Hogyan karbantartható a fúró kenőrendszer? Akadás és kopás megelőzése

A hidraulikus szikafúróknak két különálló kenőrendszerük van, amelyeket gyakran összekevernek egymással, és a két rendszer közül csak az egyik karbantartása – a másik elhanyagolása – gyakori oka a korai drifter-hibáknak. Az első a hidraulikus kör maga: a nagynyomású olaj, amely a ütő-, forgó- és tolófunkciókat hajtja, egyben kenést is biztosít a dugattyúhengernek, a szeleptömbnek és a forgó fogaskerék-hajtóműnek a tervezett hézagokon és lefolyó ágakon keresztül. A második a szárkenő rendszer: egy külön, önálló kör, amely olajat vagy olajködöt juttat kifejezetten a száradapterre, a vezető bushingra és a száradapter és a forgó meghajtó érintkezési felületeinél lévő fogazati kapcsolatokra.

A szár kenése nélküli forgó egységek gyorsan meghibásodnak. A szár- és a meghajtó fogaskerék-kapcsolat egyszerre viseli a nyomatékot és az ütésből származó reakciós terhelést 30–65 Hz-es frekvencián. Ha ezen a kapcsolódási felületen nem biztosítanak megfelelő kenést, akkor a terhelés alatt fellépő fémes-fémes érintkezés rezgésből eredő kopást (fretting wear), ragadást (galling) és végül a fogaskerék sérülését okozza, amely mind a szár, mind a forgó befogó alkatrészeinek cseréjét igényli. Ez egy megelőzhető hiba, de ehhez meg kell érteni, mi is a szár kenőkör, hol táplálja, és mi történik, ha megszakad.

A szár kenőkör működése

A legtöbb hidraulikus fúrószerszám a szár kenését két módszer egyikével biztosítja. A hagyományos megközelítés a gépjármű segédlevegő-körének vagy egy kis, külön erre a célra szolgáló kompresszor levegőjét használja fel a kőfúróolaj porlasztására és egy kalibrált nyíláson keresztül a szárházba történő bevezetésére. Az olajköd minden ütési ciklus során vékony kenőréteget képez a fogaskerék-felületeken és a vezetőcsapágy furatán. Epiroc és Sandvik Az Atlas Copco rendszerek mindig ezt a megközelítést alkalmazták, a szárkenőolaj-fogyasztás 600–1200 g/óra között mozog a fúrószerszám típusától függően.

A Sandvik által a RD1635CF és az HL1560T típusú gépeken bevezetett keringtetett szár kenési (CSL) rendszer eltérő megközelítést alkalmaz: a forgómotor-körből szűrt hidraulikus olajat vezeti át a szárházon, kenve ezzel a kapcsolódási felületeket, majd a használt olajat visszavezeti a hidraulikus rendszerbe szűrésre és újrafelhasználásra, nem pedig elvezeti. A CSL rendszer a szár kenésére szolgáló olajfogyasztást akár 70%-kal csökkenti a hagyományos permetezéses rendszerekhez képest, és megszünteti a fúrószerszámra szerelt külön szár-olajtartály szükségességét. A zárt körös architektúra továbbá azt is jelenti, hogy a kenőolaj nem viszi vissza a fúróházba a fúrási víz szennyeződését – amit a hagyományos permetezéses rendszerek akkor tehetnek, ha a fúró helyzete megváltozik.

A megfelelőtlen szárkenés következményei

A csapágyház kenésének hiánya egy jellegzetes hibasorozatot eredményez. Az első szakasz: a forgatónyomaték növekedése a hornyos kapcsolat és a meghajtó közötti súrlódás növekedése miatt. Ez a manométeren a normálisnál magasabb forgatási nyomásértékek formájában jelenik meg, amit az üzemeltetők gyakran a képződmény keménységének tulajdonítanak, nem pedig kenési problémának. A második szakasz: a hornyos kapcsolati felületeken fellépő rezgés okozta kopás finom fém részecskéket termel, amelyek a vezető hüvely hézagába jutnak, és megnövelik a csapágyház oldirányú játszását – ezzel gyorsítva a vezető hüvely kopását, ahogy azt külön is leírtuk. A harmadik szakasz: a hornyos kapcsolati felületen fellépő ragadás (galling) ragadós anyagátvitelt eredményez a csapágyház és a meghajtó felületei között, amely a becsapódás és a nyomaték együttes terhelése alatt elszakad, és repedések keletkezését indítja el a hornyok gyökerében.

A csökkentett kenés kezdete és a látható fogazat-sérülés közötti időszak függ a kalapácsolás frekvenciájától és a kőzet keménységétől. Kemény gránitban teljes kalapácsolási sebességnél ez a folyamat 50–100 kalapácsolási óra alatt bekövetkezhet a szár megfelelő kenése hiányában. Lágyabb kőzetekben részleges kalapácsolási nyomáson akár 200 óráig is eltarthat. Mindenképpen jelentősen rövidebb, mint a furókészülék tervezett élettartama.

Kenési sebesség és olajspecifikáció típusonként

Az olaj specifikációja nemcsak a viszkozitástól függ. A szikafúró szár-olajoknak olyan fóliaképző adalékanyagokat kell tartalmazniuk, amelyek hatékonyak maradnak ütéses terhelés alatt – a fogaskerék-felület érintkezési nyomása a dugattyú ütések idején sok nagyságrenddel magasabb, mint a statikus nyomás. Az általános célú hidraulikaolaj ebben az alkalmazásban nem nyújt megfelelő EP (extrém nyomású) védelmet. A különleges szikafúró-olajok ragadósítókat tartalmaznak, amelyek segítik az olajfólia tapadását a fémes felületeken az ütések között, és megakadályozzák, hogy az olajfólia a forgás során centrifugális erő hatására leperegjen.

A forgóház lefolyója: A karbantartási lépés, amelyet a legtöbb helyszín kihagy

A hidraulikus fúrók forgómotor-házának van egy lefolyó nyílása, amely lehetővé teszi a használt kenőolaj, a kőpor-szennyeződés és a kondenzvíz eltávolítását a szárterületről. Ha ez a lefolyó eldugul – például felhalmozódott szennyeződés miatt, a lefolyócső meghajlása vagy egyszerűen azért, mert a karbantartás után nem csatlakoztatták újra – a használt kenőolaj felgyűlik a házban. A szennyezett olaj ezután a vezető bushing résein keresztül átjut a percussiós furatba, ahol összekeveredik a hidraulikus percussiós folyadékkal. Az így keletkezett szennyeződés gyorsítja a percussiós tömítések és a dugattyúfurat felületének kopását egyidejűleg.

A lefolyócső ellenőrzése minden karbantartási időszakban – a folyadékáramlás ellenőrzése, a cső összenyomódásának vagy eldugulásának megállapítása, valamint annak biztosítása, hogy a cső végződése a fúrótesttől távol legyen, hogy az olaj szabadon le tudjon cseppenni – kevesebb mint öt percet vesz igénybe. Ez megakadályozza, hogy a forgóház szennyező forrássá váljon, amely a következő karbantartási időszakban károsítja a percussiós alkatrészeket.

Hidraulikus olaj karbantartása: A rendszer másik fele

A kalapácsoló áramkör olaja nem igényel külön kenőadalékot – a hidraulikus olaj maga biztosítja a hidrodinamikai folyadékréteget a dugattyúhengerben, a szeleptömb csúszóelemekén és a forgómotorban. Amire szüksége van, az a tisztaság. A szennyezett hidraulikus olaj a kalapácsoló szelep kopásának, a vezető hüvely tömítésének kopásának és a forgómotor felületi karcolódásának elsődleges oka. Az ISO tisztasági kód 16/14/11 a kalapácsoló áramkör célkitűzése; az ennél szennyezettebb rendszerek egyidejűleg gyorsítják minden precíziós rés hézagának kopását a furóberendezésben.

Az olajcsere a gyártó által ajánlott időközönként – valamint azonnali olajcsere bármely olyan alkatrész-hibát követően, amely fémporozatok bejutását eredményezheti – a legfontosabb hidraulikus karbantartási tevékenység. A HOVOO több nagy gyártó fúrószerszám-modelljéhez is szolgáltat tömítéskészleteket; az olajcserét érdemes összehangolni a zárócsomag vizsgálati időköz, így egy karbantartási esemény során történő áramkör-beavatkozás nem igényel külön beavatkozást három héttel később a másik esetében. A teljes modellhivatkozások a hovooseal.com oldalon érhetők el.