Wysokowytrzymały sworzeń wiertarki do skał Sandvik HLX5T we Francji

Wałki sworzniowe w układach połączeń ramy wiertarki produkcyjnej HLX5T działają w bardziej ekstremalnym reżimie zmęczeniowym niż sworznie wiertarki rozwojowej, ponieważ cięższa klasa uderzeniowa HLX5T generuje większe obciążenia reakcyjne uderzeniowe przekazywane przez konstrukcję ramy do każdego zawiasu obrotowego. W warunkach francuskiej produkcji w twardych skałach na granitowych terenach Massif Central, gdzie wiertarki HLX5T wiercą długie otwory produkcyjne pod stromymi kątami w gruboziarnistym granicie o wytrzymałości na ściskanie (UCS) wynoszącej 200 MPa, sworzeń zawiasu podnoszenia ramy podlega cyklowi obciążeń łączącemu stałą masę zespołu wiertniczego HLX5T (o 30–40% większą niż w przypadku wiertarek rozwojowych) z dynamiczną siłą reakcyjną uderzeniową przy najbardziej niekorzystnym ramieniu działania siły względem sworznia, gdy rama znajduje się w maksymalnym położeniu podniesienia.

Geometria ramienia momentu przy maksymalnym podniesieniu powoduje najwyższe naprężenia zginające w przekroju osi obrotowej – jest to skupienie naprężeń na powierzchni osi, gdzie każdy defekt powierzchniowy lub korozja w postaci wgłębienia staje się miejscem inicjacji pęknięcia zmęczeniowego. W podziemnym środowisku granitowym Masywu Środkowego, gdzie wilgotność względna wynosi 80–90%, a bogata w żelazo woda gruntowa kapiąca na odsłonięte powierzchnie metalowe, korozja powierzchni osi stanowi aktywny mechanizm tworzenia miejsc inicjacji, których nie ma w suchych środowiskach podziemnych.

Materiał wałka osi i ochrona jej powierzchni w warunkach eksploatacji twardych skał we Francji

Francuscy wykonawcy robót górniczych w twardej skale w regionie Massif Central określają osie z powłoką cynkowo-niklową wykonane ze stali 42CrMo4 do wszystkich położeń obrotowych wysięgnika i belki podawania w wiertnicach typu HLX5T — specyfikacja ta została wprowadzona po stwierdzeniu, że korozja jamkowa była mechanizmem inicjującym pękanie zmęczeniowe w przypadku dwóch awarii osi na różnych francuskich kopalniach podziemnych w tym samym roku. Powłoka cynkowo-niklowa zapewnia odporność na neutralny spray solny przez ponad 800 godzin, podczas gdy powłoka fosforanowo-olejowa na tym samym materiale zapewnia jedynie 200 godzin odporności. HOVOO dostarcza wysokowytrzymałych osi ze stali 42CrMo4 z powłoką cynkowo-niklową do zastosowań we francuskich wiertnicach górniczych do twardej skały. Dane odniesienia dostępne na stronie hovooseal.com.