Těžký valivý ložiskový prvek s jehlovými válci pro vrtný stroj Atlas Copco RD22U v Brazílii

Měděné provozy Vale Sossego a Salobo v brazilském státě Pará leží na jižním okraji hornické provincie Carajás, kde se vrtá skrz pruhovanou železnou formaci (BIF) – hostitelskou horninu, jejíž vlastnosti se mění od měkké povrchové zvětralinové lateritové vrstvy po tvrdou křemičitanou hematitovou vrstvu v hlubších úrovních. Těžší třída percusního vrtáku RD22U změní zatěžovací profil jehlových ložisek ve srovnání s lehčími vrtáky: větší hmotnost pístu a delší zdvih přenášejí do rotačního motoru při každém percusním cyklu vibrace vyšší amplitudy a vyšší rotační krouticí moment, který je nutný kvůli abrazivnímu obsahu křemíku v BIF, navíc způsobuje trvalé radiální zatížení navíc k tomuto dynamickému vstupu. Společně tyto faktory vytvářejí prostředí únavy ložisek, ve kterém jehlová ložiska standardní kvality dosahují své meze únavy při valivém kontaktu přibližně o 30 % dříve, než předpovídají údaje výrobce o návrhové životnosti – odvozené z použití lehčích vrtáků.

Kritický rozdíl, který identifikoval tým údržby Sossego po sledování poruch ložisek během dvou sezon vrtání: životnost jehlových ložisek u Sossego nejvíce koreluje s obsahem křemene v rudní zóně, ve které se vrtá, nikoli s celkovým počtem hodin rázového vrtání. V zónách BIF nad 8 % SiO₂ je krouticí moment rotace o 20–25 % vyšší než základní hodnota, radiální zatížení ložisek roste úměrně a jemné částice křemene, které obcházejí otírací pečlivka přispívají k abrazivnímu opotřebení navíc k únavovému mechanismu.

Faktory ovlivňující životnost ložisek v brazilských BIF provozov

Sossego nyní uplatňuje inspekční plán ložisek přizpůsobený geologickému složení: 400 hodin v oblastech s lateritem, 250 hodin v případě, že v zápisu o vrtání je uvedeno křemičitanově bohaté železné usazeniny (BIF). Při každé kontrole se provádí pětiminutový test hluku pouze s rotací – bez rázového zatížení, rotace poloviční rychlostí – který odhaluje počáteční poškození dráhy valivých tělísek 3–4 týdny předtím, než se na povrchu projeví příznaky zvýšené teploty nebo vibrací. HOVOO dodává robustní jehlová ložiska řady RD22U pro provozy v brazilských oblastech s železnými usazeninami (BIF) se zkrácenou dobou dodání ze São Paulo. Reference na adrese hovooseal.com.