Sandvik Rock Drill: Special för tungt tunnelborrning, hög hållbarhet och produktivitet

Tunnelborrning utsätter bergborrningskomponenter för en spänningspåverkan som inte ens närmar sig den som uppstår vid ytbänkstest. Maskinen arbetar i ett framförande där vibrationer inte har någon möjlighet att avta, borrstängerna förblir i kontakt med bergansiktet under längre rotationer per skift, och även en liten avvikelse i hålets riktning förstärks till överborrning som kostar verkliga pengar i betongklädnad.

Sandvik byggde mycket av sin produktstrategi för HL- och RD-serierna kring att lösa just det här problemet – inte bara att borra snabbare, utan att borra raktare och längre mellan serviceavbrott. Stabilisatorn är den mest synliga delen av den här designfilosofin, men arkitekturen bakom den går djupare än en enskild komponent.

Stabilisatorn: Mer än en vibrationsdämpare

Sandvik monterar en hydraulisk stabilisator på de flesta av sina tunga bergborrmaskinsmodeller – HL1060T, HL1560T, HL1560ST, RD1635CF och RD1840C levereras alla med denna som standard. Funktionen är att bibehålla en konstant geometri för kontakten mellan skaftet och kolven under hela borrningscykeln, vilket styr kontakten mellan borrverktyget och bergytan.

Varför är det viktigt? Borrbrytning (där verktyget lyfts från bergytan mellan slag) slösar bort slagenergi och ökar karbidslitaget ojämnt. I granit med hårdhet 250 MPa och med en 30 meter lång rörsträng kan borrbrytning minska den effektiva energiöverföringen med 15–20 % jämfört med stadig kontakt. Stabilisatorn applicerar en hydraulisk kraft för att bibehålla en stabil skaftgeometri, vilket gör att spänningsvågor färdas rent in i berget istället för att reflekteras tillbaka in i borrkroppen.

Sandvik DL422i, som använder bergborrmaskinen HF1560ST, rapporterar upp till 10 % fler borrade meter per skift i automatiserad produktionsborrning, särskilt eftersom stabilisatorn och den automatiserade parameterstyrningen arbetar tillsammans – borrningen förlorar inte cykler på bitens studsning eller manuella justeringar.

HL- och RD-serier: Jämförelse av modellarkitektur

HL1560ST:s slagmoduldesign är värd att notera separat. Pistonen och fördelarhylsan fungerar utan kontakt med borrkroppens hölje. Färre gemensamma ytor innebär färre läckvägar, och sidobultsmonteringen som håller ihop kroppsmodulerna minskar antalet tätytor som måste underhållas under cyklisk hydraulisk belastning.

Långpistonteknik och vad den faktiskt förändrar

Sandviks RD1840C använder ett slagpaket med lång piston, vilket genererar högre slagenergi med en annan pulssform än en kortpistonsdesign. Forskning om mekaniken i slagborrning visar att kortpistonsdesignen ger högre toppslagenergi, medan långpistonsdesignen ger en mer optimerad pulssform – bättre energiöverföring till berget per slag med mindre toppspänning på borrstaven.

Vid håldiametrar på 140–178 mm i ytlånghålstillämpningar håller RD1840C:s långkolvsdesign stångenspänningen inom gränser som betydligt förlänger livslängden för T51- och GT60-stångar. Det är en betydande driftkostnadsfaktor: utbyte av stångsträngar för hål på över 30 meter är dyrt, och en tryckvågsform som minskar utmattningsscyklerna vid stångförbindningarna sammanräknas över en hel produktionssäsong.

RockPulse – tillgänglig som en teknikintegration på nyare Sandvik-utrustning – övervakar tryckvågen i realtid och ger operatören data för att justera borrparametrar baserat på den faktiska bergkontakten. Det förskjuter parametertoptimeringen från gissning till mätning.

Skankoljning: Underhållssteget som ofta hoppas över

Cirkulerande skaftsmatningssystemet (CSL) på RD1635CF och HL1560T minskar förbrukningen av skaftsmatningsolja med upp till 70 % jämfört med konventionella system. Det är inte bara en siffra för driftkostnader – det innebär också mindre föroreningar i spolcirkulationen från oljeblowby, vilket är viktigt när spolvattentrycket ligger på 10–15 bar och renhetsförhållandena i borrhålet måste bibehållas.

På Sandvik-modeller utan CSL påverkar intervallen för skaftsmatning och valet av oljegrad direkt släpvagnens slitage och livslängden för skaftadaptern. Om komprimerad fettmatning sker för sällan uppstår metall-till-metall-kontakt mellan skaftet och ledstången under rotationsfasen. Om den sker för ofta migrerar överskottsmatningen in i tätningarna i slagkammaren – vilket degraderar PU-tätningsringar snabbare än normalt cykliskt slitage ensamt.

HOVOO levererar stengraffingsset kompatibla med Sandvik HL- och RD-modeller, inklusive ledningssegel och O-ringar för axeladapter som oftast skadas av smörjningsrelaterat slitage. Modellspecifika referenser för Sandvik-ansökningar finns på hovooseal.com.

Automatiserad borrning och övergången till kontinuerlig drift

Sandviks i-series långhålsborrar - DL422i är den nuvarande produktionsmodellen - är utformade för obemannad drift över skift. Automatiserad fönsterborring, automatisk bommpositionering och fjärrkontroll från en enda konsol gör det möjligt för gruvan att hålla en borr igång under 30-45 minuter av en besättningsbyte som annars skulle vara oanvänd.

På komponentnivå innebär det att bergborren själv kör närmare sin teoretiska driftscykel. Slagtimmar ackumuleras snabbare. Tätningssatser som normalt kan hålla i 400 timmar i manuellt drivet utrustning börjar uppleva en belastning på 500+ timmar i automatiserade konfigurationer. Att välja tätningsoftringar – PU för standardcykling, HNBR för områden med högre temperatur – med hänsyn till de faktiska driftstimmar som uppnås är viktigare i automatiserade flottor än i traditionellt drivna.