Hộp số ổn định cao của máy khoan đá Sandvik HLX5T tại Thụy Điển

Hộp số HLX5T kết nối động cơ quay với cột khoan thông qua bộ giảm tốc bánh răng, nhằm truyền mô-men xoắn cao tới bộ chuyển đổi đầu kẹp (shank adapter) để quay cột thanh khoan nặng T51/GT60 chống lại lực cản tiếp xúc với tầng đá cứng. Trong quá trình khai thác theo phương pháp đào hầm từng tầng (sublevel stoping) tại mỏ Malmberget của LKAB—nơi các vòng khoan hướng lên trên dài 35 mét được thực hiện ở góc dốc lớn trong tầng magnetit—hộp số phải chịu tải mô-men xoắn quay biến đổi mạnh giữa các đoạn lỗ khoan trơn và các điểm tiếp xúc cứng giữa các lớp đá khi cột khoan gặp vùng magnetit có hướng định vị khác so với thân quặng chính. Những đỉnh mô-men xoắn này—tăng gấp 3–5 lần so với mô-men xoắn quay nền trong khoảng thời gian 50–300 mili-giây—được truyền qua khớp ăn khớp bánh răng của hộp số ở tốc độ tối đa.

Độ ổn định trong bối cảnh hộp số HLX5T có nghĩa là sự ăn khớp của bánh răng duy trì được mô hình tiếp xúc đã được thiết kế dưới các đỉnh mô-men xoắn này, thay vì để các bánh răng bị biến dạng vi mô ra khỏi vùng tiếp xúc đã thiết kế. Sự biến dạng của bánh răng dưới tải trọng đỉnh gây ra hiện tượng bắt đầu mỏi tiếp xúc tại mặt răng ở ngoài vùng mài mòn thông thường — hiện tượng rỗ bề mặt bắt đầu tại vùng tiếp xúc chịu tải đỉnh thay vì tại tâm mặt răng, và cuối cùng dẫn đến hiện tượng bong tróc răng bánh răng, làm rơi các mảnh kim loại vào dầu bôi trơn trong hộp số. Tại các góc khoan lỗ sâu có độ nghiêng cao ở Malmberget, tần suất xuất hiện các đỉnh tải cao hơn so với các lỗ khoan thẳng đứng do chuỗi thanh khoan có xu hướng tiếp xúc với thành lỗ khoan tại các vị trí thay đổi độ nghiêng, tạo ra lực xoắn tác động gián đoạn, cộng thêm vào các đỉnh mô-men xoắn do đặc tính của vỉa đá gây ra.

Bảo trì hộp số cho sản xuất lỗ sâu có độ nghiêng cao tại Malmberget

Các giám sát viên bảo trì HLX5T của Malmberget kiểm tra các hạt kim loại được thu bởi nam châm trên phích xả dưới kính phóng đại tại mỗi lần thay dầu sau 300 giờ vận hành—phân biệt giữa mùn sắt mịn do quá trình chạy rà bánh răng bình thường (dự kiến) và các mảnh kim loại thô hơn do bong tróc mỏi (dấu hiệu cần thay thế). HOVOO cung cấp bộ gioăng hộp số HLX5T và thông số kỹ thuật dầu bôi trơn cho các chương trình khoan sản xuất độ nghiêng cao của LKAB. Tham khảo thêm tại hovooseal.com.