Robusztus HNBR- és PU-tömítések bányászati emelőkhöz, LHD-khez és fúrójumbókhoz

A földalatti bányászat egy kegyetlen szakterület, ahol a berendezések korlátozott, piszkos, nedves és mechanikailag igénybevett környezetben működnek. A megbízhatóság nem csupán gazdasági kérdés, hanem a biztonság alapvető eleme. Három legkritikusabb gép —bányászati emelők, rakodó- és szállítógépek (LHD-k) és fúrókaros gépek —hidraulikus és mechanikai rendszerekre épül, ahol a tömítések meghibásodása katasztrofális következményekkel járhat: emelőfék-hibával, LHD irányításának elvesztésével vagy fúrókezelő közelében hidraulikus csőrepedéssel.

Bányászati emelők:

Ezek a férfiak, anyagok és ércek szállítására szolgáló liftrendszerek, amelyek nagy tömegeket mozgatnak függőleges aknákban magas sebességgel. Fékezési rendszerük általában hidraulikus vagy hidro-pneumatikus, nagy nyomáson működik, és abszolút megbízhatóságot igényel. A féknyergék és az akkumulátorok tömítéseinek ki van téve:

· Magas statikus és dinamikus nyomás.

· A levegőben lebegő akna-por szennyező hatásának kockázata.

· Biztonsági szempontból kritikus funkció.

  A hidrogénezett nitril-gumi (HNBR) a legmegfelelőbb anyag e tömítésekhez. Kiváló olajállóságot nyújt az NBR szokásos változatához hasonlóan, de jelentősen javított:

· Hőállóság (folyamatosan akár 150 °C-ig), ami különösen fontos a fékek számára.

· Mechanikai szilárdság és kopásállóság.

· Ózonnak és öregedésnek való ellenállás.

  E tulajdonságok biztosítják, hogy a tömítés hosszú ideig megőrizze integritását és rugalmasságát – ez egy elengedhetetlen követelmény egy biztonsági rendszer számára.

LHD-k (Load-Haul-Dump – rakodó-szállító-lerakó gépek):

Ezek az ízületes, vontatási műveletekre szolgáló járművek a termelési bányászat „munkalovai”. Számos hidraulikus hengere (irányításhoz, emelőkarhoz, göngyölítőkosár döntéséhez) folyamatosan, nagy erőhatás mellett dinamikusan ciklizik. A henger tömítések fő kihívása a kiszorulás és a kopás.

· A poliuretán (PU) az uralkodó anyag a LHD-hengerek dugattyú- és rúdtömítéseinek gyártásához. Kiváló kopásállósága és magas modulusa (keménysége) megakadályozza a tömítés deformálódását és kiszorulását a dugattyú és a hengerfurat közötti szűk hézagba akár 300 bar feletti nyomás hatására.

· Az HNBR-t gyakran használják másodlagos tömítések, törlők (kaparók) és statikus tömítések gyártására a hengerösszeállításon belül. Kiváló háttértömítést biztosít, és ellenáll a forró hidraulikaolajnak.

Fúrójumbók:

Ezek a gépek hidraulikus kőfúrókat használnak robbantási lyukak készítésére. A fúrótoló henger és a kalapács/forgás mechanizmus intenzív, magas frekvenciájú nyomáspulzusoknak és rezgésnek van kitéve, amely gyorsan tönkreteheti a kevésbé minőségi tömítéseket.

· A PU és az HNBR kombinációja a szabványos megoldás. A PU biztosítja a nagynyomású tömítést a tolóhengerekben, míg az HNBR-t a fúrófej bonyolult tömítéseiben alkalmazzák, ahol ellenáll a kopó kőporral és a magas hőmérsékletű olajjal szemben.

Gyártói együttműködés és előrejelző karbantartás:

Az Atlas Copco, a Sandvik és a Caterpillar típusú szállítók berendezéseiket speciális tömítésprofilokkal és anyagajánlásokkal tervezik. A gyártó által nem jóváhagyott vagy helytelen anyagú tömítések használata érvénytelenné teheti a garanciát, és károsíthatja a teljesítményt.

Nyugat-Ausztráliában és az USA-ban (Nevada államban) mély, forró bányákban a környező kőzet hőmérséklete meghaladhatja az 50 °°C-ot, ami további terhelést jelent a hidraulikus rendszerekre. Itt a karbantartási stratégiák fejlettek:

1. Olajanalízis: A hidraulikafolyadék rendszeres mintavételezése nyomon követi a viszkozitást, a részecskeszámot, és legfontosabbként a szilícium jelenlétét (a kopásra ható por behatolásából eredően, ami tömítés/légtisztító-hibát jelez), illetve a réz vagy vas jelenlétét (kopásból eredően).

2. Állapotalapú cserék: A kritikus rendszerekben lévő tömítéseket nem rögzített üzemórák alapján, hanem az olajanalízis eredményei és a tervezett újraépítések során végzett szétszerelési ellenőrzések alapján cserélik ki.

3. Tömítés-felújítási programok: A bányák gyakran együttműködnek a tömítésgyártókkal egyedi összetételű anyagok fejlesztésében. —például egy hibrid PU anyag, amely javított hidrolízis-állósággal rendelkezik nedves körülményekhez, vagy egy különlegesen megerősített HNBR anyag magasabb hőmérsékleten üzemelő fúróberendezésekhez.

A gazdasági számítás egyértelmű: egy tervezetlen balkezes (LHD) vagy óriási bányagép meghibásodása egy távoli, alagsori munkaterületen óránként tízezres dolláros termelési veszteséget eredményezhet. A megfelelő, magas teljesítményű HNBR- és PU-tömítésekbe történő beruházás, valamint egy tudományosan megbízható karbantartási program bevezetése az egyik leghatékonyabb módja a berendezések rendelkezésre állásának biztosítására és az alagsori munkaerő védelmére.