Sandvik-bergboremaskin: Spesial for tung tunnelboring, høy holdbarhet og produktivitet

Tunnelboring setter bergborekomponenter under en spenningsbelastning som overflatearbeid på benk ikke i nærheten kan gjenspeile. Maskinen kjører i et frontavsnitt der det ikke finnes noen plass for vibrasjoner å dempes, borstangene holder kontakten med bergflaten i lengre rotasjoner per skift, og selv en liten avvikelse i hulljustering forsterkes til overboring som koster reelle penger i betongbekledning.

Sandvik har bygd mye av sin HL- og RD-serieproduktsstrategi rundt løsningen av nettopp dette problemet – ikke bare å bore raskere, men også å bore rettere og lenger mellom vedlikeholdsstopper. Stabilisatoren er den mest synlige delen av denne designfilosofien, men arkitekturen bak går dypere enn én enkelt komponent.

Stabilisatoren: Mer enn en vibrasjonsdemper

Sandvik monterer en hydraulisk stabilisator på de fleste av sine tungt utstyrs bergboremaskiner—modellene HL1060T, HL1560T, HL1560ST, RD1635CF og RD1840C har alle denne som standard. Funksjonen er å opprettholde en konstant geometri mellom skaftet og stempelet gjennom hele borerunden, og dermed kontrollere kontakten mellom borkronen og bergoverflaten.

Hvorfor er dette viktig? Borkronens sprett—der borkronen løfter seg fra bergflaten mellom slagene—spiller bort støtenergi og forverrer karbidslitasjen uregelmessig. I granitt med fasthetsverdi på 250 MPa og en 30-meter lang stangrekke kan borkronens sprett redusere den effektive energioverføringen med 15–20 % sammenlignet med stabil kontakt. Stabilisatoren anvender en hydraulisk kraft for å holde skaftgeometrien stabil, slik at spenningsbølgene reiser renere inn i berget i stedet for å reflekteres tilbake inn i boremaskinkroppen.

Sandvik DL422i, som bruker HF1560ST-bergbor, rapporterer opptil 10 % flere boret meter per skift i automatisk produksjonsboring spesielt fordi stabilisatoren og den automatiserte parameterkontrollen fungerer sammen – borverktøyet mister ikke sykler på grunn av spissens hoppebevegelser eller manuelle justeringer.

HL- og RD-serier: Sammenligning av modellarkitektur

Percussjonsmodulens design for HL1560ST er verdt å nevne separat. Pistonen og fordelerrøret virker uten kontakt med borhylsen. Færre fellesflater betyr færre lekkasjepath, og sideboltmonteringen som holder sammen hylsedelene reduserer antallet tetningsflater som må vedlikeholdes under syklisk hydraulisk belastning.

Langpistonteknologi og hva den faktisk endrer

Sandviks RD1840C bruker et percussjonssett med lang piston, som genererer høyere slagenergi med en annen pulsform enn et kortpistondesign. Forskning på mekanikken bak percussjonsboring viser at kortpiston gir høyere toppslagenergi, mens langpiston gir en mer optimalisert pulsform – bedre energioverføring til bergarten per slag med mindre toppspenning på borstangen.

Ved hull med diameter på 140–178 mm i overflateboreapplikasjoner med lange hull holder RD1840C’s design med langt stempel stavspenningen innenfor grensene som betydelig forlenger levetiden til T51- og GT60-staver. Dette er en betydelig driftskostnadsfaktor: utskiftning av stavsett for hull på over 30 meter er kostbar, og en pulsform som reduserer utmattelsessyklusene ved stavkoblingene gir betydelige besparelser over en produksjonssesong.

RockPulse – som er tilgjengelig som en teknologioptimalisering på nyere Sandvik-utstyr – overvåker spenningsbølgen i sanntid og gir operatøren data for å justere boretidsparametrene til de faktiske bergkontaktforholdene. Dette flytter parametertilpasningen fra gjett til måling.

Stangsmøring: Vedlikeholdssteget som ofte utelates

CSL-systemet (Circulating Shank Lubrication) på RD1635CF og HL1560T reduserer forbruket av shank-smøreløsning med opptil 70 % sammenlignet med konvensjonelle systemer. Det er ikke bare et tall for driftskostnader – det betyr også mindre forurensning av spylkretsen fra oljeutblåsing, noe som er viktig når spylvannstrykket ligger på 10–15 bar og rene borehullforhold skal opprettholdes.

På Sandvik-modeller uten CSL påvirker smøringstidspunkter for shank og valg av oljekvalitet direkte slitasjen på veilembussen og levetiden til shank-adapteren. Komprimert fett som injiseres for sjelden tillater metall-til-metall-kontakt mellom shank og veilembusse under rotasjonsfasen. Injiseres det for hyppig, vil overskuddssmøremidlet migrere inn i tetningsringene i perkusjonskammeret – og degradere PU-tetninger raskere enn normal syklisk slitasje alene.

HOVOO leverer tettningssett for bergborhod som er kompatible med Sandvik HL- og RD-serien, inkludert veilederrørtetninger og O-ringene til skaftadapteren som oftest skades av slitasje knyttet til smøring. Modellspesifikke referanser for Sandvik-applikasjoner er oppført på hovooseal.com.

Automatisert boring og overgangen til kontinuerlig drift

Sandviks i-serie langhullsbor – der DL422i er gjeldende produksjonsmodell – er designet for ubemannet drift over skiftbytter. Automatisk fan-boring, automatisk bom-gjenoppstilling og fjernstyring fra en enkelt konsoll gjør at gruven kan holde boranlegget i drift under de 30–45 minuttene ved et skiftbytte som ellers ville gå ubrukt.

På komponentnivå betyr det at bergboremaskinen selv kjører nærmere sin teoretiske driftssyklus. Slagtimer akkumuleres raskere. Tettningssett som normalt kan vare i 400 timer i manuelt drevet utstyr, opplever nå 500+ timer med belastning i automatiserte konfigurasjoner. Å velge tettningsmaterialer – PU for standard syklus, HNBR for områder med høyere temperatur – med tanke på faktisk driftstid er viktigere i automatiserte flåter enn i tradisjonelt drevne flåter.