Hydraulická hornická vŕtačka strednej záťaže: univerzálna pre stavebné a ťažobné aplikácie

Prevádzka 25 kW ťažkého vŕtacieho stroja (driftera) pri rezaní vápenca na diaľnici, kde pevnosť dosahuje najviac 100 MPa, nezvyšuje produktivitu. Zvyšuje kapitálové náklady, zvyšuje požiadavky na prietok hydraulického oleja u nosného stroja, spotrebuje viac paliva na meter a rýchlejšie opotrebuje spotrebné materiály, ako vyžaduje horninový útvar. Ťažká verzia bola navrhnutá pre žulové horniny s pevnosťou 200 MPa a hlboké dlhodierne baníctvo – jej použitie pri vápenci nie je efektívne, je len drahé.

Stredne ťažké vŕtačky v výkonovom rozsahu 12–18 kW sú správne prispôsobené väčšine komerčných vŕtacích prác: vŕtanie terénnych políčok v lomoch, ukotvenie základov pri stavebných objektoch, vŕtanie skalných úsekov na diaľniciach, podzemné vývojové práce v mäkkých až stredne tvrdých horninách a geotechnické prieskumy. Závitové systémy T45 a T51, ktoré tieto vŕtačky podporujú, pokrývajú priemery vrtín od 51 do 89 mm – presne ten rozsah, ktorý vyžadujú väčšina výbušných schém, montáž ukotvení a prieskumné vrtiny. Správne určenie výkonovej triedy od začiatku je lacnejšie než prehodnotenie výkonu a následné riešenie nadmerného spotrebovania spotrebného materiálu.

Čo výkonový rozsah 12–18 kW skutočne ponúka

15 kW vŕtačka pracujúca s frekvenciou úderov 1 800–2 200 úderov za minútu a údernou energiou 150–250 J dosahuje rýchlosti vŕtania 1,0–1,8 m/min v vápenci s pevnosťou 80–120 MPa. To je dostatočne rýchle na dokončenie výbušného vzoru pozostávajúceho z 10 vrtákov o hĺbke 5 metrov počas jednej pracovnej zmeny vrátane času potrebného na nastavenie a upratovanie. Vyžaduje hydraulický prietok 80–140 l/min pri tlaku 160–190 bar – čo je výborne v rámci výstupných parametrov hydraulického obvodu pre kladivo 12–22 tonového bagru, na ktorom sú väčšinou tieto jednotky namontované.

Špecifikácia krútiaceho momentu je rovnako dôležitá ako nárazový výkon pri stredne náročných aplikáciách. Pieskovec a prasklinový vápenec môžu pri nedostatočnom krútiacom momente zablokovať vŕtací nástroj počas rotácie, ak sa nie je možné rýchlo odstrániť usadeniny z límca pri každej zmene smeru otáčania. Stredne náročný vŕtací stroj s krútiacim momentom 500–800 Nm zvládne väčšinu hornín v výkonovej triede 12–18 kW bez zaseknutia. Pri tvrdších materiáloch prejdite na vŕtacie tyče T51 a overte, či je rotačný motor schopný udržať požadovaný krútiaci moment po celej dĺžke 15-metrovej vŕtacej tyčovej sady – niektoré stredne náročné jednotky to nezvládnu, a táto kontrola patrí do fázy výberu, nie do fázy prevádzky na mieste.

Stredne náročné aplikácie: skutočné prípady použitia a požiadavky na nosné vozidlá

Výskumné geotechnické vŕtanie si zaslúži osobitnú poznámku. Stredne ťažké príslušenstvo namontované na kopačku s magazínom na tyče dokáže vŕtať do hĺbky 29 metrov v priemere 45–64 mm pri pomere percusného vŕtania ku hodine prevádzky motora vyššom ako 60 % – tento údaj je výrazne vyšší v porovnaní s konvenčnými špeciálnymi vŕtacími zariadeniami, kde preprava a nastavenie spotrebujú väčšiu časovú náročnosť. Pre geotechnické firmy, ktoré realizujú viaceré programy výskumného vŕtania malého priemeru, je príslušenstvo pre kopačku v výkonovej triede 14–16 kW nielen cenovo výhodnejšie, ale aj produktívnejšie na jednu smenu v porovnaní so samostatným vŕtacím zariadením.

Prispôsobenie typu horniny: Kde stredne ťažké zariadenia fungujú a kde nie

Formácie s UCS medzi 40 a 150 MPa predstavujú prirodzené prostredie použitia. Pod 40 MPa – mäkký pieskovec, slabý ílovec, nezpevněný materiál – je akýkoľvek percusný vrták nadmerný; rotujúce vrtáky s vrtákovými vývrtkami vŕtajú rýchlejšie a s menším opotrebovaním. Nad 150 MPa pri trvalých výrobných aplikáciách sa rýchlosť vŕtania začína znížiť pod úroveň komerčnej životaschopnosti; správnou voľbou je výkonný zariadenie s výkonom 20+ kW.

Praktický test: ak sa na stavenisku vyrába granit, kremeň alebo tvrdý bazalt v priemyselnom meradle, nejde o oblasť stredne výkonného vybavenia. Ak ide o vápenec, pieskovec, mliečnik, stredne zcementovaný štrk alebo akúkoľvek formáciu, ktorú inžinierska správa popisuje ako „pevnú, avšak nie tvrdú“, je správne zvolené zariadenie s výkonom 12–18 kW. Náklady na meter po celú dobu trvania projektu budú nižšie ako v prípade príliš veľkého vrtáka pracujúceho neefektívne alebo príliš malého vrtáka predlžujúceho pracovnú zmenu.

Požiadavky na krútiaci moment pri rotácii podľa typu formácie a priemeru vrtákového tyče

Špecifikácia rotačného motora je výberová charakteristika, ktorá spôsobuje najviac neočakávaných porúch v teréne pri aplikáciách strednej náročnosti. Rotačné tyče T38 v vápenitom kameni s pevnosťou 60–90 MPa bežia bez problémov pri rotačnom momente 500 Nm. Rovnaký vŕtač s tyčami T51 vo vysokopevnostnom pieskovci (120–150 MPa) s hlinnatými štrbinami sa zasekne v rotačnom motore pri kombinovanej záťaži momentu a úderu, ak nie je motor schopný vydržať trvalý rotačný moment aspoň 800–900 Nm.

Podzemné vývojové vŕtačky používajú členité ramená s paralelnou držiacou schopnosťou na zabezpečenie presnej orientácie vrtákov – vŕtačka s rozsahom otáčania 180 stupňov a naklápania 30 stupňov pokryje jedným ramenom vrtaciu plochu 4,5 m × 4,5 m. Stredne náročné vrtáky namontované na tieto platformy potrebujú rotačný moment dostatočne veľký na zvládnutie kombinovanej záťaže systému T45 plus dodatočného trenia vznikajúceho pri vŕtaní vrtákom pod uhlom. Preto by mala špecifikácia rotačného momentu patriť do zoznamu kritérií pre výber vedľa údaja o úderovej sile, nie ako sekundárna položka.

Údržba tesnení pri stredne náročnej práci v zmesi hornín

Stredne náročné vŕtačky na staveniskách a v oblasti stavebníctva a civilného inžinierstva sa zvyčajne pohybujú medzi rôznymi typmi hornín rýchlejšie ako ťažobné zariadenia. Jedného dňa sa vŕta kotvový otvor v vápeníku pri strednom tlaku rázovej sily; nasledujúci týždeň sa reže základová doska z žuly, čo vyžaduje plný menovitý tlak. Táto striedavosť spôsobuje premenné tepelné a mechanické cyklovanie tesnenia rázovej sily – cykly za maximálneho zaťaženia spôsobujú väčšinu únavy, aj keď je priemerný počet prevádzkových hodín skromný.

HOVOO dodáva sady tesnení pre stredne náročné vŕtačky z radov Epiroc RD, Sandvik RD520 a príbuzných modelov, ako aj stredne náročné jednotky značiek Furukawa a Montabert, pričom štandardný materiál je polyuretán (PU) a pre aplikácie s vyššími teplotami sa používa HNBR. Odkazy na konkrétne modely nájdete na webovej stránke hovooseal.com.