Aplicación y desarrollo de nuevas tecnologías en los rompedores hidráulicos de roca

1.6 Aplicación y desarrollo de nuevas tecnologías en rompedores hidráulicos de roca

Con el desarrollo continuo de los productos rompedores hidráulicos de roca, diversas nuevas tecnologías relacionadas también se han aplicado ampliamente en dichos rompedores, configurando así la dirección técnica de desarrollo de estos productos.

(1) Tecnología de supresión del polvo

Durante los trabajos de demolición o la excavación de túneles, se genera una gran cantidad de polvo, lo que afecta la salud de los operarios y reduce la visibilidad en el campo. El rompedor hidráulico Rammer City Jet dispone de un tubo y una boquilla de agua instalados en su bastidor; cuando el rompedor hidráulico está en funcionamiento, el agua se pulveriza desde las dos boquillas situadas en el extremo frontal del bastidor. El caudal de la bomba es regulable, con un caudal máximo de 40 L/min y una presión de agua de 20 MPa. Las partículas de niebla generadas son pequeñas y poseen una alta velocidad, lo que permite eliminar eficazmente el polvo.

(2) Tecnología de reducción del ruido

Con el fortalecimiento de la conciencia ambiental de la población, las restricciones sobre el ruido de los martillos hidráulicos para roca se están volviendo cada vez más estrictas. Actualmente, la principal medida de reducción de ruido para los martillos hidráulicos para roca consiste en utilizar un bastidor de máquina de tipo caja cerrada, suspendiendo el cuerpo del martillo entre elementos elásticos amortiguadores fabricados con plástico especial y sometidos a una precarga. Estos elementos elásticos amortiguadores y las placas de plástico altamente resistentes al desgaste aumentan el efecto de absorción acústica. Estas medidas pueden reducir considerablemente el ruido; a una distancia de aproximadamente 15 metros, el nivel sonoro puede disminuirse hasta 85 dB. La tecnología de reducción de ruido no solo resulta beneficiosa para la protección ambiental, sino que también reduce las vibraciones del martillo hidráulico para roca, atenúa la fuerza de reacción ejercida sobre dicho martillo y ejerce un efecto protector tanto sobre el propio martillo hidráulico para roca como sobre la excavadora.

(3) Diversificación de los medios de trabajo

La mayoría de los rompedores hidráulicos de roca utilizan aceite hidráulico, pero, por motivos de protección ambiental, los rompedores hidráulicos de roca Krupp también pueden emplear aceite hidráulico a base de glicol-agua, aceite hidráulico sintético de éster y aceite hidráulico a base de aceites vegetales. Por supuesto, antes de utilizar un aceite hidráulico ecológico, es necesario consultar con el fabricante de la excavadora y con el fabricante del rompedor hidráulico de roca y obtener su consentimiento. Para trabajos subterráneos, con el fin de reducir los riesgos, los rompedores hidráulicos de roca Krupp pueden utilizar aceite hidráulico resistente al fuego.

(4) Tecnología de operación bajo el agua

Un rompedor hidráulico de roca ordinario no puede funcionar bajo el agua sin modificaciones; si el agua penetra en el asiento de la punta, se genera una onda de presión de agua en cada impacto. Esta onda de presión de agua puede dañar las piezas de sellado del sistema hidráulico y también puede provocar la infiltración de agua en dicho sistema, causando la oxidación y el deterioro del pistón. Para evitar daños al rompedor hidráulico de roca, la empresa Krupp desarrolló un dispositivo de conexión especial para operación bajo el agua, equipado con diversos componentes impermeables necesarios y que utiliza aire comprimido para impedir que el agua ingrese al rompedor hidráulico de roca. Las marcas Rammer y Furukawa también disponen de rompedores hidráulicos de roca aptos para operación bajo el agua.

(5) Tecnología de prevención del polvo

Los rompedores hidráulicos de roca tipo Marathon de Krupp cuentan con un dispositivo de prevención de polvo para cincel, que incluye anillos guía, anillos flotantes, bloqueadores de polvo y raspadores de polvo. El anillo flotante de acero puede evitar la entrada de impurezas con partículas gruesas, mientras que el raspador de polvo fabricado con material elástico evita la entrada de polvo fino; este sistema de prevención de polvo es notablemente eficaz. Krupp también utiliza aire comprimido para la prevención de polvo: mediante aire comprimido se purga el interior del asiento del cincel y del propio cincel. Cuando el cincel golpea hacia abajo, se evita la entrada de agua y polvo de roca, y simultáneamente se lubrica el cincel.

(6) Problemas de lubricación

Los rompedores hidráulicos de roca de Krupp cuentan con un dispositivo automático de lubricación continua instalado en el bastidor del rompedor hidráulico de roca; este dispositivo puede lubricar automáticamente y de forma continua el cincel.

El dispositivo automático de lubricación Krupp es, en realidad, una bomba integrada de grasa. Esta bomba se instala cerca del orificio de mantenimiento del bastidor de la caja y se conecta al cuerpo del rompedor hidráulico mediante dos tubos de aceite: un tubo de aceite conecta la entrada de aceite del rompedor hidráulico con la entrada de la bomba, y el otro conecta la salida de la bomba con la entrada de grasa lubricante del cuerpo del rompedor hidráulico. Cada vez que se pone en marcha el rompedor hidráulico, la presión del sistema hidráulico actúa sobre el pistón de alimentación de la bomba de grasa y suministra grasa a través del tubo de alimentación y los conductos internos del rompedor hidráulico hasta la zona de la camisa del punzón, ubicada en el extremo inferior del rompedor hidráulico. Cuando el rompedor hidráulico se detiene, la presión disminuye y el pistón de alimentación retorna por acción de la fuerza del resorte; simultáneamente, bajo la presión atmosférica, aspira grasa hacia la bomba. El volumen de grasa suministrado depende de la frecuencia programada de arranque y parada del rompedor y del ajuste del mando de caudal de la bomba.

El dispositivo de lubricación automática es un dispositivo opcional para los rompedores hidráulicos de roca; si no se selecciona o si falla, aún se puede utilizar la lubricación manual. En general, el aceite debe añadirse cada dos horas de trabajo. Los rompedores hidráulicos de roca de la serie F de Furukawa permiten al operador, desde la cabina, dosificar automáticamente y de forma remota grasa lubricante, y también pueden dosificarla automáticamente mediante un temporizador. Actualmente, los rompedores hidráulicos de roca nacionales, como los de la serie GT de la empresa Jingye, también cuentan con esta configuración.

(7) Tecnología de prevención de disparos en vacío

Un disparo en vacío ocurre cuando, durante el movimiento alternativo del pistón del rompedor hidráulico de roca, el extremo inferior del pistón no entra en contacto con el extremo superior de la punta —es decir, no golpea la punta. El disparo en vacío puede dividirse, a su vez, en disparo en vacío completo e incompleto.

① Disparo en vacío completo: el pistón y la punta no entran en contacto en absoluto; en este momento, el rompedor hidráulico de rocas no genera ninguna salida de energía y esta se convierte en energía térmica.

② Disparo en vacío incompleto: el pistón ha impactado contra la punta, pero como la excavadora no ha presionado firmemente el rompedor hidráulico de rocas, la fuerza de reacción del impacto levanta el cuerpo del rompedor hidráulico de rocas, y la punta avanza a una velocidad considerable junto con el pistón, hasta que choca contra el pasador de la punta y se detiene. Esto provoca daños graves en la punta, el pasador de la punta, el asiento de la punta y los pernos largos, siendo estos más severos que en el caso de un disparo en vacío completo.

En las siguientes dos situaciones, un rompedor hidráulico de rocas puede experimentar un disparo en vacío completo o un disparo en vacío incompleto:

① La punta no ha entrado en contacto con la roca, o el rompedor hidráulico de rocas se ha puesto en marcha sin presionar la roca.

② La roca ya se ha fracturado y el rompedor hidráulico de rocas no se ha detenido a tiempo.

Si un rompedor hidráulico de rocas puede bloquear el arranque o detenerse automáticamente en las dos situaciones anteriores, se dice que dispone de la función de prevención de disparos en vacío; actualmente, la mayoría de los rompedores hidráulicos de rocas de marca han incorporado esta función en su diseño estructural.