Ako riešiť opotrebovaný vodidlý rukáv vrtáka? Výmena a nastavenie

Opotrebovaný vodiaci rukáv patrí medzi tie poruchy, ktoré sa prejavujú reťazou ďalších problémov, ešte kým niekto identifikuje ich základnú príčinu. Závitová časť držiaka začne praskávať v oblasti koreňa závitu – inžinieri obviňujú výrobcu držiaka. Rýchlosť vŕtania klesá pri tvrdej hornine – obsluha predpokladá, že je potrebné upraviť tlak podávania. Zvuk úderov sa stáva nepravidelným – údržba mení predtlak akumulátora. Všetky tri príznaky môžu mať jediný spoločný zdroj: vodiaci rukáv je opotrebovaný nad povolenú medzu voľnosti, čo umožňuje bočné kývanie držiaka počas úderového cyklu.

Vodidlá rukáva sa nachádza na prednej časti tela vŕtacej hlavy a udržiava prípravek hriadeľa v osi s piestovým otvorom. Ak je medzera medzi vnútorným priemerom vodidlá a vonkajším priemerom hriadeľa väčšia ako povolená konštrukčná tolerancia, môže sa hriadeľ pri nárazoch odchyliť od osi. Táto odchýlka spôsobuje ohybové napätie v hriadeľi presne v mieste, kde už pôsobia maximálne krútiace a nárazové zaťaženie – v koreni závitu. Zlomenina nasleduje predvídateľne.

Čo vlastne vodidlá rukáva robí pod zaťažením

Počas percusie piest narazí do čelnej plochy hriadeľa s energiou až niekoľko stoviek joulov pri frekvencii 30–65 Hz. Napäťová vlna sa šíri z hriadeľa cez vŕtaciu tyč až do horniny. Súčasne sa otáčací motor pôsobením krútiaceho momentu cez drážky pripája na hriadeľ. Úlohou vodidlá rukáva je obmedziť bočné pohyby hriadeľa a zároveň umožniť voľný axiálny a rotačný pohyb – teda dosiahnuť tesnú radiálnu medzeru bez akéhokoľvek obmedzenia v axiálnom smere.

Pri novom inštalovaní je medzera medzi hriadeľom a rukávom zvyčajne 0,05–0,15 mm, v závislosti od modelu driftera. Pri takejto medzere je bočná deformácia hriadeľa počas úderov zanedbateľná – hriadeľ sa pohybuje axiálne a zostáva na osi. Keď opotrebovanie zväčší túto medzeru na 0,3–0,5 mm alebo viac, môže sa hriadeľ pri každom návratovom zdvihu vychýliť o 0,2–0,4 mm mimo osi. Pri frekvencii 50 Hz to predstavuje 3 000 cyklov vychýlenia za minútu sústredených v oblasti koreňa závitu, presne tam, kde sa začínajú únavové trhliny.

Rané rozpoznávanie opotrebovania pred vznikom lomu

Najrannejším indikátorom je zmena zvuku úderov – od ostrého, rovnomerne pravidelného šelestu k niečomu mierne tupšiemu a menej rovnomernejšiemu. Táto zmena nastáva preto, lebo piest už neudiera do čelnej plochy hriadeľa kolmo; nesúhlas spôsobený opotrebovaním vodidla spôsobuje, že kontakt sa mierne posunie mimo stredu, čím sa mení šírenie napäťových vĺn. Väčšina obsluhových pracovníkov tento zvukový signál nepostrehne, pretože sa mení postupne.

Spoľahlivejšia skorá kontrola je manuálny test radiálneho výkyvu na adaptérovom hriade. Po odstavení hydraulického zariadenia na zasunutie a umiestnení hriada do polohy pôsobte ručne bočnou silou na prednú časť hriada a cítte pohyb. Nové vodidlá ukazujú v podstate nulový, nepostrehnuteľný pohyb. Vodidlo, ktoré sa blíži k limitu výmeny, umožňuje pohyb 0,3–0,5 mm, ktorý je jasne cítiť bez použitia prístrojov. Nad týmto limitom je dosadnutie už také voľné, že vibrácie počas vŕtania spôsobia viditeľný výkyv hriada.

Vzory poškodenia závitov na adaptérovom hriade tiež naznačujú stav vodidla. Rovnomerné opotrebovanie závitov po celej obvode je normálne. Nerovnomerné opotrebovanie sústredené na jednej strane závitu – tam, kde sa hriad dotýka ramena tyče silnejšie na tejto strane v dôsledku ohybu – naznačuje, že opotrebovanie vodidla už spôsobuje nesúoslosť.

Interval kontroly a kritériá výmeny

Vodidlá sa majú skontrolovať pri každej výmene tesniaceho kruhového kladiva – zvyčajne každých 400–500 hodín. V prípade veľmi abrazívnych hornín alebo ak voda na oplachovanie spätnou cestou prenáša jemné častice horniny do oblasti prednej závesovej hlavice, zkráťte tento interval na 300 hodín. Vodidlá sa opotrebuje rýchlejšie, ak kontaminovaná oplachová voda neustále prúdi cez rozhranie hriadeľ–vodidlá.

Postup výmeny: Dosiahnutie správneho uloženia

Výmena vodidla vodiacej objímky je mechanicky jednoduchá, avšak vyžaduje pozornosť pri dosadení. Nová objímka sa musí zatlačiť do otvoru predného krytu až na plnú hĺbku dosadenia – ak objímka nie je úplne dosadená, vznikne medzera, ktorá umožní ohyb závitu v nezabezpečenej časti medzi čelom objímky a ramenom krytu. Objímky so zámkovým spojom sa zvyčajne namontujú silou 5–15 kN; ak sa objímka dá zasunúť rukou, je otvor v kryte opotrebovaný nad povolené limity a kryt je potrebné preskúmať.

Po inštalácii overte, či vnútorný priemer novej vložky zodpovedá vonkajšiemu priemeru držiaka vŕtacej tyče v rámci špecifikovanej medzery. Oba rozmery odmerajte pomocou vnútorného meradla a mikrometra, ak sa značka alebo špecifikácia vložky zmenila oproti predchádzajúcej inštalácii. Vložka s nominálnym rozmerom od iného výrobcu môže byť opracovaná s mierne odlišnou toleranciou – buď príliš tesne (čo spôsobí zaseknutie držiaka pri rotácii) alebo príliš voľne (čo opäť spôsobí problém s medzerou, ktorý vyvolal výmenu).

Spojenie tesnenia: Prečo opotrebovanie vodiacej vložky ovplyvňuje úderové tesnenia

Nadmerný bočný pohyb zástrčky spôsobený opotrebovanou vodidlom môže spôsobiť sekundárne poškodenie predných úderových tesnení. Očistné tesnenie a tesnenia vodidlom úderovej sústavy sú navrhnuté tak, aby udržiavali kontakt so stenou zástrčky pri axiálnom zaťažení. Keď sa zástrčka pri údere odchyľuje bočne, tieto tesnenia sú vystavené zaťaženiu mimo osi – okraj tesnenia sa dotýka zástrčky pod uhlom, čo spôsobuje koncentrované opotrebovanie na jednej strane okraja. Výsledkom je asymetrické opotrebovanie tesniacej plochy, ktoré spôsobuje netesnosť pred dosiahnutím plnej návrhovej životnosti tesnenia.

Stránky, ktoré zaznamenávajú poruchy úderových tesnení po 200–250 hodinách prevádzky, pričom ich deklarovaný interval výmeny je 400–500 hodín, by mali skontrolovať vůľu vodidla pred tým, než predpokladajú, že problém spočíva v kvalite tesnení. HOVOO dodáva tesnenia vodidlá aj kompletne predné tesniace sady pre hlavné modely vŕtačiek spolu s úderovými kompletmi – špecifikovanie oboch súčastí naraz pre výmenu zjednodušuje servisný interval a odstraňuje bežnú chybu, keď sa vymenia úderové tesnenia, ale opotrebené vodidlo sa ponechá na mieste. Odkazy na modely na stránke hovooseal.com.