Ứng dụng và phát triển các công nghệ mới trong máy đập đá thủy lực

1.6 Ứng dụng và phát triển các công nghệ mới trong máy đục đá thủy lực

Cùng với sự phát triển không ngừng của các sản phẩm máy đục đá thủy lực, nhiều công nghệ mới liên quan cũng đã được áp dụng rộng rãi trên các máy đục đá thủy lực, từ đó hình thành định hướng phát triển kỹ thuật cho các sản phẩm máy đục đá thủy lực.

(1) Công nghệ khống chế bụi

Trong quá trình thi công phá dỡ hoặc đào hầm, lượng bụi sinh ra rất lớn, gây hại đến sức khỏe người vận hành và làm giảm tầm nhìn tại hiện trường. Máy đục đá thủy lực Rammer City Jet được trang bị ống dẫn nước và vòi phun lắp đặt trên khung máy; khi máy đục đá thủy lực hoạt động, nước sẽ phun ra từ hai vòi phun ở đầu trước của khung máy. Lưu lượng bơm có thể điều chỉnh, đạt tối đa 40 L/phút, với áp lực nước là 20 MPa. Các hạt sương nước phun ra có kích thước nhỏ và vận tốc cao, giúp làm sạch bụi một cách hiệu quả.

(2) Công nghệ giảm tiếng ồn

Với việc nâng cao nhận thức của người dân về môi trường, các quy định hạn chế tiếng ồn từ máy đập đá thủy lực ngày càng trở nên nghiêm ngặt hơn. Hiện nay, biện pháp chính nhằm giảm tiếng ồn cho máy đập đá thủy lực là sử dụng khung máy dạng hộp kín, treo thân máy đập đá giữa các bộ phận đàn hồi chống rung làm từ nhựa đặc chủng có ứng suất trước. Các bộ phận đàn hồi chống rung và các tấm nhựa chịu mài mòn đạt tiêu chuẩn cao giúp tăng hiệu quả hấp thụ âm thanh. Những biện pháp này có thể giảm đáng kể tiếng ồn; ở khoảng cách khoảng 15 mét, mức độ ồn có thể được giảm xuống còn 85 dB. Công nghệ giảm tiếng ồn không chỉ có lợi cho bảo vệ môi trường mà còn làm giảm rung động của máy đập đá thủy lực, làm dịu lực phản tác dụng lên máy đập đá thủy lực, đồng thời mang lại hiệu quả bảo vệ cả cho bản thân máy đập đá thủy lực lẫn máy xúc.

(3) Đa dạng hóa môi chất làm việc

Hầu hết các máy đập đá thủy lực đều sử dụng dầu thủy lực, nhưng vì mục đích bảo vệ môi trường, các máy đập đá thủy lực Krupp cũng có thể sử dụng dầu thủy lực dạng nước-glycol, dầu thủy lực este tổng hợp và dầu thủy lực gốc thực vật. Tất nhiên, trước khi sử dụng dầu thủy lực thân thiện với môi trường, cần tham vấn và nhận được sự đồng ý từ nhà sản xuất máy xúc và nhà sản xuất máy đập đá thủy lực. Đối với công việc dưới lòng đất, nhằm giảm thiểu nguy cơ, các máy đập đá thủy lực Krupp có thể sử dụng dầu thủy lực chống cháy.

(4) Công nghệ vận hành dưới nước

Một máy đập đá thủy lực thông thường không thể hoạt động dưới nước mà không được cải tiến; nếu nước xâm nhập vào vị trí lắp búa, một sóng áp lực nước sẽ được tạo ra ở mỗi lần va chạm. Sóng áp lực nước này có thể làm hỏng các bộ phận làm kín của hệ thống thủy lực, đồng thời cũng có thể khiến nước xâm nhập vào hệ thống thủy lực, gây gỉ và hư hại piston. Để tránh hư hỏng cho máy đập đá thủy lực, công ty Krupp đã phát triển một thiết bị nối đặc biệt dành cho hoạt động dưới nước, được trang bị nhiều thành phần chống thấm nước cần thiết, sử dụng khí nén để ngăn nước xâm nhập vào máy đập đá thủy lực. Các hãng Rammer và Furukawa cũng cung cấp các máy đập đá thủy lực có khả năng hoạt động dưới nước.

(5) Công nghệ phòng ngừa bụi

Các máy đập đá thủy lực loại Marathon của Krupp được trang bị thiết bị ngăn bụi cho đục, bao gồm các vòng dẫn hướng, vòng nổi, bộ chặn bụi và bộ gạt bụi. Vòng nổi làm bằng thép có thể ngăn các tạp chất dạng hạt thô xâm nhập, trong khi bộ gạt bụi làm từ vật liệu đàn hồi có thể ngăn bụi mịn xâm nhập; hệ thống ngăn bụi này rất hiệu quả. Krupp cũng sử dụng khí nén để ngăn bụi — tức là dùng khí nén xả sạch bên trong ghế đục và đầu đục. Khi đầu đục di chuyển xuống dưới để đập, hệ thống này có thể ngăn nước và bột đá xâm nhập đồng thời bôi trơn đầu đục.

(6) Vấn đề bôi trơn

Các máy đập đá thủy lực của Krupp được lắp đặt thiết bị bôi trơn liên tục tự động trên khung máy đập đá thủy lực; thiết bị này có thể bôi trơn đầu đục một cách tự động và liên tục.

Thiết bị bôi trơn tự động của Krupp thực chất là một máy bơm mỡ tích hợp. Máy bơm này được lắp đặt gần lỗ bảo trì của khung hộp, kết nối với thân máy đục thủy lực thông qua hai ống dẫn dầu; một ống dẫn nối đầu vào dầu của máy đục thủy lực với đầu vào của máy bơm, và ống dẫn còn lại nối đầu ra của máy bơm với đầu vào mỡ bôi trơn của thân máy đục thủy lực. Mỗi lần máy đục thủy lực khởi động, áp suất hệ thống máy đục thủy lực tác động lên pít-tông cấp mỡ của máy bơm, từ đó đẩy mỡ đi qua ống dẫn cấp và các đường dẫn bên trong máy đục thủy lực đến phần ống gá đục ở đầu dưới của máy đục thủy lực. Khi máy đục thủy lực dừng hoạt động, áp suất giảm xuống, pít-tông cấp mỡ trở về vị trí ban đầu dưới tác dụng của lực lò xo; đồng thời, dưới áp suất khí quyển, mỡ được hút vào máy bơm. Lượng mỡ cấp vào phụ thuộc vào tần suất chương trình khởi động và dừng máy đục, cũng như vị trí điều chỉnh lưu lượng trên núm vặn của máy bơm.

Thiết bị bôi trơn tự động là thiết bị tùy chọn dành cho các máy đục đá thủy lực; nếu không được lựa chọn hoặc nếu thiết bị gặp sự cố, việc bôi trơn thủ công vẫn có thể được thực hiện. Thông thường, dầu phải được bổ sung sau mỗi 2 giờ làm việc. Các máy đục đá thủy lực series F của Furukawa có thể được bơm mỡ bôi trơn tự động từ xa bởi người lái ngồi trong buồng điều khiển, đồng thời cũng có thể được bơm mỡ tự động theo bộ hẹn giờ. Hiện nay, các máy đục đá thủy lực sản xuất trong nước như dòng máy đục đá GT của Công ty Jingye cũng được trang bị cấu hình này.

(7) Công nghệ phòng ngừa bắn rỗng

Bắn rỗng là hiện tượng xảy ra trong quá trình chuyển động tịnh tiến qua lại của piston máy đục đá thủy lực, khi đầu dưới của piston không tiếp xúc với đầu trên của mũi đục — tức là piston không va chạm vào mũi đục. Bắn rỗng có thể được chia thành hai loại: bắn rỗng hoàn toàn và bắn rỗng không hoàn toàn.

① Bắn rỗng hoàn toàn: piston và mũi đục hoàn toàn không tiếp xúc với nhau; lúc này máy đập đá thủy lực không sinh ra năng lượng đầu ra và năng lượng bị chuyển hóa thành nhiệt.

② Bắn rỗng không hoàn toàn: piston đã va chạm vào mũi đục, nhưng do máy xúc chưa ép chặt máy đập đá thủy lực xuống đá, lực phản hồi do va chạm làm nâng thân máy đập đá thủy lực lên, mũi đục di chuyển theo piston với tốc độ khá cao cho đến khi va chạm vào chốt mũi đục thì dừng lại. Hiện tượng này gây hư hại nghiêm trọng cho mũi đục, chốt mũi đục, ghế đỡ mũi đục và các bu-lông dài, mức độ nghiêm trọng còn cao hơn so với hiện tượng bắn rỗng hoàn toàn.

Trong hai trường hợp sau đây, máy đập đá thủy lực có thể xảy ra hiện tượng bắn rỗng hoàn toàn hoặc bắn rỗng không hoàn toàn:

① Mũi đục chưa tiếp xúc với đá, hoặc máy đập đá thủy lực được khởi động mà chưa ép chặt vào đá.

② Đá đã bị vỡ nhưng máy đập đá thủy lực chưa được tắt kịp thời.

Nếu một máy đục đá thủy lực có thể ngăn chặn việc khởi động hoặc tự động dừng trong hai tình huống nêu trên, thì người ta nói rằng thiết bị đó có chức năng ngăn ngừa hiện tượng bắn không tải; hiện nay, hầu hết các thương hiệu máy đục đá thủy lực đều đã tích hợp chức năng này vào thiết kế cấu trúc của chúng.