracování (zhášení a vysokoteplotní temperament) takových obrovských obrobků je obrovská výzva. K zajištění rovnoměrných mechanických vlastností od jádra k povrchu obrobku jsou zapotřebí ultra velké pece na tepelné zpracování a při řízení deformace a zbytkového napětí.

Ultra-přesné obrábění

„Velký“ neznamená „drsný“; Naopak je to synonymem „konečné přesnosti“.

Hluboká díra nuda:Zpracování barelů válců, které mohou být dlouhé přes 10 metrů s vnitřním průměrem přesahujícím 1,5 metru. Chyby kruhové a válcové chyby vnitřního otvoru musí být menší než 0,05 mm a drsnost povrchu musí dosáhnout RA 0,2-0,4 μm (zrcadlové povrchové úpravy), aby se zajistila dlouhodobý život a spolehlivost těsnění. To vyžaduje ultra-precise hluboké díry nudné a honovací stroje.
Ultra dlouhé obrábění pístových tyčí s těžkými pobyty:Průměr pístové tyče se může přiblížit 1 metr, přičemž délka přesahuje 15 metrů. Vyžaduje to ultra-přesné broušení, aby se zajistilo jeho přímost, drsnost povrchu (také vyžadující zrcadlovou povrchovou úpravu po tvrdém chromovaném pokovování) a rozměrovou přesnost. Jeho procesy zpracování a zvedání musí zabránit deformaci způsobené jeho vlastní vychýlením.
Obří zpracování vlákna:Spojovací vlákna mezi válcem válce, spodní část válce a hlavou válce jsou obvykle ultra velké podprocesy. Jejich přesnost obrábění přímo ovlivňuje celkovou sílu a odolnost proti únavě struktury.
 

Technologie utěsňování tlaku v ultra vysoké úrovni

Těsnicí systém je „záchranné lano“ válce. Na úrovni 12 000 tun se výzvy těsnění exponenciálně zvyšují.

Specingové formy:Je přijat více kompozitních těsnicích systému. Obvykle zahrnuje:
Hlavní pečeť:Používá vysoce výkonný polyuretan (např. TPU) nebo naplněné polytetrafluorethylen (PTFE) materiály, jako jsou krokové těsnění (nevlastní utěsnění), GLYD kroužky (GLYD kroužek) atd., Které mají extrémně nízké koeficienty tření a vynikající stabilita pod ultra vysokým tlakem.
Podpora průvodce:Ultra dlouhá pístová tyč a píst vyžadují opotřebení prstenů (vodicí pásma) pro podporu, aby se zabránilo kontaktu kovů a výstředního opotřebení, obvykle vyrobené z vysoce výkonných inženýrských plastů nebo kompozitních materiálů (např. Vespel).
Statická těsnění:Statická těsnění na válcovém portu, klouby potrubí atd. Vyžadují kombinaci vysoce výkonných O-kroužků + záložních kroužků.
Design těsnění:Aby byla simulována deformace, rozložení kontaktu a opotřebení těsnění pod ultra vysokým tlakem pro optimalizovaný design, musí být provedena přesná analýza konečných prvků (FEA).