Раздельный гидравлический горный перфоратор: простая сборка и более низкая стоимость технического обслуживания

Аргумент в пользу снижения затрат на техническое обслуживание при использовании разделённых по корпусу ударных буровых установок исходит не из маркетинговых материалов, а из того, что происходит при выходе из строя компонента внутри традиционного монолитного дрифтера. Ударный модуль, вращательный двигатель и промывочная коробка полностью герметизированы в одном корпусе. При отказе подшипника во вращательном узле требуется демонтировать весь дрифтер с рукояти, отправить его в сервисный центр и ожидать ремонта. В это время машина простаивает, пока заменяется один компонент — зачастую подшипник стоимостью 40 долларов США, — при этом стоимость трудозатрат составляет 200 долларов США, а транспортные расходы — 300 долларов США.

Конструкция с разделённым корпусом разделяет эти функциональные модули на независимо доступные секции. Ударный модуль, вращательный узел и промывочная коробка имеют отдельные корпуса с индивидуальными уплотнительными поверхностями. При отказе подшипника во вращательном узле вы демонтируете только вращательный модуль, производите его ремонт или замену и устанавливаете обратно; при этом ударный модуль остаётся на направляющей балке без демонтажа. Именно так на практике достигается снижение затрат на техническое обслуживание, и это снижение является существенным.

Структурная логика разделённой конструкции

Разделённый гидравлический горный перфоратор, как правило, делит дрифтер на три отдельных модуля, соединённых боковыми болтами или быстросъёмными соединениями: передний блок промывки, центральный ударный корпус и задний корпус двигателя вращения. Стыковые поверхности между модулями уплотняются уплотнительными кольцами типа O-образного сечения или торцевыми уплотнениями вместо обработанных поверхностей — это означает, что при замене не требуется шабровка или точная подгонка на месте эксплуатации перфоратора.

Например, Sandvik HL1560ST использует трёхмодульный корпус, соединённый короткими боковыми болтами. Ударный модуль — содержащий только поршень и распределительную втулку — во время работы не контактирует с несущей конструкцией корпуса. Такое физическое разделение обеспечивает удержание частиц износа поршня внутри ударного контура, а не их попадание в масло подшипников или редуктора вращения, что является типичным путём развития отказа в конструкциях с единым корпусом при длительной работе в режиме высокочастотных ударов.

Масса каждого модуля обычно составляет менее 30 кг в отдельности. Техник, работающий в одиночку в подземной выработке, может демонтировать, заменить и повторно установить отдельный модуль без использования подъёмного оборудования — это практическая реальность, имеющая значение, когда ближайший кран находится на расстоянии 500 метров по пандусу.

Раздельная и интегрированная конструкции: сравнение технического обслуживания и доступа

Там, где фактически накапливается разница в затратах

Разрыв в затратах на техническое обслуживание между разделённой и монолитной конструкциями минимален на хорошо организованной наземной площадке с удобным доступом к мастерской и надёжной логистикой. Он максимален при добыче полезных ископаемых в удалённых районах, в гористой местности или в любом проекте, где доставка оборудования вне площадки для обслуживания занимает дни, а не часы.

Рассмотрим буровой станок-дрофер, работающий 400 часов ударного бурения в месяц в подземном применении при проходке длинных скважин. Если узел вращения требует внимания каждые 1200 часов, то при интегрированной конструкции весь дрофер выводится из эксплуатации три раза за жизненный цикл оборудования в 3600 часов. При разделённой конструкции из эксплуатации извлекается только модуль вращения, в то время как ударный блок продолжает бурение с использованием резервного модуля вращения. За этот цикл дополнительное время производственной работы за счёт сокращения простоев зачастую покрывает небольшую надбавку к стоимости модульной конструкции уже в течение первого года.

Расход топлива — ещё один аспект. Более компактные компоненты на каждую сервисную поездку требуют меньших транспортных затрат: нет необходимости в дизельной тяжёлой перевозке отбойного молотка массой 150 кг в удалённый сервисный центр, когда модуль массой 30 кг можно доставить в полевом транспортном средстве. При отслеживании выбросов углерода или расхода топлива эти расчёты имеют значение.

Сборка на месте: что действительно требуется от конструкций с быстросъёмными соединениями

Не все разъёмные конструкции одинаковы по скорости сборки. Быстросъёмные гидравлические соединители со стойкими к пыли герметичными интерфейсами — стандартная опция в новых конструкциях — сокращают время повторного подключения гидравлических линий до нескольких секунд на каждый порт и полностью устраняют риск загрязнения, вызванного воздействием открытых линий во время замены модуля. В более старых конструкциях с резьбовыми гидравлическими фитингами на подключение каждого порта требуется 15–20 минут, а также обязательная тщательная промывка, чтобы предотвратить попадание частиц загрязнений в ударную гидросистему через вновь подключённую линию.

Установка штифтового вала между модулями — при которой соединение является механическим, а не резьбовым — позволяет регулировать угол в месте разъёма без использования инструментов. Г-образные треугольные шарнирно-подвешенные конструкции идут ещё дальше, позволяя устанавливать угол наклона буровой головки независимо от ориентации несущей части. Это полезно на склонах или при бурении под углом, когда стрела не может компенсировать требуемую геометрию бурения.

Комплекты уплотнений для разъёмных ударных механизмов: замена по отдельным контурам

Практическое преимущество разъёмной конструкции распространяется и на обслуживание уплотнений. Поскольку контур удара, контур вращения и контур промывки физически разделены в местах соединения модулей, каждый из них может обслуживаться независимо. Уплотнение ударного поршня изнашивается быстрее всего при бурении твёрдых пород; уплотнение промывочной коробки деградирует быстрее при использовании загрязнённой воды; уплотнения вращающегося двигателя изнашиваются по собственному циклу в зависимости от нагрузки по крутящему моменту и состояния смазочного материала.

HOVOO поставляет комплекты уплотнений по отдельным контурам для разделённых пневмоударных машин: комплект ударного механизма, комплект промывки и комплект вращения доступны как отдельные изделия, а не как единый комплект для капитального ремонта. Такой подход соответствует реальному характеру износа конструкций с разделённым корпусом и позволяет избежать замены уплотнений, срок службы которых ещё не исчерпан. Специфические каталожные номера для моделей Sandvik HL, Epiroc COP и Montabert с разделённым корпусом представлены на сайте hovooseal.com.