Közepes teherbírású hidraulikus szikafúró: univerzális mérnöki és bányászati felhasználásra

Egy 25 kW-os nehézüzemű fúró használata mészkő útépítési vágásnál, ahol a kőzet szilárdsága legfeljebb 100 MPa, nem növeli a termelékenységet. Ez további tőkebefektetést igényel, megnöveli a hordozó gép hidraulikus átfolyási igényét, több üzemanyagot fogyaszt méterenként, és gyorsabban kopasztja a fogyó alkatrészeket, mint amennyire a kőzetformáció szükséges. A nehézüzemű típus 200 MPa-os gránit és mély, hosszúlyukas bányászati alkalmazásokra lett tervezve – mészkőben való üzemeltetése nem hatékony, csupán költséges.

A közepes terhelésű fúróberendezések, amelyek teljesítménytartománya 12–18 kW, megfelelően illeszkednek a kereskedelmi célú fúrási munkák nagy részéhez: kőbányák szikárképző fúrásához, építőipari alapozási rögzítésekhez, autópálya-kővágásokhoz, alagútépítéshez lágytól közepesen kemény kőzetformációkban, valamint geotechnikai vizsgálatokhoz. A T45 és T51 menetrendszerek, amelyeket ezek a berendezések támogatnak, 51–89 mm-es furatátmérők lefedését teszik lehetővé – éppen az a tartomány, amelyre a legtöbb robbantási minta, rögzítőelem-felszerelés és vizsgálati furat szükséges. A megfelelő teljesítményosztály kiválasztása már a kezdeti fázisban olcsóbb, mint a túlméretezés, majd az elhasználódó alkatrészek túlfogyasztásának kezelése.

Mit nyújt valójában a 12–18 kW-os teljesítménytartomány

Egy 15 kW teljesítményű drifter, amely 1800–2200 ütés per perc sebességgel működik, és 150–250 J ütőenergiával rendelkezik, 1,0–1,8 m/perc behatolási sebességet ér el 80–120 MPa nyomószilárdságú mészkőben. Ez elegendően gyors ahhoz, hogy egy munkaváltás alatt elkészüljön egy 10 fúrásból álló, 5 méteres robbantási minta, ráadásul marad még idő a beállításra és a takarításra is. A berendezés 80–140 L/perc hidraulikus átfolyást igényel 160–190 bar nyomáson – ez jól illeszkedik egy 12–22 tonnás rakodógép kalapácskörének kimeneti teljesítményéhez, ahol a legtöbb ilyen egységet felszerelik.

A forgatónyomaték műszaki leírása ugyanolyan fontos, mint az ütőerő közepes terhelésű alkalmazásokban. A homokkő és a repedezett mészkő megakadályozhatja a fúrófej forgását, ha a nyomaték nem elegendő ahhoz, hogy gyorsan eltávolítsa a karon lévő forgógyűrűt minden irányváltásnál. Egy közepes terhelésű fúrófej, amelynek forgatónyomatéka 500–800 Nm, a legtöbb képződményt kezeli problémamentesen a 12–18 kW-os teljesítményosztályban akadással. Keményebb anyagok esetén lépjen fel T51 rúdokra, és ellenőrizze, hogy a forgómotor képes-e fenntartani a szükséges nyomatékterhelést egy 15 méteres rúdsor egész hosszában – egyes közepes terhelésű egységek erre nem képesek, és ez egy kiválasztási szakaszban elvégzendő ellenőrzés, nem pedig helyszíni felfedezés.

Közepes terhelésű alkalmazások: tényleges használati esetek és szállítókövetelmények

A talajvizsgálati fúrás külön megemlítést érdemel. A bulldózerre szerelhető közepes terhelhetőségű kiegészítők, amelyek rúdmágnesekkel rendelkeznek, 29 méteres mélységig fúrnak a 45–64 mm átmérőtartományban, és az ütéses fúrás–motoróra arányuk meghaladja a 60 %-ot – ez a mutató lényegesen magasabb, mint a hagyományos, kizárólagosan talajvizsgálati célra szolgáló fúróberendezések esetében, ahol a helyszínre való elszállítás és a beállítás nagyobb részét foglalja le az időből. A geotechnikai cégek számára, amelyek több kis átmérőjű vizsgálati programot futtatnak, egy 14–16 kW teljesítményosztályba tartozó bulldózer-kiegészítő költséghatékonyabb és termelékenyebb műszakonként, mint egy önálló talajvizsgálati fúróberendezés.

Kőzetekhez való illesztés: hol alkalmazható a közepes terhelhetőségű berendezés, és hol nem

A 40 és 150 MPa közötti egytengelyű nyomószilárdsággal (UCS) rendelkező képződmények a természetes alkalmazási terület. 40 MPa alatt – például puha homokkő, gyenge agyagkő vagy lazán összefüggő anyag – bármely ütvefúró túlzottan erős eszköz; a forgó fúrócsavarok gyorsabban fúrnak, és kevesebb kopást okoznak. 150 MPa felett, hosszabb távon folyamatosan működő kivitelezési feladatoknál a behatolási sebesség a gazdaságosan életképes szint alá csökken; ebben az esetben egy nagy teljesítményű, 20 kW-nál nagyobb teljesítményű egység a megfelelő megoldás.

A gyakorlati teszt: ha a helyszínen a kivitelezés során gránitot, kvarcitot vagy kemény bazaltot találnak, akkor ez nem közepes teljesítményű berendezés alkalmazási területe. Ha viszont mészkő, homokkő, kréta, mérsékelten cementált konglomerátum vagy bármely olyan képződmény jön elő, amelyet a műszaki jelentés „alkalmasságnak minősített, de nem kemény” anyagnak ír le, akkor egy 12–18 kW-os egység megfelelően illeszkedik a feladathoz. A projekt élettartama alatt a méterenkénti költség alacsonyabb lesz, mint egy túlméretezett, pazarló módon üzemelő fúró esetében, illetve egy alulméretezett fúró esetében, amely meghosszabbítja a műszakok időtartamát.

Forgatónyomaték-igények képződménytípusonként és fúrórúd-méretek szerint

A forgómotor műszaki adata a kiválasztási részlet, amely a közepes igénybevételű alkalmazásokban a legtöbb váratlan mezőbeli hibát okozza. A T38 rúdok 60–90 MPa szilárdságú mészkőben problémamentesen működnek 500 Nm forgatónyomaték mellett. Ugyanazon fúró berendezés T51 rúdokkal 120–150 MPa szilárdságú homokkőben, agyagos résekkel teli kőzetekben a forgómotort akadással fenyegeti a nyomaték-zárási és ütőterhelés együttes hatása, hacsak a motort legalább 800–900 Nm folyamatosan elviselhető nyomatékra nem méretezték.

Az alagúti fejlesztési fúróberendezések párhuzamos rögzítési képességgel rendelkező csuklós karokat használnak a fúrási lyukak helyes irányításának biztosításához – egy olyan berendezés, amely 180 fokos elfordulási és 30 fokos dőlési szöget enged meg, egyetlen kar segítségével lefed egy 4,5 m × 4,5 m-es fúrási felületet. Ezekre a platformokra szerelt közepes igénybevételű fúrófejeknek elegendően magas forgatónyomatékra van szükségük ahhoz, hogy kezelni tudják a T45 rendszer terhelését, valamint a ferde irányban futó fúrócső további súrlódási terhelését. Ezért a forgatónyomaték műszaki adata a kiválasztási ellenőrzőlistán az ütőteljesítmény mellett szerepel, nem pedig másodlagos tényezőként.

Tömítések karbantartása kevert kőzetformációkban végzett közepes terhelésű munkák során

A közepes terhelésű fúróberendezések építőipari és civil mérnöki építkezéseken általában gyorsabban váltanak kőzetformációt, mint a bányászati berendezések. Egyik nap még mérsékelt ütőnyomáson mészkőbe fúrunk horgonyokat; a következő héten már gránit alapozást kell vágni teljes névleges nyomáson. Ez az váltakozás változó hőmérsékleti és mechanikai ciklusokat eredményez az ütőtömítésben – a legnagyobb terhelési ciklusok okozzák a legtöbb fáradást, még akkor is, ha az átlagos üzemórák száma mérsékelt.

A HOVOO közepes terhelésű drifterekhez tömítés-készleteket szállít az Epiroc RD-sorozat, a Sandvik RD520 és kapcsolódó modellek, valamint a Furukawa és Montabert közepes osztályú egységei számára; PU anyag standard kivitelben, HNBR anyag magasabb hőmérsékletű alkalmazásokhoz. A modellreferenciák a hovooseal.com oldalon érhetők el.