Augstas jaudas kalnrūpniecības hidrauliskais akmeņu urbis: augsts triecienefekts un efektivitāte kalnrūpniecības un tunelēšanas projektos

Vairums vietnes vadītāju, salīdzinot hidrauliskās akmeņu urbīšanas iekārtas, koncentrējas uz sitiena biežumu. Šo skaitli ir viegli nolasīt tehniskajā specifikācijā. Tomēr tas, kas patiesībā nosaka, vai jūs sasniedzat savu mērķi — izurbto metru skaitu vienā maiņā, — ir sitiena enerģija, un šie divi rādītāji ietekmē viens otru tādā veidā, ka iegādes komandas bieži paliek pārsteigtas.

Īss sviru mehānisms rada augstāku sitiena enerģiju katrā sitienā, kamēr garāks sviru mehānisms darbojas augstākā biežumā. Smagās rūpniecības kalnrakta lietojumos — granīta virsmas ar izturību virs 200 MPa, tunelīšanas šķērsgriezumi, kur viena neveiksmīga izšaušana izmaksā pusmaiņu — nepareiza līdzsvara izvēle ir dārga. Šajā rakstā tiek apskatīts, kas patiesībā ir būtiski, izvēloties smagās rūpniecības hidraulisko akmeņu urbīšanas iekārtu kalnrakta vai tunelēšanas darbiem.

Cietā akmenī urbuma dziļuma ātrumu nosaka sitiena enerģija, nevis sitiena biežums

Pētījumi par udensdzīšanas urbjmašīnām apstiprina, ka virzīšanas spiediens un udensdzīšanas spiediens ir galvenie faktori, kas ietekmē urbjšanas ātrumu — un būtiski ir arī tas, ka augstāks udensdzīšanas spiediens nav vienmēr labāks. Ja udensdzīšanas spiedienu pārsniedz optimālo slieksni, samazinās ātruma un enerģijas attiecība: vienādā urbtajā garumā tiek patērēts vairāk hidrauliskā šķidruma plūsmas.

20 kW jaudas hidrauliskā udensdzīšanas ierīce, kas darbojas akmenī ar 80–120 MPa spiedes izturību, zem piemērotiem apstākļiem var sasniegt 2 m/min. Ja to pašu ierīci izmanto granītā ar 250 MPa spiedes izturību, nepielāgojot barošanas spēku un rotācijas ātrumu, šis rādītājs strauji samazinās. Urbdarbības stienis sāk liekties, urbdarbības galviņa atsitas, un enerģija, kas vajadzētu sadragāt akmeni, tiek izlietota kā siltums un vibrācijas tēraudā.

Smagās ekspluatācijas modeļi jaudas klasei 18–25 kW ir speciāli izstrādāti cietiem akmeņiem: lielāks svira cilindra tilpums, augstāks darba spiediens (parasti 160–220 bar) un stabilizatora konstrukcija, kas nodrošina stabila savienojumu starp urbdarbības stieņa galu un sviru katrā udensdzīšanas sitienā.

Veiktspējas salīdzinājums: viegli, vidēji un smagi slodzes akmeņurbuma urbjmašīnas

Piezīme: Smagās ekspluatācijas urbšanas iekārtas darbojas zemākā sitiena frekvencē nekā vieglākas ierīces. Tas nav ierobežojums — tas ir konstrukcijas kompromiss, kas palielina katras sitiena enerģiju un uzlabo sprieguma viļņa pārnesi cietās klints veidā.

Mazāk kustīgu detaļu, ilgāks darbības laiks percusijas režīmā

Pārtraukumi starp plānotajām apkopēm ir rādītājs, kas atšķir aprīkojumu, kurš izskatās labi demonstrācijā, no aprīkojuma, kas patiešām darbojas kalnraktuvē. Percusijas moduļi, kas balstīti uz divām kustīgām detaļām — dzinēja tvertni un sadalītāja mētelīti, kas turētas atsevišķi no urbja korpusa, samazina nolietojuma virsmu skaitu, kas var negaidīti atteikt. Šī arhitektūra nav jauna, taču kalnraktuves, kas uz to pārgājušas, ziņo par būtisku neparedzēto apstāšanās gadījumu samazināšanos.

Operatoriem, kuriem vajadzīgi 500 percusijas darbības stundu intervāli starp galvenajām apkopēm, jāuzrauga ne tikai eļļas maiņa. Neierastas akmeņu veidojumu formas un plaisājusies zeme liek urbim strādāt intensīvāk ārpus nominālajiem spiediena parametriem, paātrinot vadītājmētelīšu un bultskrūvju nolietojumu. Rotācijas ātruma un momenta pielāgošana, pamatojoties uz faktiskajām darba virsmas apstākļiem — nevis uz fiksi iestatītiem parametriem — ir standarta prakse labi vadītās vietās.

Blīvējuma integritāte 200 bar spiedienā: kur noplūdes likvidē ražību

Viena vienīga hidrauliskā blīvējuma atteice trieciena kamerā ne tikai izraisa noplūdi. Tā maina spiediena starpību, kas nodrošina sviru kustību, tādējādi samazinot trieciena enerģiju un padarot katru iezīmēto metru lēnāku un mazāk prognozējamu. Darbojoties 160–220 bar spiedienā, blīvējumu komplekti, kas paredzēti ilgstošai darbībai temperatūrās virs 90 °C un dinamiskiem cikliskiem slodžu režīmiem, nav neobligāti — tie ir tas, kas nodrošina vienmērīgu trieciena enerģiju visu 12 stundu darba maiņu.

PU savienojuma blīvējumi labi iztur cikliskās slodzes standarta raktuvju apstākļos. HNBR materiāls rāda labākus rezultātus vietās, kur bieži notiek šķidruma temperatūras paaugstināšanās. Pareizais specifikācijas izvēles pamats ir urbja modelis, izmantotais hidrauliskais eļļas veids un apkārtējā temperatūra darba vietā. HOVOO piegādā akmeņurbju blīvējumu komplektus, kas izgatavoti saskaņā ar OEM izmēru standartiem un pārbaudīti cikliskas hidrauliskās slodzes apstākļos — modelim atbilstošās references ir norādītas vietnē hovooseal.com. Nepareizi izvēlēts blīvējums smagās ekspluatācijas vienībā no eļļas maiņas problēmas pārvēršas par trieciena problēmu.

Urbumašīnas pielāgošana darba virsmai: tunelbūve pret atklāto ieguves vietu

Tuneldarbi un atklātās ieguves vietas slīpuma urbumi uzliek dažādus spriedzenes vienai un tai pašai urbuma mašīnu klasei. Tunelī mašīna darbojas ierobežotā galā — bieži vien mazāk nekā 5 m × 5 m — kur siltums uzkrājas, izplūdes gāzes kumulējas un urbuma stieņiem līdz 6 metriem garumā jāsaglabā urbuma izvietojums ar precizitāti daļās no grāda. 2 % novirze 4 metru garumā rada pārurbumu, kas tieši palielina šotkrēta izmaksas. Kompakta urbuma mašīnas konstrukcija un integrētā iztīrīšana (ar ūdeni vai gaisu, atkarībā no ūdens pieejamības objektā) pārvēršas no vēlamas iezīmes par obligātu prasību.

Virsmas ilgurbumu lietojumi pieļauj lielāku mašīnas izmēru, taču palielina urbuma dziļumu — reizēm pat pārsniedzot 36 metrus vienā caurgājienā. Šādā dziļumā ir būtiska urbuma stieņu ģeometrija: T51 un GT60 stieņi nodrošina enerģijas pārnesi ar zemākām zuduma vērtībām salīdzinājumā ar vieglākajām diegu profilēm, un stabilizators kļūst par atšķirību starp taisnu urbumu un novirzi, kas sarežģī nākamo spridzināšanas ciklu.

Izvēlieties pēc paceltāja svara (20–35 t klase lielākajai daļai smagās ekspluatācijas vienībām), pieejamās hidrauliskās plūsmas un spiediena paceltājā, cauruma diametra mērķa un veidojuma cietības. Urbuma instruments, kas ir nepietiekami jaudīgs šim akmenim, iznīcina patēriņa materiālus. Instruments, kas ir pārāk jaudīgs paceltājam, nekad tomēr nesasniedz savu deklarēto trieciena enerģiju.