Delta RD-7 и RAY 7000: сравнительный анализ гидровращателей

Цель тестирования – выявить расхождение между вращателями и оценить последствия этих различий. Вместе с физическим и визуальным осмотром проведены замеры крутящего момента и анализ материалов для оценки производительности обоих буров.

Измерение крутящего момента

Оба гидровращателя были собраны на статическом испытательном стенде и подключены к гидравлической силовой установке. Давление при испытании вращателя Delta RD-7 варьировалось в диапазоне от 50 до 260 бар, а давление RAY 7000 – от 50 до 240 бар. Меньшее максимальное давление вращателя RAY 7000 обусловлено тем, что в нем стоит мотор меньшего размера China Eaton 4K, который не может работать при давлении свыше 240 бар.

Результаты испытаний показывают, что крутящий момент гидробура Delta RD-7 выше, по меньшей мере, на 10%, тогда как крутящий момент RAY 7000 явно завышен.

Анализ материала

После физических испытаний детали редуктора гидробура RAY 7000 были отправлены на анализ материала. Этот тест выявил качество стали, используемой для изготовления деталей редукторов.

При тестировании солнечной и планетарной шестерни гидровращателей твердость металла RAY оказалась ниже твердости металла Delta RD-7. Твердость сателлита привода RAY значительно ниже, чем сателлита Delta RD-7, и равна 27 HRC, что указывает на неправильный процесс обработки материала или термообработки, что может привести к преждевременному отказу компонентов.

Анализ материалов солнечной, планетарной шестерни и сателлитов свидетельствует о том, что материалы, используемые для привода RAY, содержат вредные примеси. Такие примеси указывают на то, что при производстве редукторов используется сталь низкого класса. Планетарные и солнечные шестерни были изготовлены из 20CrMnTi, а не EN36B, как в гидровращателе Delta RD-7.

Визуальный осмотр

Штифт и «уши» RAY 7000 выполнены с использованием стальных пластин. Исторически использование стальных пластин приводило к деформации при работе, поэтому Delta RD-7 использует кованые «уши» во всех гидро­вращателях. Стальные пластины, используемые на RAY, сделаны из плоской пластины толщиной 16 мм, тогда как в Delta RD-7 используют сталь толщиной 25 мм, которая может выдерживать намного большую нагрузку, не подвергаясь деформации.

Еще одна особенность заключается в том, что в Delta используют штифт с противочасовой ротацией, чтобы предотвратить любое движение во время работы, в то время как в гидровращателе RAY 7000 используется стандартный штифт ∅30 мм, закрепленный на обоих концах.

В обоих вращателях используется штифт ∅ 30 мм, штифты Delta RD-7 кованые в отличие от точеных штифтов RAY. Кованый штифт более прочен по характеристике по сравнению с точеным штифтом того же материала, по­этому точеный штифт привода RAY с большей вероятностью будет срезан при высоких нагрузках.

Фиксация штифта кожуха различается: на приводе RAY используется намного больший допуск в отверстиях. Это, в свою очередь, увеличивает нежелательные напряжения, возникающие на штифте, которые могут привести к его поломке.

Выходной вал

Обработка поверхности выходного вала гидровращателя RAY низкого качества. Это может быть обусловлено завышенной скоростью подачи и обработки на станке, некачественными или изношенными инструментами или комбинацией данных факторов.

Другим различием между валами вращателей является размер фаски. Вал Delta RD-7 имеет фаску на обоих концах отверстия под штифт крепления шнека, фаска на блоке RAY менее выражена.

На рисунках справа показаны два вала, один с фаской и один без фаски на отверстии штифта. Вал без фаски имеет намного большую площадь максимального напряжения, поэтому увеличивает общее напряжение на механизм через вал при приложении крутящего момента во время бурения. Красные круги указывают на области максимального напряжения. Ясно видно, что фаска уменьшает площадь высокого напряжения, поэтому привод Delta RD-7 сможет выдерживать больший крутящий момент, чем привод RAY.

Покраска

Покрытие гидровращателя RAY не имеет грунта и состоит из одного слоя краски, который во время испытаний на стенде получил значительные повреждения. Вращатель Delta RD-7 отгрунтован перед покраской, чтобы обеспечить адгезию между краской и поверхностью.

Шестерни

Несмотря на то, что размеры всех трех компонентов шестерни бура RAY соответствуют спецификации эквивалентного устройства Delta (солнечные, планетарные и сателлиты), качество передачи было очень низким. Грубая обработка кромок и небольшая конусность зубьев шестерни указывают на изношенные режущие инструменты зуборезательного станка.

В конечном итоге это приводит к потерям при перегрузке крутящего момента; к биению шестерен, которое способствует их более быстрому износу и поломке.

РТИ, уплотняющие кольца

При разборке гидровращателя RAY стало очевидно, что во время установки уплотнительных колец для их фиксации не использовался материал Loctite – это увеличивает риск повреждения оборудования из-за свободного перемещения колец в редукторе.

В гидровращателе Delta используется Loctite для фиксации уплотнительных колец, а также для дополнительного уплотнения и сопряжения компонентов.

Вес

Вес гидровращателей различен – гидробур RAY на 18 кг тяжелее (130 кг), чем Delta RD-7, который весит 112 кг.

Вывод

По результатам физического тестирования, анализа материалов и визуального осмотра можно сделать вывод, что гидровращатель RAY 7000 является низкопробным аналогом Delta RD-7.

При всей кажущейся схожести и выгоде приобретения более дешевой копии оказывается, что эксплуатация такого оборудования обернется для клиентов покупкой еще одного, более качественного, вращателя, причем в ближайшее время.

Остерегайтесь подделок!