TBM 지지 시스템용 유압 그리퍼 실린더
메인 빔 및 실드 터널 굴착기에 42CrMo 후벽 기술을 적용하여 최고의 암반 고정 안정성을 구현합니다.
하드록 발전의 재단
깊은 암반 터널링이라는 혹독한 환경에서, 메인 빔 TBM은 전진 추진력을 생성하기 위해 단 하나의 핵심 메커니즘, 바로 그리퍼 시스템에 의존합니다. 콘크리트 세그먼트를 밀어내는 실드 머신과 달리, 오픈 TBM은 터널 벽에 직접 고정됩니다. 이 역할을 담당하는 유압 그리퍼 실린더는 커터헤드의 스트로크 동안 기계가 미끄러지는 것을 방지하기 위해 400bar를 초과하는 엄청난 반경 방향 하중을 견뎌야 합니다. 이 실린더의 구조적 건전성은 절대 타협할 수 없는 필수 요소입니다. 이 부분에 문제가 생기면 단순히 가동 중단으로 이어지는 것이 아니라, 기계가 지지대를 잃어 TBM이 갇히고 수십억 달러 규모의 인프라 프로젝트가 중단될 수 있습니다.
~에 에버 파워지난 18년간 당사의 엔지니어링 역량은 그리퍼 실린더 고장의 주요 원인인 배럴 피로 균열 문제를 해결하는 데 집중되어 왔습니다. 일반적인 구조용 강재는 고압 유지 기능으로 인해 발생하는 반복적인 팽창 사이클을 견딜 수 있는 탄성이 부족한 경우가 많습니다. 당사는 이러한 문제를 해결하기 위해 다음과 같은 기술을 활용합니다. 42CrMo 고강도 합금강 특수 설계된 두꺼운 벽면의 배럴 구조와 결합되어 불안정하고 고르지 않은 암반층에 고정될 때에도 원주 방향 응력이 재료의 항복 한계 내에 유지되도록 합니다. 당사의 복동식 피스톤형 용접 실린더는 현대의 초대형 프로젝트에 필요한 견고한 구조를 제공합니다.
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후프 스트레스 및 배럴 피로 방지
TBM 그리퍼 실린더의 가장 큰 적은 "벌루닝" 현상입니다. 이는 극심한 내부 압력 하에서 실린더 배럴이 탄성 변형을 일으키는 현상입니다. TBM이 암반에 고정될 때 유압이 급격히 상승하여 그리퍼 슈를 암반에 단단히 고정합니다. 실린더 벽이 표준 ST52 강철로 제작된 경우, 이러한 반복적인 압력 상승은 금속 피로를 유발하고 결국 세로 방향 균열로 이어집니다.
당사의 솔루션은 **42CrMo(크롬몰리강)**으로 소재를 근본적으로 교체하는 데 중점을 둡니다. 이 소재는 일반 탄소강보다 약 50% 높은 항복강도를 제공합니다. 이러한 고품질 합금과 크게 증가된 벽 두께를 결합함으로써 국부적인 응력 집중을 획기적으로 줄였습니다. 또한, 내부 표면은 거울처럼 매끄러운 표면(Ra < 0.4µm)으로 연마하여 암석면 압축 시 발생하는 미세 조정 과정에서 피스톤 씰을 보호합니다. 이러한 엄격한 접근 방식을 통해 실린더의 피로 수명을 기존 설계 대비 3배 연장할 수 있습니다.
핵심 기술적 이점
극한 하중 용량
35MPa를 초과하는 작동 압력과 암반 파열 시 발생하는 충격 하중을 견딜 수 있도록 설계되었습니다. 견고한 피스톤 설계로 앵커링 중 흔들림이 전혀 없습니다.
42CrMo 합금 구조
담금질 및 템퍼링 처리된 합금강을 사용하면 고주기 피로 하중을 받을 때 표준 Q345B 실린더에서 흔히 발생하는 파손 유형인 배럴 전파 균열 위험을 제거할 수 있습니다.
진동 방지 용접
모든 구조 용접부, 특히 장착 트러니언이나 클레비스 부위는 TBM 진동에 대한 건전성을 보장하기 위해 초음파 검사(UT) 및 자분 탐상 검사(MPI)를 거칩니다.
암석 먼지 배제
콘크리트 먼지와 규산염 파편을 제거하여 로드 도금 및 메인 씰을 보호하는 고강도 금속 스크레이퍼 또는 이중 립 PU 와이퍼가 장착되어 있습니다.
세계적인 성공 사례: 고지대 수력 발전 터널 건설
도전 과제: 안데스 산맥
안데스 산맥에 20km 길이의 수송 터널을 건설하던 다국적 컨소시엄이 심각한 문제에 직면했습니다. 지반은 매우 단단하고 마모성이 강한 화강암(압축강도 250MPa)으로 이루어져 있었습니다. 기존에 사용하던 메인 빔 TBM(터널 굴착기)의 그리퍼 실린더는 기계를 고정하는 데 필요한 엄청난 압력으로 인해 배럴 팽창(블루밍)과 씰 압출 현상이 발생하고 있었습니다. 400m마다 실린더를 교체해야 했기 때문에 공사가 허용할 수 없을 정도로 지연되었습니다.
에버 파워 솔루션
저희 엔지니어링 팀이 구조 진단을 위해 현장에 파견되었습니다. 저희는 자체 개발한 기술을 활용하여 보강 솔루션을 설계했습니다. 초고압 42CrMo 그리퍼 실린더벽 두께를 15%만큼 늘리고, 틈새 없는 압출 저항을 위해 설계된 특수 파커 밀봉 프로파일을 적용했습니다.
결과
개조된 실린더는 구조적 결함 없이 나머지 14km 구간을 성공적으로 완주했습니다. 유압 장치 가동 중단 시간이 없어지고 운전자가 최대 추력을 적용하는 데 대한 자신감이 높아짐에 따라 TBM 전진 속도가 18% 향상되었습니다.
"이 실린더들의 강성 덕분에 기계의 조작 방식이 완전히 달라졌습니다. 그리퍼가 제대로 고정되었을 때 안정성이 확연히 향상된 것을 느낄 수 있었습니다."
— 카를로스 M., TBM 감독관
"기존 OEM 공급업체에서 다른 업체로 바꾸는 것을 망설였지만, 에버 파워의 야금 보고서를 보고 확신이 생겼습니다. 화강암에서의 성능을 확인해 보니 그들의 판단이 옳았음이 입증되었습니다."
— 한스 G., 프로젝트 디렉터
"터널 굴착 5km 동안 누출이 전혀 없었습니다. 그리퍼 실린더에 있어서는 최고의 기준이죠. 지금 두 번째 장비에도 이 시스템을 장착하고 있습니다."
— 류웨이, 기계 부문 책임자
기술 사양 및 매개변수
| 매개변수 | 표준 사양 | 성능상의 이점 |
|---|---|---|
| 실린더 유형 | 복동식 고하중 피스톤 | 제어된 확장과 강력한 수축 |
| 배럴 재질 | 42CrMo (담금질 및 템퍼링 처리) | 배럴 팽창 및 피로 균열에 대한 저항성이 뛰어납니다. |
| 작동 압력 | 정격 압력 350bar / 최대 압력 450bar | 가장 단단한 암반층에도 안전하게 고정 |
| 보어 직경 | 200mm – 500mm | TBM 직경 요구사항에 맞게 맞춤 제작 가능 |
| 장착 방식 | 구형 베어링/트러니언 | TBM 조향 관절을 수용합니다. |
| 봉 도금 | 다층 경질 크롬 / 니켈-크롬 | 암석 먼지로 인한 긁힘을 방지합니다. |
다양한 응용 환경
당사의 고하중 실린더 기술은 메인 빔 TBM에 특화되어 설계되었지만, 다양한 지하 앵커링 및 안정화 요구 사항에도 적용할 수 있습니다.
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주빔 TBM: 전진 추진력을 위한 주요 고정 장치. - ▸
TBM을 보호하세요: 조향 보정을 위한 보조 그리퍼 시스템. - ▸
보링 머신을 높이세요: 수직 드릴링용 안정화 실린더. - ▸
이동식 채광 장비: 지붕 볼터 안정화 잭.
중국 중형 유압 장비 엔지니어링 허브
중국 제조업의 중심지에 위치해 있습니다. 에버 파워 당사는 중량 단조 및 합금강 가공 분야에서 세계에서 가장 강력한 공급망을 활용합니다. TBM(터널 굴착기)은 맞춤형 장비이며, 특수한 지질 조건에는 일반적인 "카탈로그" 실린더로는 충분하지 않다는 점을 잘 알고 있습니다.
당사의 경쟁력은 최고급 42CrMo 소재를 조달하고 정밀 열처리(담금질 및 템퍼링)를 통해 전 세계적으로 견줄 데 없는 규모와 비용으로 가공할 수 있는 능력에 있습니다. Robbins, Herrenknecht 또는 Komatsu TBM을 운영하시든, 당사의 엔지니어링 팀은 기존 그리퍼를 역설계하여 기존 장착 지점에 완벽하게 맞는 "고강도" 업그레이드 솔루션을 제공할 수 있습니다.
자주 묻는 질문
그리퍼 실린더에 Q345B 대신 42CrMo 강을 사용하는 이유는 무엇입니까?
중국산 TBM 실린더를 구매할 때의 비용적 이점은 무엇인가요?
Robbins 또는 Herrenknecht TBM 그리퍼의 교체품을 제작할 수 있습니까?
대형 집게 실린더 세트를 제작하는 데 얼마나 걸립니까?
이 무거운 원통형 용기를 어떻게 국제적으로 배송하나요?
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