ประเภทของสิ่วเจาะไฮดรอลิก: การจำแนกประเภทและการจับคู่ตามสถานการณ์การใช้งาน

หัวสิ่วไม่สามารถเปลี่ยนใช้ร่วมกันได้ — แต่ถูกออกแบบให้ใช้งานเฉพาะด้าน

หัวสิ่วทั้งห้าแบบครอบคลุมการใช้งานเครื่องทุบไฮดรอลิกทั้งหมด ได้แก่ หัวสิ่วแบบปลายแหลม (ทรงกรวย), หัวสิ่วแบบแบน, หัวสิ่วแบบทื่น/ทรงพีระมิด, หัวสิ่วแบบแวกซ์ (wedge), และหัวสิ่วแบบตีขึ้นรูป (forged) แต่ละแบบมีรูปร่างของพื้นผิวสัมผัสที่แตกต่างกัน ซึ่งกำหนดว่าคลื่นแรงดันจากลูกสูบจะกระจายเข้าสู่วัสดุที่จุดกระทบอย่างไร การเลือกใช้หัวสิ่วแบบที่ไม่เหมาะสมกับวัสดุที่ต้องการทุบไม่เพียงแต่ลดประสิทธิภาพลงเท่านั้น แต่ยังสร้างรูปแบบการรับโหลดที่เหล็กทำหัวสิ่วไม่ได้รับการออกแบบให้รองรับไว้ ส่งผลให้เกิดการสึกหรอเร็วขึ้น และบางครั้งอาจก่อให้เกิดแรงด้านข้าง (lateral load) ที่แบริ่งหน้า ซึ่งแบริ่งนั้นไม่ได้รับการออกแบบให้รับแรงดังกล่าวได้ เมื่อมีการจับคู่หัวสิ่วและประเภทวัสดุที่ไม่ตรงกัน แบริ่งหน้าและซีลกันฝุ่นจะสึกหรออย่างมีนัยสำคัญมากขึ้น เนื่องจากความต้านทานด้านข้างที่ปลายหัวสิ่วจะก่อให้เกิดแรงด้านข้าง (side-load) ที่รูเจาะ (bore)

จุดปลายแบบโมอิล (moil point) เป็นตัวเลือกเริ่มต้นเนื่องจากความหลากหลายในการใช้งาน: สามารถเจาะวัสดุส่วนใหญ่ได้ ตั้งแต่หินปูนอ่อนไปจนถึงหินแกรนิตระดับกลาง เริ่มสร้างรอยแตกที่จุดเดียวที่มีการรวมแรงไว้อย่างเข้มข้น และใช้งานได้ทั้งในบริบทของการทำลายครั้งแรก (primary breaking) และการทำลายครั้งที่สอง (secondary breaking) ข้อจำกัดของจุดปลายแบบโมอิลคือในการทำลายครั้งที่สองของก้อนหินขนาดใหญ่ที่มีพื้นผิวเรียบ ซึ่งมักจะเจาะทะลุผ่านพื้นผิวโดยไม่ก่อให้เกิดเครือข่ายรอยแตกทั่วทั้งชิ้นงาน สำหรับการใช้งานดังกล่าว หัวเคาะแบบทื่น (blunt) หรือแบบพีระมิด (pyramid) จะกระจายพลังงานออกไปทั่วพื้นผิวของก้อนหิน และกระตุ้นให้เกิดระบบรอยแตกแบบรัศมี (radial crack system) ได้มีประสิทธิภาพมากกว่า สำหรับการตัดเส้นตรงบนผิวแอสฟัลต์หรือคอนกรีต — เช่น ขอบร่อง (trench edges) หรือการซ่อมแซมรอยต่อขยายตัว (expansion joint repair) — หัวสิ่วแบบแบน (flat chisel) จะให้เส้นตัดที่ชัดเจน ซึ่งหัวแบบโมอิลและหัวแบบทื่นไม่สามารถทำได้

เส้นผ่านศูนย์กลางของหัวสกัดกำหนดความพอดีกับบุชด้านหน้า และต้องตรงกับรุ่นของเครื่องสกัดอย่างแม่นยำ หัวสกัดที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางเล็กกว่าค่าที่กำหนด 2 มม. จะทำให้มีช่องว่างมากเกินไป ส่งผลให้เกิดการเคลื่อนที่แบบข้างเคียงซึ่งทำให้ผิวหน้าลูกสูบถูกขีดข่วน บริษัท HOUFU จัดจำหน่ายหัวสกัดสำรองที่ผลิตจากเหล็กกล้าโลหะผสม 42CrMoA สำหรับเส้นผ่านศูนย์กลางมาตรฐานที่ใช้กับแบรนด์เครื่องสกัดหลักทั่วโลก โดยผ่านกระบวนการอบความร้อนจนได้ความแข็งระดับ HRC 52–58 เพื่อให้ได้สมดุลที่เหมาะสมระหว่างความแข็งและความเหนียว การใช้หัวสกัดที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางไม่สอดคล้องกันในเครื่องสกัดหลายเครื่องภายในกองยานพาหนะ เช่น การใช้หัวสกัดขนาด 90 มม. ในเครื่องที่ออกแบบให้ใช้หัวสกัดขนาด 95 มม. ถือเป็นข้อผิดพลาดที่พบบ่อยที่สุดในการจัดหาอะไหล่ และเป็นสาเหตุที่เชื่อถือได้มากที่สุดที่ทำให้ลูกสูบเสียหายก่อนเวลา

ปฏิสัมพันธ์ระหว่างบูชิงกับสิ่ว ซึ่งเป็นตัวกำหนดอายุการใช้งานของซีลด้านหน้า

รูปแบบของหัวสิ่วแต่ละแบบจะสร้างการกระจายแรงที่แตกต่างกันที่ส่วนหัวด้านหน้า และการกระจายแรงนั้นส่งผลต่อวิธีที่บุชชิ่งถ่ายแรงไปยังซีลฝุ่นด้านหน้า หัวสิ่วแบบโมอิลพอยต์ (moil point) ที่ทำงานในแนวตั้งฉากกับหินแข็ง จะสร้างแรงตามแนวแกน (axial load) แทบบริสุทธิ์ — ทำให้ซีลได้รับแรงกดแบบสม่ำเสมอรอบวงจร และสึกหรออย่างสม่ำเสมอ ในทางกลับกัน หัวสิ่วแบบแบน (flat chisel) ที่ทำงานในมุมเอียงเล็กน้อยเพื่อตัดขอบร่อง จะสร้างโมเมนต์ดัด (bending moment) ที่ส่วนก้าน (shank) ซึ่งทำให้บุชชิ่งรับแรงไม่สม่ำเสมอ โดยด้านหนึ่งรับแรงมากกว่าอีกด้าน ตลอดระยะเวลาการทำงานเต็มกะในการขุดร่อง การรับแรงแบบไม่สมมาตรนี้จะทำให้หนึ่งในสี่ส่วนของซีลฝุ่นด้านหน้าถูกบีบอัดเกินขนาดอย่างต่อเนื่อง ในขณะที่ส่วนตรงข้ามกลับถูกบีบอัดน้อยเกินไป — ส่งผลให้รูปร่างของซีลมีความไม่สม่ำเสมอ และซีลจะเสียหายก่อนเป็นอันดับแรกที่บริเวณที่ถูกบีบอัดเกินขนาด ผู้ปฏิบัติงานที่สังเกตเห็นว่าซีลด้านหน้ารั่วซึมอยู่เสมอในด้านเดียวกันของรูหัวสิ่ว กำลังสังเกตเห็นผลลัพธ์จากการรับแรงแบบไม่สมมาตรของเครื่องมืออย่างต่อเนื่อง ไม่ใช่ปัญหาคุณภาพของซีล