Hydrauliske hammer til minedrift og stenbrud: Tilpasning til tunge arbejdsopgaver

Hvad gør minedrift og stenbrud anderledes end alle andre brækkeranvendelser?

Den afgørende karakteristik ved mining- og kværnearsbejde er ikke stenhårdheden — det er driftscyklussen. En bygningsknusser arbejder intermitterende: knus i tredive sekunder, løft ud, sving, genplacer, gentag. Den tomgangstid mellem stødbegivenheder giver hydraulikolien mulighed for at genopnå sin temperatur, tætningerne mulighed for at slappe af lidt, og mejslen mulighed for at køle af. En kværnearsmejsler, der udfører sekundær knusning ved siden af en kæbeknusser, arbejder kontinuerligt i to timers perioder med minimal tid til genplacering. Olies temperaturen stiger og forbliver høj. Tætningerne arbejder nær deres termiske grænse uden mulighed for genopretning. Mejselspidsens temperaturcyklus går hurtigere gennem opvarmning og afkøling end i bygningsapplikationer, fordi stenen er hårdere, og kontakttiden pr. position er længere.

Konsekvensen er, at en bryder, der udelukkende specificeres ud fra bærevægt og stenhårdhed – uden at tage driftscyklus i betragtning – vil nå sine servicegrænser væsentligt tidligere end de offentliggjorte intervaller antyder. Tætningskit af bygningskvalitet, der er godkendt til 1.800–2.200 timer ved normal brug, kan levere 900–1.100 timer ved kontinuerlig kværnoperation. Mejsellevet forkortes proportionalt. Akkumulatorernes nitrogentryk afviger hurtigere som følge af termisk cykling. Operatøren, der inspicerer udstyret efter en bygningsdriftsplan og kører det i en kværn, vil opdage problemer ved halvdelen af hvert interval og undre sig over, hvorfor.

Stenhårdhed bestemmer den nødvendige energiklasse; brugsintensiteten bestemmer, hvordan denne energiklasse skal specificeres og opretholdes. Begge input er påkrævede. Den mest almindelige fejl ved indkøb i stenbrud er at vælge den korrekte energiklasse ud fra kravene til stenhårdhed og derefter købe en byggeklasse-enhed i denne klasse, fordi den koster mindre end en minedriftsklasse-enhed med samme nominelle energirating. De to enheder har de samme tal på specifikationsarket. De har ikke de samme specifikationer for tætningsmaterialer, akkumulatordesign eller husvægtykkelse. Efter seks måneder med kontinuerlig drift i stenbruddet er forskellen tydelig i vedligeholdelsesregistrene.

Fire stentyper — hammer-specifikation, værktøj, slåmetode, feltbemærkning

Tabellen går fra blødest til hårdere sten og tilpasser hammerklassen til hver stentype samt angiver den slåmetode, som operatører fra byggebranchen oftest vælger forkert for hver type.

Sekundært brydning i nærheden af knusere: Den anvendelse, der hurtigt sliter udstyret op

Sekundær knusning — reduktion af for store stenblokke, som ikke kan passere indgangen til en kæbeknusser — er den anvendelse, der accelererer slid på knusseren hurtigere end næsten enhver anden kværntask. Årsagerne er akkumulerende. Knusseren arbejder med høj belastningscyklus, fordi de for store materialer ankommer kontinuerligt, og knusseren kan ikke fortsætte, før blokeringen er fjernet. Operatøren arbejder under tidspres, hvilket fører til genveje: at holde position for længe på en flade, der ikke sprækker, at øge nedadgående tryk ud over det angivne driftskraftniveau eller at tillade, at mejslen skrænker fra lodret retning for at nå en stenblok, der er ugunstigt placeret. Hver enkelt af disse genveje belaster fastspændingszonen og forreste leje på en måde, der accelererer slid med en faktor på to til tre sammenlignet med disciplineret drift.

Tilpasningen, der forlænger bruders levetid ved sekundær knusning, er positionel: Nærmer man sig aldrig en stor sten fra oven over dens højeste punkt, hvis stenen er bevægelig. En løs, for stor sten, der rykkes, når den rammes af det første slag, overfører laterale kræfter til mejselstangen. Én betydelig laterale belastningshændelse forårsager mere slid på fastspændingspinden end en hel dag med disciplineret lodret knusning. Fremgangsmåden er at stabilisere stenen med spanden, inden man aktiverer bruderen – to sekunder til at kile den på plads, og derefter knusning. Operatører, der lærer dette tidligt, forlænger deres udskiftningstider for mejsler og fastspændingspinder med 40–50 % i forhold til operatører, der behandler hver for stor sten, som om den var fastgjort på plads.

For kværne, der udfører kontinuerlig sekundær knusning ved høj produktionsmængde, er den mest effektive langtidsløsning et stativmonteret klippeknusningsarm-system monteret over knusserens indgang i stedet for en ekskavatormonteret knusser, der skal omplacere sig løbende. Stativsystemet er pr. konstruktion dimensioneret til drift ved nominel belastningscyklus, dets hydrauliske kreds er dimensioneret til kontinuerlig drift, og armen placerer knusseren korrekt for hver enkelt stor sten uden at kræve omplacering af bærende maskine. Den ekskavatormonterede knusser, der anvendes til sekundær knusning, er en midlertidig løsning, der fungerer godt ved lav til medium hyppighed af for store sten, men bliver en flaskehals – og en accelereret udrustningsslid – ved høj hyppighed af for store sten.