Applicazione e sviluppo di nuove tecnologie nei frantumatori idraulici per roccia

1.6 Applicazione e sviluppo di nuove tecnologie nei frantumatori idraulici per roccia

Con lo sviluppo continuo dei prodotti frantumatori idraulici per roccia, numerose nuove tecnologie correlate sono state ampiamente applicate in tali frantumatori, definendo così la direzione tecnologica di sviluppo di questi prodotti.

(1) Tecnologia di soppressione della polvere

Durante i lavori di demolizione o di scavo di gallerie, la polvere è molto abbondante, con conseguenti danni alla salute degli operatori e riduzione della visibilità sul campo. Il frantumatore idraulico Rammer City Jet è dotato di un tubo dell’acqua e di ugelli installati sul telaio della macchina; durante il funzionamento del frantumatore idraulico, l’acqua fuoriesce dai due ugelli posti all’estremità anteriore del telaio. La portata della pompa è regolabile, con un valore massimo di 40 L/min e una pressione dell’acqua di 20 MPa. Le particelle di nebbia spruzzata sono fini e la loro velocità è elevata, consentendo una pulizia efficace della polvere.

(2) Tecnologia di riduzione del rumore

Con il rafforzamento della sensibilità ambientale della popolazione, le restrizioni relative al rumore prodotto dai frantumatori idraulici per roccia stanno diventando sempre più severe. Attualmente, la principale misura di riduzione del rumore per i frantumatori idraulici per roccia consiste nell’utilizzo di un telaio a scatola chiusa, nel quale il corpo del frantumatore è sospeso tra elementi elastici ammortizzanti realizzati in una plastica speciale precompressa. Gli elementi elastici ammortizzanti e le lastre in plastica ad alta resistenza all’usura migliorano l’effetto di assorbimento acustico. Queste misure consentono di ridurre notevolmente il rumore: a una distanza di circa 15 metri, il livello sonoro può essere abbassato fino a 85 dB. La tecnologia di riduzione del rumore non solo contribuisce alla tutela ambientale, ma riduce anche le vibrazioni del frantumatore idraulico, attenua la forza di reazione agente sul frantumatore idraulico e protegge sia lo stesso frantumatore idraulico sia l’escavatore.

(3) Diversificazione dei mezzi di lavoro

La maggior parte dei frantumatori idraulici per roccia utilizza olio idraulico, ma, a scopo di protezione ambientale, i frantumatori idraulici Krupp possono impiegare anche olio idraulico a base di glicole acquoso, olio idraulico sintetico a base di esteri e olio idraulico a base di oli vegetali. Naturalmente, prima di utilizzare un olio idraulico ecologico, è necessario consultare e ottenere il consenso del produttore dell’escavatore e del produttore del frantumatore idraulico Krupp. Per i lavori sotterranei, al fine di ridurre i rischi, i frantumatori idraulici Krupp possono utilizzare un olio idraulico antincendio.

(4) Tecnologia di operazione subacquea

Un comune frantumatore idraulico per rocce non può funzionare sott’acqua senza modifiche; se l’acqua penetra nel supporto della punta, a ogni colpo si genera un’onda di pressione idraulica. Questa onda di pressione può danneggiare i componenti di tenuta del sistema idraulico e può inoltre causare l’infiltrazione di acqua nel sistema idraulico, provocando la corrosione e il danneggiamento del pistone. Per evitare danni al frantumatore idraulico per rocce, la società Krupp ha sviluppato un dispositivo di collegamento speciale per l’impiego sott’acqua, dotato di vari componenti impermeabili necessari e che utilizza aria compressa per impedire l’ingresso di acqua nel frantumatore idraulico per rocce. Anche Rammer e Furukawa offrono frantumatori idraulici per rocce in grado di operare sott’acqua.

(5) Tecnologia per la prevenzione della polvere

Gli spaccastrati idraulici Krupp di tipo Marathon sono dotati di un dispositivo di prevenzione della polvere per scalpelli, composto da anelli di guida, anelli galleggianti, blocchi antipolvere e raschietti antipolvere. L’anello galleggiante in acciaio impedisce l’ingresso di impurità costituite da particelle grossolane, mentre il raschietto antipolvere realizzato in materiale elastico previene l’ingresso di polvere fine; questo sistema di prevenzione della polvere risulta notevolmente efficace. Krupp utilizza inoltre aria compressa per la prevenzione della polvere: l’aria compressa viene impiegata per lavare l’interno del supporto dello scalpello e lo scalpello stesso. Quando lo scalpello colpisce verso il basso, ciò impedisce l’ingresso di acqua e polvere di roccia e consente contemporaneamente la lubrificazione dello scalpello.

(6) Problemi di lubrificazione

Gli spaccastrati idraulici Krupp sono dotati, sul telaio dello spaccastrati idraulico, di un dispositivo automatico di lubrificazione continua, in grado di lubrificare automaticamente e continuamente lo scalpello.

Il dispositivo automatico di lubrificazione Krupp è in realtà una pompa integrata per grasso. Questa pompa è installata vicino al foro di manutenzione del telaio della scatola ed è collegata al corpo del frantumatore idraulico mediante due tubi oleodinamici: uno dei tubi collega l’ingresso olio del frantumatore idraulico all’ingresso della pompa, mentre l’altro collega l’uscita della pompa all’ingresso del grasso lubrificante del corpo del frantumatore idraulico. Ogni volta che il frantumatore idraulico viene avviato, la pressione del sistema del frantumatore idraulico agisce sul pistone di alimentazione della pompa per grasso e ne invia il grasso attraverso il tubo di alimentazione e i canali interni del frantumatore idraulico alla parte della manica per scalpello situata all’estremità inferiore del frantumatore idraulico. Quando il frantumatore idraulico si arresta, la pressione diminuisce e il pistone di alimentazione ritorna nella posizione di riposo sotto l’azione della molla; contemporaneamente, sotto la spinta della pressione atmosferica, la pompa aspira il grasso al suo interno. La quantità di grasso erogata dipende dalla frequenza programmata di avvio e arresto del frantumatore e dalla regolazione del flusso effettuata tramite la manopola di regolazione della pompa.

Il dispositivo di lubrificazione automatica è un accessorio opzionale per i frantumatori idraulici per roccia; in caso di mancata selezione o di guasto, è comunque possibile ricorrere alla lubrificazione manuale. In genere, l’olio deve essere aggiunto ogni due ore di lavoro. I frantumatori idraulici per roccia della serie F Furukawa possono essere dosati automaticamente a distanza con grasso lubrificante dal conducente dalla cabina di guida e possono inoltre essere dosati automaticamente tramite timer. Attualmente, anche i frantumatori idraulici per roccia prodotti in Cina, come quelli della serie GT dell’azienda Jingye, sono dotati di questa configurazione.

(7) Tecnologia anti-sparo a vuoto

Lo sparò a vuoto si verifica quando, durante il moto alternato del pistone del frantumatore idraulico per roccia, l’estremità inferiore del pistone non entra in contatto con l’estremità superiore dello scalpello, ossia non ne colpisce la testa. Lo sparò a vuoto può essere ulteriormente suddiviso in sparò a vuoto completo e sparò a vuoto parziale.

① Spara a vuoto completo: il pistone e la scalpella non entrano affatto in contatto; in questo caso il frantumatore idraulico non eroga alcuna energia e questa si converte in energia termica.

② Spara a vuoto incompleto: il pistone ha colpito la scalpella, ma poiché l’escavatore non preme con sufficiente forza il frantumatore idraulico, la forza di reazione d’urto solleva il corpo del frantumatore idraulico, e la scalpella avanza a notevole velocità insieme al pistone fino a urtare il perno della scalpella, fermandosi. Ciò provoca danni gravi alla scalpella, al perno della scalpella, al supporto della scalpella e ai bulloni lunghi, ed è più grave dello spara a vuoto completo.

Nei due casi seguenti, un frantumatore idraulico può subire uno spara a vuoto completo o uno spara a vuoto incompleto:

① La scalpella non è a contatto con la roccia oppure il frantumatore idraulico viene avviato senza che venga esercitata una pressione sulla roccia.

② La roccia si è già frantumata e il frantumatore idraulico non è stato spento tempestivamente.

Se un demolitore idraulico per roccia può bloccare l'avviamento o arrestarsi automaticamente nelle due situazioni sopra descritte, si dice che dispone della funzione di prevenzione degli spari a vuoto; attualmente la maggior parte dei demolitori idraulici per roccia di marche diverse ha integrato questa funzione nella propria progettazione strutturale.