Раздельный и интегрированный горные буры: преимущества, недостатки и выбор в зависимости от условий применения

Когда закупочные команды обсуждают вопрос выбора между раздельными и интегрированными горными буровыми установками, дискуссия обычно сосредоточена на цене покупки и времени монтажа. Оба фактора важны, однако ни один из них не является наиболее значимым с операционной точки зрения различием. Существенное различие заключается в том, где каждая конструкция создаёт свои ограничения: раздельные конфигурации ограничивают мобильность и усложняют подключение; интегрированные конструкции ограничивают физический доступ при техническом обслуживании и предъявляют более высокие требования к совместимости с базовым транспортным средством. Выбор неподходящего варианта для конкретного типа проекта редко приводит к катастрофическому отказу — он проявляется тихо, через накопленное простои, которые никогда не связывают с первоначальным выбором оборудования.

Понимание того, что термины «раздельная» и «интегрированная» означают на самом деле с механической точки зрения — а также каковы последствия каждого из этих решений — является отправной точкой для выбора, который будет оправдывать себя в течение многолетнего периода эксплуатации, а не только в закупочной таблице.

Что на самом деле означают «раздельная» и «интегрированная» конструкции

В разделённой (отдельной) конфигурации ударный механизм и двигатель вращения представляют собой физически независимые блоки, соединённые механической муфтой. Ударный механизм обеспечивает работу поршнево-клапанного ударного устройства; двигатель вращения крепится отдельно и приводит в действие переходник хвостовика посредством шлицевого или зубчатого соединения. Такая архитектура позволяет обслуживать, заменять или модернизировать каждый блок независимо. Если выходит из строя двигатель вращения, ударный блок остаётся на установке, а двигатель заменяется. Если требуется ремонт ударного канала, двигатель вращения снимается для удобного и чистого доступа к нему.

В интегрированной конструкции ударный механизм и вращательный двигатель размещены в общем корпусе — патрон для вращения непосредственно встроен в корпус отбойного устройства и совместно использует переднее отверстие корпуса с ударной системой. Это обеспечивает более компактную конструкцию с меньшим количеством внешних соединений, однако при проведении любого капитального ремонта либо ударной, либо вращательной системы требуется частичная или полная разборка всего узла. Более короткий внешний профиль также располагает вращательный привод ближе к переходнику хвостовика, что даёт механические преимущества с точки зрения стабильности передачи энергии.

Эксплуатационные условия и выбор между разделённой и интегрированной конструкцией

Бурение при подземной разработке — буровые установки-джамбо в тоннелях и забоях — почти исключительно использует интегрированные ударные механизмы. Геометрия тоннеля ограничивает вылет стрелы; каждый миллиметр длины ударного механизма, который удаётся исключить, увеличивает эффективный вылет стрелы без увеличения габаритов самой стрелы. Интегрированные ударные механизмы короче при одинаковом классе ударной энергии. Ограниченная рабочая зона также превращает наличие нескольких внешних соединений из преимущества в эксплуатационную проблему: большее количество точек соединения повышает риск проникновения загрязнений, увеличивает число потенциальных путей утечек и требует от бригады технического обслуживания проверки большего числа элементов в условиях ограниченного времени и освещения.

Поверхностные буровые установки и более крупные станки для бурения скважин на уступах чаще всего используют раздельные конфигурации, особенно в классах высокой энергии удара (свыше 250 Дж), когда сам механизм удара становится настолько тяжёлым, что размещение привода вращения в виде отдельного, заменяемого на месте блока упрощает инженерное проектирование. Если привод вращения выходит из строя в середине смены на поверхностной буровой установке, его замена в виде отдельного модуля и продолжение работы в течение той же смены занимает меньше времени, чем демонтаж всего бурового механизма с установки.

Доступ для технического обслуживания: главное преимущество раздельной конструкции

Единственное наиболее очевидное преимущество конструкции с разделённой конфигурацией заключается в обслуживании ударного контура. Снятие вращающегося двигателя открывает полный доступ к передней поверхности корпуса ударного механизма и сборки направляющей втулки без риска загрязнения вращательного контура при выполнении работ по ремонту ударного канала. В интегрированном устройстве для выполнения той же операции требуется тщательное одновременное управление двумя контурами. Доступ к ударному каналу осуществляется через передний корпус, однако внутренние компоненты вращающегося двигателя — смазочное масло, уплотнения, подшипники — размещаются в том же корпусе и могут быть загрязнены гидравлической жидкостью при обслуживании ударного контура, если техник не соблюдает строгую дисциплину в процессе работы.

Дрейфующие установки высокой частоты (свыше 60 Гц), у которых интервал проверки уплотнений составляет 300–400 часов вместо стандартных 400–500, усиливают данное различие в доступности. При четырёх заменах уплотнений в год вместо двух дополнительные 20 минут на разборку при каждом обслуживании суммируются по всему парку. Эксплуатационные подразделения, использующие дрейфующие установки высокой частоты и применяющие строгую программу технического обслуживания, зачастую специально выбирают разделённые конфигурации для снижения сложности сервисного обслуживания, даже если интегрированная конструкция была бы стандартным выбором для данной области применения.

Сравнение: разделённая и интегрированная конструкции — краткий обзор

Последствия выбора комплекта уплотнений для каждой архитектуры

Для разделённых и интегрированных конфигураций требуются различные стратегии комплектов уплотнений при техническом обслуживании. В случае разделённых блоков комплект уплотнений для ударного механизма и комплект уплотнений для вращательного двигателя имеют отдельные каталожные номера и заказываются и хранятся независимо друг от друга: при обслуживании ударного механизма комплект уплотнений вращательного двигателя не требуется, если двигатель одновременно не разбирается. Для интегрированных блоков полный комплект для капитального ремонта охватывает уплотнения как ударной камеры, так и корпуса вращательного механизма в одном комплекте. Можно заменить только уплотнения ударного механизма, оставив уплотнения вращательного механизма без замены; однако если корпус всё равно будет полностью разобран, одновременная замена обоих комплектов займёт минимальное дополнительное время и исключит необходимость второго вскрытия в ближайшем будущем.

HOVOO поставляет как ударные, так и полные наборы для основных моделей дрейфферы в обеих конфигурацияхEpiroc COP (интегрированный), Sandvik HL (разделенные и интегрированные варианты), Furukawa HD и HF серии. Указывая архитектуру при заказе, вы гарантируете, что комплект содержит правильную комбинацию. Полные ссылки на сайте hovooseal.com.