Rozdeľovací hydraulický horný vŕtač: Jednoduchá montáž a nižšie náklady na údržbu

Argument o nákladoch na údržbu pre rozdeľované hornické vŕtačky nevychádza z marketingového listu – vychádza z toho, čo sa deje, keď v tradičnom monolitickom vŕtacom zariadení (driftere) zlyhá niektorá súčasť. Perkutívny modul, rotačný motor a vyfukovacia skrinka sú všetky uzavreté v jedinom kryte. Porucha ložiska v rotačnej jednotke znamená vybrať celé vŕtacie zariadenie z ramena, odoslať ho do servisného strediska a čakať. Stroj stojí nečinný, kým sa vymení jedna súčasť – často ložisko za 40 USD – spolu s pracovnou silou v hodnote 200 USD a nákladmi na dopravu vo výške 300 USD.

Rozdeľovaný dizajn oddeluje tieto funkčné moduly do nezávisle prístupných častí. Perkutívny modul, rotačná jednotka a vyfukovacia skrinka majú každý vlastný kryt s nezávislými tesniacimi plochami. Keď zlyhá ložisko v rotačnej jednotke, odstránite rotačný modul, opravíte ho alebo vymeníte a znovu nainštalujete – perkutívny modul nikdy neopustí výživný nosník. To je reálne zníženie nákladov na údržbu a nie je to len marginálne.

Štrukturálna logika rozdeleného dizajnu

Rozdelený hydraulický kladivový vŕtač zvyčajne delí vŕtačku na tri samostatné moduly, ktoré sú spojené bočnými skrutkami alebo rýchlozapájacími spojkami: prednú myciu skriňu, strednú kladivovú časť a zadný pohonný motor pre otáčanie. Styčné plochy medzi modulmi sú tesnené O-krúžkami alebo tesniacimi plochami namiesto opracovaných povrchov – čo znamená, že pri výmene nie je potrebné vykonávať lakovanie alebo presné prispôsobenie na mieste vŕtania.

Napríklad Sandvik HL1560ST používa trojmodulové telo spojené krátkymi bočnými skrutkami. Kladivový modul – obsahujúci iba piest a rozdeľovaciu manžetu – počas prevádzky nemá žiadny kontakt so štruktúrou tela. Toto fyzikálne oddelenie zabezpečuje, že častice opotrebovania piesta zostávajú v kladivovom okruhu a nezanechávajú ho do oleja pre ložiská alebo ozubené prevodovky otáčania, čo je bežná cesta zhoršovania poruchy u jednotlivých teliesnych konštrukcií prevádzkovaných pri vysokom počte kladivových hodín.

Každý modul zvyčajne váži samostatne menej ako 30 kg. Technik pracujúci sám v podzemnom vyhĺbení dokáže odstrániť, vymeniť a znovu nainštalovať jeden modul bez použitia zdvíhacích zariadení – praktická realita, ktorá má význam, ak je najbližší kladný kran umiestnený 500 metrov hore po rampe.

Rozdelený vs. integrovaný: Porovnanie údržby a prístupu

Kde sa rozdiel v nákladoch skutočne hromadí

Rozdiel v nákladoch na údržbu medzi rozdeleným a monolitickým návrhom je najmenší na dobre spravovanej povrchovej lokalite s dobrým prístupom do dielne a spoľahlivou logistikou. Je najväčší v odľahlých ťažobných prevádzkach, horskom teréne alebo v akomkoľvek projekte, kde odoslanie zariadenia mimo miesto na servis trvá dni namiesto hodín.

Predstavme si drifter, ktorý pracuje 400 úderových hodín mesačne v podzemnom dlhohlavom vŕtacom použití. Ak potrebuje rotáciu každých 1 200 hodín, integrovaný návrh vyžaduje, aby bol celý drifter mimo prevádzky trikrát počas životného cyklu zariadenia trvajúceho 3 600 hodín. Rozdelený návrh umožňuje výmenu modulu rotácie, pričom úderová časť pokračuje vo vŕtaní pomocou náhradného rotačného modulu. V rámci tohto cyklu sa dodatočný čas produkcie v dôsledku zníženej výpadkovej doby často prejaví ako pokrytie miernych dodatočných nákladov na modulárny návrh už v prvom roku.

Spotreba paliva je ďalším aspektom. Menšie komponenty na jednu servisnú cestu vyžadujú menej prepravy – nie je potrebné ťažké dieselové prepravovať 150 kg ťažký vŕtač do vzdialeného servisného strediska, keď sa 30 kg modul dá prepraviť v terénnom vozidle. Pri sledovaní emisií CO₂ alebo výdavkov na palivo má tento výpočet význam.

Montáž na mieste: Čo skutočne vyžadujú konštrukcie s rýchlym pripojením

Nie všetky rozdeľované konštrukcie sú rovnako rýchle pri montáži. Hydraulické spojky s rýchlym pripojením a prachotesnými uzatvorenými rozhraniami – štandardné u novších konštrukcií – skracujú opätovné pripojenie hydraulických potrubí na niekoľko sekúnd na každý port a eliminujú riziko kontaminácie spôsobenej vystavením otvoreného potrubia počas výmeny modulu. Staršie konštrukcie s závitovými hydraulickými spojkami vyžadujú 15–20 minút na každý port a dôkladné oplachovanie, aby sa zabránilo vniknutiu častíc do úderovej sústavy cez opätovne pripojené potrubie.

Inštalácia kolíkovej hriadeľovej spojky medzi modulmi – kde je spojenie mechanické a nie závitové – umožňuje nastavenie uhla na rozdelenej spojnici bez použitia nástrojov. L–tvarové trojuholníkové kývacie členy s kĺbovým spojením idú ešte ďalej a umožňujú nezávislé nastavenie uhla vŕtacej hlavy bez ohľadu na orientáciu nosiča. To je užitočné pri práci na svahoch alebo pri vŕtaní pod uhlom, keď sa rameno nedá prispôsobiť požadovanej vŕtacej geometrii.

Tesniace sady pre rozdeliteľné vŕtacie stroje: náhrada špecifická pre jednotlivé obvody

Praktická výhoda rozdeliteľného dizajnu sa rozširuje aj na údržbu tesnení. Keďže úderový obvod, rotačný obvod a oplachový obvod sú fyzicky oddelené v miestach spoja modulov, každý z nich je možné servisovať nezávisle. Tesnenie úderového piesta sa najrýchlejšie opotrebuje pri vŕtaní v tvrdom kameni; tesnenie oplachovej skrinky sa rýchlejšie degraduje pri kontaminovanej vode; tesnenia rotačného motora sa opotrebujú podľa vlastného cyklu, ktorý závisí od zaťaženia krútiacim momentom a stavu maziva.

HOVOO dodáva tesniace súpravy podľa jednotlivých obvodov pre rozdeľované vŕtačky – sú dostupné samostatné súpravy pre úder, pre umývanie a pre rotáciu, namiesto kombinovanej súpravy na komplexnú výmenu. Tento prístup zodpovedá skutočnému vzoru opotrebovania pri rozdeľovaných konštrukciách a umožňuje vyhnúť sa výmene tesnení, ktoré ešte majú zostávajúcu životnosť. Modelovo špecifické odkazy pre sériu Sandvik HL, Epiroc COP a Montabert rozdeľované modely sú dostupné na webovej stránke hovooseal.com.