Hogyan válasszunk fúrótömeg-kategóriát excavátorhoz? Megfelelő összeillés

Az az intuíció, hogy egy nagyobb fúró egy nagyobb rakodógépen mindig több termelékenységet jelent, egy konkrét és költséges módon téves. Egy túlméretezett fúrókiegészítő nagyobb hidraulikus átfolyást igényel, mint amekkorát a hordozó kiegészítő áramköre tervezés szerint szolgáltatni tud, ezért a rakodógép motorjának minden fúrási ciklus során magasabb terhelésen kell működnie. Emiatt a tüzelőanyag-fogyasztás nő. A hidraulikaolaj melegebb lesz. A hordozó kiegészítő szivattyúja a névleges hatásfok-tartományon kívül működik, csökkentve ezzel a szolgáltatási élettartamát. Továbbá maga a kiegészítő – amely a fúrófej minimális üzemi nyomásánál nem kap megfelelő átfolyást – nem biztosítja a percussziós energiát, amelyet a műszaki leírása ígér.

A 10–15%-os súlyarány szabály a fúrókellékek és az excavátorok összeillésének kiindulási pontja: a fúró és a tápláló rendszer együttes súlya a hordozó üzemkész súlyának 10–15%-át kell, hogy tegye ki. Egy 20 tonnás excavátort 2000–3000 kg-os fúrókellékkel kell párosítani. A súlyon túl a hidraulikus áramlási kompatibilitás és a visszanyomás-ellenállás dönti el, hogy a párosítás ténylegesen működik-e a gyakorlatban.

Miért a súlyarány az alap, nem pedig a teljes válasz

A 10–15%-os szabály a szerkezeti kompatibilitásra vonatkozik: a karok hidraulikus hengerei, a karcsukló tengelyek és a gépkocsi ellensúlya mind olyan méretűek, hogy a terhelést ebben az arányban bírják el. Egy olyan kiegészítő eszköz, amelynek tömege jelentősen meghaladja a gépkocsi tömegének 15%-át, tramolás közben előre billenő instabilitást okoz, pozícionálás közben túlterheli a karcsukló bélését, és ütéses működés során túlzott rezgésátvitelt eredményez a gépkocsi vázába. Idővel ez a kar rögzítési pontján repedt hegesztési varratokként és a kar hidraulikus hengereinek tömítéseinek kopásaként jelenik meg – ez a károsodás láthatatlanul halmozódik fel, amíg egy terepi ellenőrzés felfedezésére nem kerül.

De a súly önmagában nem árulja el, hogy a hidraulikus rendszer ténylegesen képes-e meghajtani a fúrógépet. Egy 20 tonnás rakodógép, amely kalapácskörben 80 L/perc térfogatáramot szolgáltat 150 bar nyomáson, alapvetően eltérő fúrási képességgel rendelkezik, mint egy másik ugyanolyan gépsúlyú gép, amely 160 L/perc térfogatáramot szolgáltat 200 bar nyomáson. A kőfúró kiegészítők – amelyek hidraulikusan igényesebbek, mint a törőkalapácsok – esetében a hordozó gép által a segédkörben ténylegesen szolgáltatott térfogatáram és üzemi nyomás határozza meg a fúrófej valós világbeli ütőerejét, függetlenül attól, amit a kiegészítő műszaki leírása megad.

A hidraulikus kompatibilitási adatok helyes értelmezése

Minden fúrókiegészítő-gyártó közzéteszi a minimális és maximális hidraulikus átfolyási sebességet (l/perc) és az üzemi nyomást (bar) szabó követelményeket. A kiegészítő ezen értékek közötti tartományban működik; ha az értékek ezen kívül esnek, akkor vagy a kalapács ütése gyengébb lesz (a minimális átfolyás alatt), vagy a hidraulikus rendszer túlmelegszik, és a tömítések meghibásodnak (a maximális átfolyás felett). A lényeges gépjármű-specifikáció a segédáramkör átfolyási sebessége a névleges motorfordulatszámon – nem a fő áramkör, nem a hidraulikus rendszer biztonsági nyomáscsapója, hanem pontosan a segéd kalapácsáramkör kimenete a munkafordulatszámon.

A visszatérő vezetékben uralkodó nyomás egy illesztési tényező, amelyet a legtöbb vevő figyelmen kívül hagy. Minden további méter hidraulikus cső, minden csatlakozóelem és minden irányítószelep ellenállást jelent a visszatérő áramlás számára. Egy fúrófej, amelynek megadott „maximális visszanyomása 30 bar”, akkor rövidebb lesz a kalapácsütő dugattyú visszatérő ütése, ha a tényleges visszatérő vezeték nyomása 35–40 bar. A dugattyú nem teljesíti teljes visszatérő útját, így a következő munkaütem a rövidebb kiindulási pozícióból indul, és az ütőenergia ütésenként csökken. A visszanyomás ellenőrzése manométerrel a fúrófej visszatérő portján – nem csupán a tápellátó kör nyomásának mérése – megerősíti, hogy ez a tényező befolyásolja-e a teljesítményt egy adott gépágyon.

Fúrófej illesztése az excavátor tonnabesorolása alapján

Ezek a tartományok kizárólag a felső ütőfúrókhoz (top-hammer) tartozó fúrófejekre vonatkoznak. Törőkalapácsok, forgófejek és DTH-fúrófejek esetében más a súly–áramlási arány. Egy 200 L/perc áramlási igényt támasztó DTH-fúró egy 22 tonnás rakodógépen általában túllépi a gép hidraulikus kapacitását; ugyanez a rakodógép azonban kényelmesen kezelhet egy 12–16 kW teljesítményű felső ütőfúró-fejet, ha az áramlási adatok megfelelnek.

A „nem robbanó lövés” problémája és azért, hogy miért pusztítja gyorsan a rosszul összeillő párosításokat

'Üres lőés' – az ütőmű működése bit-kő érintkezés nélkül – a leggyorsabb módja annak, hogy megsérüljön egy fúrófej egy alulméretezett hordozón. Amikor a fúrószerszám átüt egy kőfalat, vagy az üzemeltető lyukak között helyezkedik el, az ütőmű kör rendszer továbbra is nyomás alá kerül, ha az üzemeltető nem kapcsolja ki. A kő ellenállásának hiányában az ütőpiston túl gyorsan tér vissza, az akkumulátor túlterhelődik, és a hidraulikus rendszer nyomáscsúcsokat tapasztal, amelyek meghaladják a hordozó kör rendszerében lévő biztonsági szelep beállított nyomásértékét.

Egy megfelelően méretezett hordozón a biztonsági szelep ezeket a csúcsnyomásokat a tervezési tűréshatáron belül kezeli. Egy alulméretezett hordozón, amelynek hidraulikus szivattyúja már a teljesítményhatárán dolgozik a fúró ellátására, ezek a csúcsnyomások túlterhelésbe viszik a rendszert. A modern, prémium minőségű fúrófejek automatikus leállító rendszereket tartalmaznak, amelyek észlelik az üres lőést, és ezredmásodpercek alatt leállítják a berendezést – az olcsóbb kategóriás fúrófejek azonban nem rendelkeznek ilyen funkcióval, és éppen itt keletkeznek a hordozó hidraulikus tömítéseinek túlnyomásból eredő meghibásodásai.

Hidraulikus csövek méretezése és áramkör-elrendezés fúrókiegészítőkhöz

A hordozó és a fúrókiegészítő közötti hidraulikus csövek részei a megfelelési egyenletnek. Túl kis átmérőjű csövek – általában régi törőcsövek, amelyeket újrahasznosítottak fúrókiegészítőhöz – kisebb belső átmérővel rendelkeznek, ami növeli az áramlási sebességet és a nyomásesést. Ha a fúrófejhez vezető ellátócső nyomásesése 20 bar a szükséges áramlási sebességnél, akkor a fúrófej 20 barral kevesebb nyomást kap, mint amit a hordozó áramköre biztosít. Egy 180 bar minimális nyomásra előírt ütőáramkör esetén, ha a hordozó 190 bar nyomást szolgáltat túl kis átmérőjű csöveken keresztül, akkor a fúrófejhez ténylegesen csak 170 bar érkezik – a minimális üzemelési nyomás alatt.

A cső belső átmérőjét úgy kell megadni, hogy a szállítóvezeték nyomásesése a maximálisan szükséges átfolyási sebesség mellett 5 bar alatt maradjon. A visszavezető vezetékeknek azonos méretűeknek kell lenniük – a visszanyomás a visszavezető vezeték jelensége, és a túl kis átmérőjű visszavezető csövek a leggyakoribb oka annak, hogy egy egyébként megfelelően összeillő gépjármű-fúró kombinációnál váratlanul gyenge ütőműködés tapasztalható.

Tömítés-készlet szállítása a megfelelő összeillés eldöntésének részeként

A megfelelő tonnázás-illesztés védi a gépjárművet és a fúrófelszerelést a szerkezeti és hidraulikus túlterheléstől. Ezen felül hatással van a fogyóeszköz-ellátási láncra is: egy olyan fúrófelszerelés, amely megfelelően működik a hordozóján, a gyártó által meghatározott időközönként előrejelezhető módon kopik a tömítései. Ezzel szemben egy olyan fúrófelszerelés, amelyet a hordozója csak éppen elégségesen lát ellátásra, túlmelegszik, lassabban ciklizik, és nem egyenletes ütőműködést biztosít – ez pedig szabálytalan tömítés-terhelést és előre nem jelezhető cseréi időpontokat eredményez, ami nehezíti a készletkezelést.

A HOVOO tömítési készleteket szállít az excavátorokhoz használt fúrófúrók főbb márkáihoz—Epiroc, Sandvik, Furukawa, Montabert—PU és HNBR anyagú változatokban. A fúrófelszerelés meghatározásakor a tömítési készlet szállításának megállapodása eltávolít egy működési változót a hordozó-fúró összeillésének döntéséből. A teljes modellreferenciák a hovooseal.com oldalon érhetők el.