تطبيقات وتطور التقنيات الجديدة في كاسرات الصخور الهيدروليكية

١.٦ تطبيق وتطوير التقنيات الجديدة في كاسرات الصخور الهيدروليكية

مع التطور المستمر لمنتجات كاسرات الصخور الهيدروليكية، طُبِّقت أيضًا مختلف التقنيات الجديدة المرتبطة بها على نطاق واسع في هذه الكاسرات، مما شكَّل الاتجاه التكنولوجي لتطوير منتجات كاسرات الصخور الهيدروليكية.

(١) تقنية كبح الغبار

أثناء أعمال الهدم أو حفر الأنفاق، يكون الغبار شديدًا جدًّا، ما يضر بصحة العاملين ويقلل من مدى الرؤية الميدانية. وتتميز كاسرة الصخور الهيدروليكية Rammer City Jet بأنابيب مياه وفوهة مركَّبتين على هيكل الجهاز؛ وعند تشغيل الكاسرة الهيدروليكية، ترشُّ المياه من الفوهتين الواقعتين في الطرف الأمامي لهيكل الجهاز. ويمكن ضبط تدفق المضخة، حيث يصل أقصى تدفق إلى ٤٠ لترًا/دقيقة، وضغط المياه إلى ٢٠ ميجا باسكال. وتنطلق جزيئات رذاذ الماء بحجم صغير وبسرعة عالية، ما يؤدي إلى تنظيف الغبار بكفاءة.

(٢) تقنية خفض الضوضاء

مع تعزيز الوعي البيئي لدى الناس، أصبحت القيود المفروضة على ضوضاء كاسرات الصخور الهيدروليكية أكثر صرامةً بشكلٍ متزايد. وحاليًّا، تتمثل الإجراءات الرئيسية للحد من الضوضاء في كاسرات الصخور الهيدروليكية في استخدام هيكل آلة مغلق على شكل صندوق، مع تعليق جسم كاسرة الصخور بين عناصر امتصاص اهتزاز مرنة مصنوعة من بلاستيك خاص مشدود مسبقًا. وتؤدي العناصر المرنة لامتصاص الاهتزاز والألواح البلاستيكية عالية الجودة المقاومة للتآكل إلى تعزيز تأثير امتصاص الصوت. ويمكن لهذه الإجراءات أن تقلل الضوضاء بشكل كبير؛ حيث يمكن خفض مستوى الضوضاء إلى ٨٥ ديسيبل على بعد حوالي ١٥ مترًا. ولا تقتصر فوائد تقنيات خفض الضوضاء على الحماية البيئية فحسب، بل تمتد أيضًا إلى تقليل الاهتزاز الناتج عن كاسرة الصخور الهيدروليكية، وتخفيف قوة التفاعل المؤثرة عليها، مما يوفر تأثير حماية لكلٍّ من كاسرة الصخور الهيدروليكية نفسها والحفار.

(٣) تنوع وسائط التشغيل

تستخدم معظم كاسرات الصخور الهيدروليكية الزيت الهيدروليكي، ولكن لأغراض حماية البيئة، يمكن لكاسرات الصخور الهيدروليكية من شركة كروب أن تستخدم أيضًا زيت هيدروليكي مكوَّن من الماء والجليكول، أو زيت هيدروليكي إستري اصطناعي، أو زيت هيدروليكي مستخلص من الزيوت النباتية. وبالطبع، يجب قبل استخدام الزيت الهيدروليكي الصديق للبيئة استشارة الشركة المصنِّعة لحفار التربة والشركة المصنِّعة لكاسرة الصخور الهيدروليكية والحصول على موافقتها. أما في عمليات العمل تحت الماء، فيمكن لكاسرات الصخور الهيدروليكية من كروب أن تستخدم زيتًا هيدروليكيًّا مقاومًا للاشتعال لتقليل المخاطر.

(٤) تقنية التشغيل تحت الماء

لا يمكن للكسّار الهيدروليكي العادي العمل تحت الماء دون إجراء تعديلات عليه؛ فإذا دخل الماء إلى مقعد المثقاب، فإن موجة ضغط مائية تتولد عند كل ضربة. وقد تؤدي هذه الموجة الضاغطة المائية إلى تلف أجزاء الإغلاق في النظام الهيدروليكي، كما قد تتسبب أيضًا في تسرب الماء إلى داخل النظام الهيدروليكي، مما يؤدي إلى صدأ المكبس وتلفه. ولتفادي تلف الكسّار الهيدروليكي الصخري، طوّرت شركة كروب جهاز اتصال خاص للتشغيل تحت الماء، مزوَّد بمختلف المكونات الضرورية المانعة لتسرب الماء، ويستخدم الهواء المضغوط لمنع دخول الماء إلى الكسّار الهيدروليكي الصخري. كما تمتلك شركتا رامير وفوروكيوا كسّارات هيدروليكية صخرية قادرة على التشغيل تحت الماء.

(5) تقنية منع الغبار

مُجهَّزة مكابس الصخور الهيدروليكية من نوع Krupp Marathon بجهاز لمنع غبار المِثْقَب، ويشمل هذا الجهاز حلقات توجيهية وحلقات عائمة وحواجز للغبار ومكشطات للغبار. ويمكن للحلقة العائمة الفولاذية أن تمنع دخول الشوائب ذات الجسيمات الخشنة، في حين أن مكشطة الغبار المصنوعة من مادة مرنة تمنع دخول الغبار الناعم؛ وهذه المنظومة لمنع الغبار فعّالةٌ بشكلٍ ملحوظ. كما تستخدم شركة Krupp الهواء المضغوط لمنع الغبار — وذلك عن طريق تدفق الهواء المضغوط داخل مقعد المِثْقَب والمِثْقَب نفسه. وعندما يضرب المِثْقَب إلى الأسفل، يمكنه منع تسرب الماء ومسحوق الصخور، كما يُوفِّر تشحيمًا للمِثْقَب في الوقت نفسه.

(6) مشاكل التشحيم

مُجهَّزة مكابس الصخور الهيدروليكية من شركة Krupp بجهاز تشحيم تلقائي مستمر مركَّب على هيكل المكبس الهيدروليكي؛ حيث يقوم هذا الجهاز بتزويد المِثْقَب بالتشحيم تلقائيًّا وبشكلٍ مستمر.

جهاز التزييت الآلي من كروب هو في الواقع مضخة زيتية متكاملة. وتُركَّب هذه المضخة بالقرب من فتحة الصيانة في هيكل العلبة، وتتصل بهيكل كاسرة الصخور الهيدروليكية عبر أنابيب زيت اثنتين؛ حيث تتصل إحدى أنابيب الزيت بمدخل زيت كاسرة الصخور الهيدروليكية مع مدخل المضخة، بينما تتصل الأخرى بين مخرج المضخة ومدخل شحوم التزييت في هيكل كاسرة الصخور. وكلما انطلقت كاسرة الصخور الهيدروليكية، تؤثر ضغوط نظام كاسرة الصخور الهيدروليكية على المكبس التغذوي للمضخة الزيتية، فتنقل الشحوم عبر أنبوب التغذية والممرات الداخلية لكاسرة الصخور الهيدروليكية إلى جزء غلاف المثقاب الواقع عند الطرف السفلي لكاسرة الصخور الهيدروليكية. وعند توقف كاسرة الصخور الهيدروليكية، ينخفض الضغط، فيعود المكبس التغذوي بفعل قوة النابض؛ وفي الوقت نفسه، يسحب المكبس الشحوم إلى داخل المضخة بفعل ضغط الجو. ويعتمد حجم الشحوم المُزَوَّدة على برنامج تكرار بدء التشغيل والإيقاف لكاسرة الصخور وعلى مقبض ضبط تدفق المضخة.

جهاز التزييت الآلي هو جهاز اختياري لكاسرات الصخور الهيدروليكية؛ وإذا لم يتم اختياره أو في حالة عطله، يمكن الاستمرار في استخدام التزييت اليدوي. وعمومًا، يجب إضافة الزيت كل ساعتين من العمل. ويمكن لكاسرات الصخور الهيدروليكية من سلسلة فوروكيوا F تزويدها تلقائيًّا بالشحم التزيتي عن بُعد بواسطة السائق من داخل الكابينة، كما يمكن تزويدها تلقائيًّا بالشحم عبر مؤقِّت. وحاليًّا، تمتلك كاسرات الصخور الهيدروليكية المحلية مثل كاسرات الصخور من سلسلة GT التابعة لشركة جينغيه هذه التجهيزات أيضًا.

(7) تقنية منع التفجير الفارغ

التفجير الفارغ هو ما يحدث أثناء الحركة الترددية لبيستون كاسرة الصخور الهيدروليكية عندما لا يتلامس الطرف السفلي للبيستون مع الطرف العلوي للمنقلة — أي أنه لا يصطدم بالمنقلة. ويُقسَّم التفجير الفارغ إلى قسمين: تفجير فارغ كامل وتفجير فارغ جزئي.

① إطلاق ناري تام على الفراغ: لا يوجد أي تماس بين المكبس والمثقاب؛ وفي هذه الحالة لا يُخرِج المكسِّر الهيدروليكي للصخور أي طاقة، بل تتحوَّل الطاقة إلى طاقة حرارية.

② إطلاق ناري جزئي على الفراغ: اصطدم المكبس بالمثقاب، ولكن نظراً لأن الجرافة لم تضغط المكسِّر الهيدروليكي للصخور بإحكام كافٍ، فإن قوة رد الفعل الناتجة عن التصادم ترفع جسم المكسِّر الهيدروليكي للصخور، فيتقدَّم المثقاب بسرعة كبيرة جنباً إلى جنب مع المكبس، حتى يصطدم المثقاب بالدبوس المثبت له ثم يتوقف. ويؤدي ذلك إلى أضرار جسيمة تلحق بالمثقاب ودبوس المثقاب ومقعد المثقاب والبراغي الطويلة، وهي أشد خطورة من الإطلاق الناري التام على الفراغ.

في الحالتين التاليتين، قد يحدث إما إطلاق ناري تام على الفراغ أو إطلاق ناري جزئي على الفراغ للمكسِّر الهيدروليكي للصخور:

① لم يلامس المثقاب الصخر بعدُ، أو شُغِّل المكسِّر الهيدروليكي للصخور دون الضغط عليه ضد الصخر.

② انكسر الصخر ولم يُوقَف المكسِّر الهيدروليكي للصخور في الوقت المناسب.

إذا كان مثقاب الصخور الهيدروليكي قادرًا على منع التشغيل أو إيقاف التشغيل التلقائي في الحالتين المذكورتين أعلاه، فإنه يُقال إنه يمتلك وظيفة منع الإطلاق الفارغ؛ وحاليًّا أضافت معظم العلامات التجارية لمثاقب الصخور الهيدروليكية هذه الوظيفة إلى تصميمها الهيكلي.