Узел стабильной коробки передач для горного перфоратора Sandvik HLX5T в Швеции

Редуктор HLX5T соединяет вращающийся двигатель с бурильной колонной посредством понижающей передачи, обеспечивающей высокий крутящий момент на переходнике хвостовика для проворачивания тяжёлой штанговой колонны T51/GT60 против сопротивления контакта с твёрдыми породами. При добыче методом подэтажного обрушения на руднике LKAB в Мальмбергете — где кольцевые скважины глубиной 35 м бурятся под крутыми углами в магнетитовых породах — редуктор выдерживает значительные колебания требуемого крутящего момента вращения: в гладких участках скважины момент невелик, тогда как при контакте бурильной колонны с твёрдыми промежуточными слоями (например, при попадании в магнетитовую зону, ориентированную иначе, чем основное рудное тело) он резко возрастает. Эти кратковременные пики крутящего момента — в 3–5 раз превышающие базовый момент вращения и длящиеся от 50 до 300 миллисекунд — передаются через зубчатое зацепление редуктора при полной скорости вращения.

Стабильность в контексте коробки передач HLX5T означает, что зацепление шестерён сохраняет заданный контактный рисунок при таких кратковременных пиковых нагрузках, а не допускает микропрогиб шестерён за пределы зоны заданного контакта. Прогиб шестерён под действием импульсных нагрузок приводит к возникновению контактной усталости на боковой поверхности зуба вне нормальной зоны износа — питтинг начинается в зоне контакта при импульсной нагрузке, а не в центре рабочей поверхности зуба, и в конечном итоге приводит к выкрашиванию зуба с последующим попаданием металлических частиц в масло коробки передач. При высоких углах наклона скважин в Мальмбергете частота импульсов выше, чем в вертикальных скважинах, поскольку колонна бурильных труб склонна к контакту со стенкой скважины при изменениях угла наклона, создавая прерывистый крутящий момент, который суммируется с импульсами, вызванными геологическими особенностями пород.

Техническое обслуживание коробки передач при добыче в наклонных скважинах большой глубины на месторождении Мальмбергет

Специалисты по техническому обслуживанию HLX5T из Malmberget осматривают магнитные частицы, собранные на сливной пробке, под увеличением при каждой замене масла через каждые 300 часов работы — различая тонкую ферромагнитную стружку, образующуюся при нормальной приработке шестерён (ожидаемое явление), и более крупные металлические хлопья, возникающие при усталостном выкрашивании (признак необходимости замены). Компания HOVOO поставляет комплекты уплотнений для редукторов HLX5T и технические спецификации на трансмиссионное масло для программ горизонтального бурения высокой интенсивности LKAB. Справочная информация на сайте hovooseal.com.