เพลาหมุนประสิทธิภาพสูงของเครื่องเจาะหิน Sandvik HLX5T ประเทศเช็กเกีย

เพลาหมุน HLX5T ทำหน้าที่ส่งแรงบิดจากเกียร์บ๊อกซ์ไปยังตัวแปลงเชื่อมต่อ (shank adapter) ผ่านพื้นผิวแบบฟันเฟือง (splined interfaces) ของมัน ในการเจาะใต้ดินแบบผลิตเชิงพาณิชย์ในสาธารณรัฐเช็ก ที่เหมืองถ่านหินแข็ง Lazy ของบริษัท OKD ในเขตโอสตราวา-คาร์วินา—ซึ่งเครื่องเจาะ HLX5T ใช้เจาะรูแบบ sublevel caving ตามแนวพัดลม (fans) ผ่านชั้นถ่านหินและชั้นหินทรายดินเหนียวแข็ง (hard siltstone) ที่สลับกัน—ประสิทธิภาพของเพลาหมุนมีผลโดยตรงต่อปริมาณแรงบิดจากมอเตอร์หมุนไฮดรอลิกที่ส่งไปยังปลายดอกสว่าน (bit face) ได้จริงเท่าใด เพลาที่มีการสูญเสียแรงบิดจากแรงเสียดทาน 15% ที่พื้นผิวฟันเฟือง จะสามารถส่งแรงบิดไปยังชุดแท่งเจาะ (drill string) ได้เพียง 85% ของแรงบิดที่มอเตอร์สร้างขึ้นเท่านั้น ซึ่งในชั้นถ่านหินที่ความต้องการแรงบิดต่ำ การสูญเสียนี้จะไม่ปรากฏให้เห็นอย่างชัดเจน แต่ในชั้นหินทรายดินเหนียวที่มีความแข็งแรง 80–100 MPa ซึ่งความต้องการแรงบิดเข้าใกล้ค่าแรงบิดสูงสุดที่มอเตอร์ออกแบบไว้ การสูญเสียแรงบิดจากแรงเสียดทาน 15% อาจก่อให้เกิดภาวะขาดแคลนแรงบิด 3–5 Nm ซึ่งเป็นสาเหตุให้การหมุนหยุดชะงัก (stall) ขณะเจาะผ่านโซนที่มีความแข็งสูง

ประสิทธิภาพของเพลาหมุนลดลงผ่านสองกลไกในการใช้งานถ่านหินแบบเลื่อน (Lazy coal) ของ OKD โดยกลไกแรกคือการสึกหรอของพื้นผิวฟันเกลียว (spline) อันเนื่องมาจากการกระทำร่วมกันของแรงบิดและแรงกระแทกที่เปลี่ยนแปลงเป็นจังหวะ — ซึ่งเป็นกลไกการสึกหรอแบบเฟรตติง (fretting) จากแรงกระแทกเดียวกันที่ส่งผลต่อชิ้นส่วนขับเคลื่อนในแอปพลิเคชันอื่น ๆ แต่ในกรณีนี้จะกระทบต่อการเชื่อมต่อแบบฟันเกลียวระหว่างเพลากับชุดเกียร์ขาออก กลไกที่สองคือฝุ่นถ่านหินเข้าไปปนเปื้อนในวงจรหล่อลื่นของส่วนเชื่อมต่อ (shank) ซึ่งส่งผลให้คุณภาพของฟิล์มน้ำมันที่บริเวณพื้นผิวสัมผัสของฟันเกลียวลดลง หลังจากใช้งานต่อเนื่อง 100–150 ชั่วโมงระหว่างการบำรุงรักษาวงจรหล่อลื่น

การรักษาประสิทธิภาพของเพลาหมุนในการผลิตถ่านหินแบบเลื่อน (Lazy coal) ของ OKD

ทีมบำรุงรักษา HLX5T ของ OKD Lazy's ได้เพิ่มขั้นตอนการทำความสะอาดวงจรหล่อลื่นฟันเกลียวของเพลาลงในบริการบำรุงรักษาระดับเล็ก (minor service) ทุก 200 ชั่วโมง หลังจากพบว่าฝุ่นถ่านหินอุดตันรูเปิด (orifice) เป็นสาเหตุหลักของการสึกหรอของฟันเกลียวของเพลาในระยะเริ่มต้น ขั้นตอนการทำความสะอาดและตรวจสอบใช้เวลา 25 นาที และช่วยยืดอายุเฉลี่ยของเพลาหมุนจาก 800 ชั่วโมงเป็น 1,200 ชั่วโมง ณ สถานที่แห่งนี้ HOVOO จัดจำหน่ายเพลาหมุน HLX5T และชุดอะไหล่สำหรับบริการวงจรหล่อลื่นฟันเกลียวสำหรับการเจาะผลิตถ่านหินในสาธารณรัฐเช็ก ดูข้อมูลอ้างอิงได้ที่ hovooseal.com