Como Manter o Sistema de Lubrificação da Perfuradora? Prevenir Emperramento e Desgaste

As perfuratrizes hidráulicas possuem dois sistemas distintos de lubrificação, frequentemente confundidos entre si, e a manutenção de apenas um deles, negligenciando o outro, é uma causa comum de falhas prematuras do drifter. O primeiro é o próprio circuito hidráulico — o óleo em alta pressão que aciona as funções de percussão, rotação e avanço também lubrifica o furo do pistão, o bloco de válvulas e o trem de engrenagens de rotação por meio das folgas projetadas e dos circuitos de drenagem. O segundo é o sistema de lubrificação do shank — um circuito dedicado e separado que fornece óleo ou névoa de óleo especificamente ao adaptador de shank, à bucha-guia e às interfaces estriadas onde o adaptador de shank e o acionador de rotação entram em contato.

Unidades de rotação sem lubrificação do eixo-ferramenta falham rapidamente. O contato entre as ranhuras do eixo-ferramenta e do mandril suporta simultaneamente tanto o torque quanto as cargas de reação ao impacto, na faixa de 30–65 Hz. Sem lubrificação adequada nessa interface, o contato metal-metal sob essas cargas provoca desgaste por fretting, galling e, eventualmente, danos às ranhuras, exigindo a substituição tanto do eixo-ferramenta quanto dos componentes do mandril de rotação. Trata-se de uma falha evitável, mas que exige compreensão do que é o circuito de lubrificação do eixo-ferramenta, de onde ele alimenta e do que ocorre quando esse circuito é interrompido.

Como Funciona o Circuito de Lubrificação do Eixo-Ferramenta

A maioria dos perfuradores hidráulicos fornece lubrificação do eixo por um de dois métodos. A abordagem tradicional utiliza ar comprimido proveniente do circuito auxiliar de ar da máquina ou de um pequeno compressor dedicado para atomizar o óleo para perfuratrizes em uma névoa, injetando-a no alojamento do eixo por meio de um orifício calibrado. Essa névoa de óleo forma uma película lubrificante nas superfícies estriadas e no furo da bucha-guia a cada ciclo de percussão. Os sistemas Atlas Copco/Epiroc e Sandvik historicamente utilizavam essa abordagem, com consumo de óleo para lubrificação do eixo na faixa de 600–1.200 g/hora, dependendo do modelo do perfurador.

O sistema de lubrificação circulante do eixo (CSL, sigla em inglês) introduzido pela Sandvik em modelos como o RD1635CF e o HL1560T adota uma abordagem diferente: direciona óleo hidráulico filtrado do circuito do motor de rotação através da carcaça do eixo, lubrifica as interfaces e devolve o óleo usado ao sistema hidráulico para filtração e reutilização, em vez de descartá-lo. O sistema CSL reduz o consumo de óleo lubrificante do eixo em até 70% em comparação com os sistemas tradicionais de névoa e elimina a necessidade de um reservatório separado de óleo para o eixo na perfuratriz. A arquitetura de circuito fechado também garante que o óleo lubrificante não transporte contaminação proveniente da água de lavagem de volta à carcaça da perfuratriz — algo que pode ocorrer nos sistemas tradicionais de névoa quando a orientação da perfuratriz é alterada.

As Consequências da Lubrificação Inadequada do Eixo

Lubrificação insuficiente do eixo provoca uma sequência distinta de falhas. Estágio um: aumento do torque de rotação à medida que a fricção entre a ranhura e o acoplador aumenta. Isso se manifesta como leituras de pressão de rotação superiores ao normal no manômetro, o que os operadores frequentemente atribuem à dureza da formação, em vez de a um problema de lubrificação. Estágio dois: desgaste por fretting nas faces de contato das ranhuras gera partículas finas de metal que migram para a folga do bujão-guia e aumentam a folga lateral do eixo — acelerando, assim, o desgaste da manga-guia, conforme descrito separadamente. Estágio três: galling na interface das ranhuras causa transferência adesiva entre as superfícies do eixo e do acoplador, que, em seguida, se rompe sob a carga combinada de impacto e torque, iniciando trincas na raiz das ranhuras.

A linha do tempo desde a primeira redução na lubrificação até o aparecimento de danos visíveis nas ranhuras depende da frequência de percussão e da dureza da formação. Em granito duro, à taxa máxima de percussão, essa progressão pode ocorrer em 50–100 horas de percussão com lubrificação inadequada do fuste. Em formações mais moles, sob pressão parcial de percussão, pode levar até 200 horas. De qualquer forma, esse período é significativamente menor que a vida útil projetada do perfurador.

Taxa de Lubrificação e Especificação do Óleo por Tipo de Perfurador

A especificação do óleo vai além da viscosidade. Os óleos para hastes de perfuratrizes rochosas precisam conter aditivos formadores de película que permaneçam eficazes sob cargas de impacto — as pressões de contato instantâneas na interface das ranhuras durante os golpes do pistão são várias ordens de grandeza superiores à pressão estática. Óleos hidráulicos de uso geral não oferecem proteção EP (pressão extrema) adequada para esta aplicação. Óleos específicos para perfuratrizes rochosas contêm agentes tackifiers que ajudam a película de óleo a aderir às superfícies metálicas entre os golpes, em vez de serem removidos pela força centrífuga durante a rotação.

Dreno do Carcaça de Rotação: A Etapa de Manutenção Mais Frequentemente Ignorada nos Locais

Os perfuradores hidráulicos possuem uma saída de drenagem no corpo do motor de rotação, que permite a expulsão do óleo lubrificante usado, da poeira de rocha e da condensação da área do eixo. Se essa saída estiver obstruída — por acúmulo de detritos, por uma dobra na tubulação de drenagem ou simplesmente por esta não ter sido reconectada após uma manutenção — o lubrificante usado acumula-se no corpo. O óleo contaminado migra então para o orifício de percussão através da folga da bucha-guia, onde se mistura com o fluido hidráulico de percussão. Essa contaminação resultante acelera o desgaste simultaneamente das vedações de percussão e da superfície do furo do pistão.

Verificar a tubulação de drenagem em cada intervalo de manutenção — conferindo o fluxo, certificando-se de que a tubulação não está esmagada ou obstruída e garantindo que ela termine afastada do corpo da perfuratriz, de modo que o óleo possa escorrer livremente — leva menos de cinco minutos. Isso evita que o corpo de rotação se torne uma fonte de contaminação capaz de danificar os componentes de percussão no próximo intervalo.

Manutenção do Óleo Hidráulico: A Outra Metade do Sistema

O óleo do circuito de percussão não necessita de aditivos lubrificantes separados — o próprio óleo hidráulico fornece a película hidrodinâmica para o cilindro do pistão, os distribuidores do bloco de válvulas e o motor de rotação. O que ele exige é limpeza. O óleo hidráulico contaminado é a principal causa do desgaste das válvulas de percussão, da abrasão das juntas das luvas-guia e dos riscos no motor de rotação. O código de limpeza ISO 16/14/11 é a meta para o circuito de percussão; sistemas operando com níveis de sujeira superiores a esse estão acelerando o desgaste em todos os ajustes de precisão do perfurador simultaneamente.

Trocas de óleo no intervalo recomendado pelo fabricante — e trocas imediatas após qualquer falha de componente que possa ter introduzido partículas metálicas — são a principal ação de manutenção hidráulica. A HOVOO fornece kits de vedação para todos os principais modelos de perfuratrizes; ao agendar uma troca de óleo, alinhe-a com o intervalo de inspeção do kit de vedação, de modo que a intervenção no circuito para um evento de manutenção não exija uma intervenção separada três semanas depois para o outro. Referências completas dos modelos em hovooseal.com.