Cum se întreține sistemul de lubrifiere al perforatorului? Prevenirea blocărilor și a uzurii

Perforatoarele hidraulice pentru roci au două sisteme distincte de ungere care sunt frecvent confundate între ele, iar întreținerea doar a unuia dintre ele, în timp ce celălalt este neglijat, reprezintă o cauză frecventă a defectării premature a perforatoarelor. Primul sistem este circuitul hidraulic în sine — uleiul sub presiune înaltă care acționează funcțiile de percuție, rotație și avans unge, de asemenea, alezajul pistonului, blocul de supape și angrenajul de rotație prin jocurile prevăzute în proiectare și prin circuitele de scurgere. Al doilea sistem este cel de ungere al tijei — un circuit dedicat și separat care livrează ulei sau aerosol de ulei în mod specific adaptatorului de tijă, bușonului de ghidare și interfețelor cu dantură, unde se realizează contactul între adaptatorul de tijă și dispozitivul de antrenare în rotație.

Unitățile de rotație fără ungere a tijei se defectează rapid. Contactul dintre canelurile tijei și ale dispozitivului de antrenare transmite simultan atât cuplul, cât și sarcinile de reacție la impact, la o frecvență de 30–65 Hz. Fără ungere adecvată la acest contact, contactul metal-pe-metal sub aceste sarcini produce uzură prin fretting, gripare și, în cele din urmă, deteriorarea canelurilor, ceea ce necesită înlocuirea atât a tijei, cât și a componentelor mandrinei de rotație. Aceasta este o defecțiune evitabilă, dar necesită înțelegerea naturii circuitului de ungere al tijei, a locului în care se realizează alimentarea cu ulei și a consecințelor unei întreruperi a acestuia.

Modul de funcționare al circuitului de ungere al tijei

Majoritatea perforatoarelor hidraulice furnizează lubrifierea tijei prin una dintre cele două metode. Abordarea tradițională folosește aerul comprimat provenit din circuitul auxiliar de aer al mașinii portoare sau un mic compresor dedicat pentru a transforma uleiul pentru perforatoare într-o ceață fină și a o injecta în carcasă tijei printr-o orificiu calibrat. Această ceață de ulei acoperă suprafețele canelurilor și ale alezajului bușonului de ghidare cu un strat subțire de lubrifiant la fiecare ciclu de percuție. Sistemele Atlas Copco/Epiroc și Sandvik au folosit ambele, în mod tradițional, această abordare, consumul de ulei pentru lubrifierea tijei fiind în intervalul de 600–1.200 g/oră, în funcție de modelul perforatorului.

Sistemul de lubrifiere a tijei circulante (CSL) introdus de Sandvik pe modelele precum RD1635CF și HL1560T adoptă o abordare diferită: direcționează uleiul hidraulic filtrat din circuitul motorului de rotație prin carcasă tijei, lubrifiază interfețele și returnează uleiul uzat în sistemul hidraulic pentru filtrare și reutilizare, în loc să fie evacuat. Sistemul CSL reduce consumul de ulei de lubrifiere al tijei cu până la 70 % comparativ cu sistemele tradiționale de pulverizare și elimină necesitatea unui rezervor separat de ulei pentru tijă pe mașina de foraj. Arhitectura în buclă închisă implică, de asemenea, faptul că uleiul de lubrifiere nu transportă contaminanți proveniți de la apa de spălare înapoi în carcasa mașinii de foraj, lucru pe care sistemele tradiționale de pulverizare îl pot face atunci când se modifică orientarea mașinii de foraj.

Consecințele lubrifierii inadecvate a tijei

Lubrifierea insuficientă a tijei produce o succesiune distinctă de defecțiuni. Etapa unu: creșterea cuplului de rotație datorită creșterii frecării dintre caneluri și dispozitivul de antrenare. Aceasta se manifestă prin citiri ale presiunii de rotație mai mari decât normalul pe manometru, ceea ce operatorii atribuie adesea durității formatiunii, nu unei probleme de lubrifiere. Etapa doi: uzura prin fretting la fețele de contact ale canelurilor generează particule fine de metal care migrează în jocul de montaj al bușonului de ghidare și măresc jocul lateral al tijei — accelerând astfel uzura manșonului de ghidare, așa cum este descris separat. Etapa trei: gălirea la interfața canelurilor provoacă transferul adeziv între suprafețele tijei și ale dispozitivului de antrenare, care apoi cedează sub sarcina combinată de impact și cuplu, inițiind fisurarea la baza canelurilor.

Intervalul de timp dintre prima reducere a lubrifierii și apariția vizibilă a deteriorării danturii depinde de frecvența percuției și de duritatea formațiunii. În granitul dur, la rată maximă de percuție, această evoluție poate avea loc în decurs de 50–100 de ore de percuție cu lubrifiere insuficientă a tijei. În formațiuni mai moi, la presiune parțială de percuție, poate dura până la 200 de ore. În orice caz, acest interval este semnificativ mai scurt decât durata de funcționare proiectată pentru drifter.

Rata de lubrifiere și specificația uleiului în funcție de tipul de drifter

Specificarea uleiului este importantă nu doar din punct de vedere al vâscozității. Uleiurile pentru tija perforatoarelor trebuie să conțină aditivi care formează un film protector, eficace chiar și sub încărcări prin impact — presiunile instantanee de contact la interfața canelurilor în timpul loviturilor pistonului sunt cu ordine de mărime superioare presiunii statice. Uleiul hidraulic universal oferă o protecție EP (extreme pressure) inadecvată pentru această aplicație. Uleiurile dedicate pentru perforatoare conțin agenți adezivi care ajută filmul de ulei să rămână aderent pe suprafețele metalice între loviturile succesive, în loc să fie îndepărtat de forța centrifugă în timpul rotației.

Drenajul carcasei de rotație: Pasul de întreținere pe care majoritatea siturilor îl omit

Perforatoarele hidraulice au un orificiu de scurgere pe carcasă motorului de rotație, care permite evacuarea uleiului uzat de ungere, a prafului de rocă și a condensului din zona tijei. Dacă acest orificiu de scurgere este blocat — fie de depozite de deșeuri, fie de o îndoire a conductei de scurgere, fie pur și simplu pentru că această conductă nu a fost reconectată după o intervenție de întreținere — uleiul uzat se acumulează în carcasă. Uleiul contaminat pătrunde ulterior în camera de percuție prin jocul dintre bucșa de ghidare și arborele de rotație, unde se amestecă cu lichidul hidraulic de percuție. Această contaminare rezultată accelerează uzura simultană a etanșărilor de percuție și a suprafeței alezajului pistonului.

Verificarea conductei de scurgere la fiecare interval de întreținere — verificarea fluxului, confirmarea faptului că conducta nu este strânsă sau blocată și asigurarea că aceasta se termină într-o zonă situată la distanță de corpul perforatorului, astfel încât uleiul să poată curge liber — durează mai puțin de cinci minute. Această procedură previne transformarea carcasei de rotație într-o sursă de contaminare care ar putea deteriora componentele de percuție la următorul interval de întreținere.

Întreținerea uleiului hidraulic: Cealaltă jumătate a sistemului

Uleiul din circuitul de percuție nu necesită aditivi de lubrifiere separați — uleiul hidraulic însuși asigură pelicula hidrodinamică pentru alezajul pistonului, distribuitorul cu șuruburi și motorul de rotație. Ceea ce necesită este curățenia. Uleiul hidraulic contaminat este cauza principală a uzurii supapelor de percuție, a uzurii prin abraziune a etanșărilor manșonului de ghidare și a zgârieturilor motorului de rotație. Codul ISO de curățenie 16/14/11 reprezintă ținta pentru circuitul de percuție; sistemele care funcționează într-un mediu mai murdar decât acesta accelerează uzura tuturor jocurilor de precizie din drifter în mod simultan.

Schimbarea uleiului la intervalul recomandat de producător — și schimbarea imediată după orice defect al unui component care ar fi putut introduce particule metalice — este principala acțiune de întreținere hidraulică. HOVOO furnizează kituri de etanșare pentru toate modelele majore de driftere; atunci când programați schimbarea uleiului, aliniați-o cu intervalul de inspecție al kitului de etanșare, astfel încât intervenția în circuit pentru o singură operațiune de întreținere să nu necesite o altă intervenție separată peste trei săptămâni pentru cealaltă operațiune. Referințe complete ale modelelor pe hovooseal.com.