کاربرد و توسعه فناوری‌های نوین در شکست‌دهنده‌های هیدرولیکی

۱.۶ کاربرد و توسعه فناوری‌های نوین در شکست‌دهنده‌های هیدرولیکی سنگ

با پیشرفت مداوم محصولات شکست‌دهنده‌های هیدرولیکی سنگ، فناوری‌های نوین مرتبط مختلفی نیز به‌طور گسترده در این شکست‌دهنده‌ها به‌کار گرفته شده‌اند که جهت‌گیری توسعه فنی محصولات شکست‌دهنده‌های هیدرولیکی سنگ را شکل داده‌اند.

(۱) فناوری کنترل گرد و غبار

در طول عملیات تخریب یا حفاری تونل‌ها، میزان گرد و غبار بسیار زیاد است که به سلامت اپراتورها آسیب می‌زند و دید میدانی را کاهش می‌دهد. شکست‌دهنده هیدرولیکی Rammer City Jet دارای لوله آب و نازلی روی قاب دستگاه است؛ هنگام کار کردن شکست‌دهنده هیدرولیکی، آب از دو نازل قرارگرفته در انتهای جلویی قاب دستگاه پاشیده می‌شود. دبی پمپ قابل تنظیم است و حداکثر دبی آن ۴۰ لیتر بر دقیقه و فشار آب ۲۰ مگاپاسکال می‌باشد. ذرات مه آب پاشیده‌شده کوچک و سرعت آن بالا است و به‌طور مؤثری گرد و غبار را از بین می‌برد.

(۲) فناوری کاهش صوت

با تقویت آگاهی افراد نسبت به محیط زیست، محدودیت‌های اعمال‌شده بر سر صدای شکستن‌کننده‌های هیدرولیکی سنگ روزبه‌روز سخت‌گیرانه‌تر می‌شوند. در حال حاضر، اصلی‌ترین روش کاهش صدا برای شکستن‌کننده‌های هیدرولیکی سنگ، استفاده از قاب ماشینی از نوع جعبه‌ای بسته است که بدنهٔ شکستن‌کنندهٔ سنگ بین عناصر جاذب لرزش کشسان ساخته‌شده از پلاستیک ویژه و تحت تنش اولیه آویزان می‌شود. این عناصر جاذب لرزش کشسان و صفحات پلاستیکی با مقاومت بالا در برابر سایش، اثر جذب صوت را افزایش می‌دهند. این اقدامات می‌توانند سطح صدا را به‌طور چشمگیری کاهش دهند؛ به‌طوری‌که در فاصلهٔ حدود ۱۵ متری، سطح صدا به ۸۵ دسی‌بل کاهش می‌یابد. فناوری کاهش صدا نه‌تنها در حفاظت از محیط زیست مؤثر است، بلکه لرزش شکستن‌کنندهٔ هیدرولیکی سنگ را نیز کاهش می‌دهد، نیروی واکنش واردشده بر شکستن‌کنندهٔ هیدرولیکی سنگ را تسهیل می‌کند و اثر محافظتی هم بر خود شکستن‌کنندهٔ هیدرولیکی سنگ و هم بر بیل‌آرد (بیل‌کن) دارد.

(۳) تنوع در محیط‌های کاری

بیشتر شکست‌دهنده‌های هیدرولیکی سنگ از روغن هیدرولیکی استفاده می‌کنند، اما به منظور حفاظت از محیط زیست، شکست‌دهنده‌های هیدرولیکی کروپ نیز می‌توانند از روغن هیدرولیکی آب-گلیکول، روغن هیدرولیکی استر سنتتیک و روغن هیدرولیکی مبتنی بر روغن گیاهی استفاده کنند. البته پیش از استفاده از روغن هیدرولیکی سازگان‌با محیط زیست، لازم است با سازنده بیل‌آلات و سازنده شکست‌دهنده هیدرولیکی کروپ مشورت شده و رضایت آن‌ها دریافت گردد. برای کار در محیط‌های زیرزمینی، جهت کاهش خطر، شکست‌دهنده‌های هیدرولیکی کروپ می‌توانند از روغن هیدرولیکی مقاوم در برابر آتش استفاده کنند.

(۴) فناوری عملیات زیر آب

شکستن‌دهندهٔ هیدرولیکی معمولی بدون انجام اصلاحاتی نمی‌تواند در زیر آب کار کند؛ زیرا اگر آب وارد محل قرارگیری چکش (Chisel Seat) شود، در هر ضربه‌ای موج فشار آب ایجاد می‌شود. این موج فشار آب می‌تواند قطعات آب‌بند سیستم هیدرولیک را آسیب دهد و همچنین ممکن است باعث نفوذ آب به داخل سیستم هیدرولیک شده و پیستون را زنگ‌زده و آسیب‌دیده کند. برای جلوگیری از آسیب‌دیدن شکستن‌دهندهٔ هیدرولیکی سنگ، شرکت کروپ یک دستگاه اتصال ویژه برای کار در محیط زیرآب توسعه داده است که مجهز به اجزای مختلف ضدآب لازم بوده و از هوای فشرده برای جلوگیری از نفوذ آب به داخل شکستن‌دهندهٔ هیدرولیکی استفاده می‌کند. شرکت‌های رامر و فوروکاوا نیز شکستن‌دهنده‌های هیدرولیکی سنگ دارند که قادر به انجام عملیات زیرآب هستند.

(۵) فناوری جلوگیری از گرد و غبار

شکستن‌دهنده‌های هیدرولیکی سنگ نوع ماراتن کروپ دارای دستگاه جلوگیری از گرد و غبار برای چیزل هستند که شامل حلقه‌های راهنما، حلقه‌های شناور، مسدودکننده‌های گرد و غبار و پاک‌کننده‌های گرد و غبار می‌شود. حلقه‌ی فولادی شناور می‌تواند از ورود ناخالصی‌های درشت ذره‌ای جلوگیری کند، در حالی که پاک‌کننده‌ی گرد و غبار ساخته‌شده از ماده‌ای الاستیک می‌تواند از ورود گرد و غبار ریز جلوگیری کند؛ این سیستم جلوگیری از گرد و غبار بسیار مؤثر است. کروپ همچنین از هوای فشرده برای جلوگیری از گرد و غبار استفاده می‌کند — یعنی با استفاده از هوای فشرده، داخل نشیمنگاه چیزل و خود چیزل را شستشو می‌دهد. هنگامی که چیزل به سمت پایین ضربه می‌زند، از نفوذ آب و پودر سنگ جلوگیری می‌کند و همزمان چیزل را روان‌کننده می‌کند.

(۶) مسائل روان‌کاری

شکستن‌دهنده‌های هیدرولیکی سنگ کروپ دارای دستگاه روان‌کاری خودکار و پیوسته‌ای هستند که روی قاب شکستن‌دهنده‌ی هیدرولیکی سنگ نصب شده است؛ این دستگاه می‌تواند به‌صورت خودکار و پیوسته چیزل را روان‌کند.

دستگاه روان‌کننده خودکار کروپ در واقع یک پمپ گریس یکپارچه است. این پمپ در نزدیکی سوراخ نگهداری قاب جعبه نصب می‌شود و از طریق دو لوله روغن به بدنه شکننده هیدرولیکی سنگ متصل می‌گردد؛ یکی از لوله‌ها ورودی روغن شکننده هیدرولیکی سنگ را به ورودی پمپ متصل می‌کند و دیگری خروجی پمپ را به ورودی گریس روان‌کننده بدنه شکننده هیدرولیکی سنگ وصل می‌نماید. هر بار که شکننده هیدرولیکی سنگ روشن می‌شود، فشار سیستم شکننده هیدرولیکی سنگ بر پیستون تغذیه پمپ گریس اثر می‌گذارد و گریس را از طریق لوله تغذیه و مسیرهای داخلی شکننده هیدرولیکی سنگ به قسمت کُفِ سوکت چکش (Chisel Sleeve) در انتهای پایینی شکننده هیدرولیکی سنگ منتقل می‌کند. هنگامی که شکننده هیدرولیکی سنگ خاموش می‌شود، فشار کاهش یافته و پیستون تغذیه تحت نیروی فنر به موقعیت اولیه بازمی‌گردد؛ همزمان، تحت فشار جو، گریس به داخل پمپ مکیده می‌شود. حجم گریس تزریق‌شده بستگی به برنامه فرکانسی روشن و خاموش شدن شکننده سنگ و دستگیره تنظیم دبی پمپ دارد.

دستگاه روان‌کننده خودکار یک قطعه اختیاری برای شکست‌دهنده‌های هیدرولیکی سنگ است؛ در صورت عدم انتخاب آن یا خرابی آن، همچنان می‌توان از روان‌کاری دستی استفاده کرد. به‌طور کلی باید هر دو ساعت کار، روغن اضافه شود. شکست‌دهنده‌های هیدرولیکی سری F شرکت فوروکاوا قابلیت تزریق خودکار روان‌کننده گریس را از طریق راننده در جعبه اتومبیل (کابین) و همچنین از طریق تایمر دارند. در حال حاضر، شکست‌دهنده‌های هیدرولیکی داخلی مانند سری GT شرکت جینگیه نیز این پیکربندی را دارند.

(۷) فناوری جلوگیری از شلیک خالی

شلیک خالی زمانی رخ می‌دهد که در حرکت رفت‌وبرگشتی پیستون شکست‌دهنده هیدرولیکی، انتهای پایینی پیستون با انتهای بالایی چیزل تماسی نداشته باشد — یعنی به چیزل ضربه‌ای وارد نکند. شلیک خالی را می‌توان به دو نوع شلیک خالی کامل و شلیک خالی ناقص تقسیم‌بندی کرد.

① شلیک کامل خالی: پیستون و چکش هیچگونه تماسی با یکدیگر ندارند؛ در این حالت شکستن‌کننده هیدرولیکی سنگ هیچگونه انرژی خروجی ندارد و انرژی به صورت گرمایی تبدیل می‌شود.

② شلیک ناقص خالی: پیستون به چکش برخورد کرده است، اما از آنجا که بیل مکانیکی فشار کافی را بر شکستن‌کننده هیدرولیکی سنگ وارد نکرده است، نیروی واکنش ضربه، بدنه شکستن‌کننده هیدرولیکی سنگ را بلند می‌کند؛ در نتیجه چکش همراه با پیستون با سرعت قابل توجهی جلو می‌رود تا زمانی که به پین چکش برخورد کرده و متوقف شود. این امر باعث آسیب جدی به چکش، پین چکش، نشیمنگاه چکش و بولت‌های بلند می‌شود و از شلیک کامل خالی نیز شدیدتر است.

در دو شرایط زیر، شکستن‌کننده هیدرولیکی سنگ ممکن است دچار شلیک کامل خالی یا شلیک ناقص خالی شود:

① چکش با سنگ تماس نداشته باشد یا شکستن‌کننده هیدرولیکی سنگ بدون فشار دادن به سنگ روشن شده باشد.

② سنگ شکسته شده و شکستن‌کننده هیدرولیکی سنگ به‌موقع متوقف نشده باشد.

اگر شکست‌دهنده هیدرولیکی سنگ بتواند در دو شرایط فوق، راه‌اندازی را مسدود کند یا به‌صورت خودکار متوقف شود، گفته می‌شود که این دستگاه دارای قابلیت جلوگیری از شلیک خالی است؛ در حال حاضر اکثر برند‌های شکست‌دهنده‌های هیدرولیکی سنگ این قابلیت را در طراحی ساختاری خود اضافه کرده‌اند.