Piston va đập cường độ cao của máy khoan đá Atlas Copco RD18U tại Peru

Ngành khai khoáng của Peru—tập trung vào đồng tại Antamina và Cerro Verde, bạc và kẽm tại Antapaccay, cũng như vàng dọc theo dãy núi Andes—phải khoan xuyên qua một số lớp đá cứng và mài mòn nhất trong bán cầu. Thạch anh, đá skarn và quặng đồng dạng porphyry có giá trị UCS từ 160–240 MPa là loại đá thường gặp hàng ngày đối với các máy khoan đào hầm RD18U trong các chương trình khoan phát triển và khai thác. Ở độ cao—hầu hết các mỏ ở Peru vận hành ở độ cao từ 3.500 đến 5.200 mét so với mực nước biển—công suất đầu ra của bơm thủy lực giảm nhẹ so với công suất định mức ở mực nước biển, đồng thời mạch làm mát bằng không khí hoạt động nóng hơn so với ở vùng thấp, khiến piston va đập chịu ứng suất nhiệt cao hơn một chút trong mỗi chu kỳ va đập.

Pít-tông va đập trong mô hình RD18U truyền năng lượng động học tới bộ chuyển tiếp thân dụng cụ (shank adapter) ở mỗi chu kỳ va đập. Với tần số 50 Hz trên đá thạch anh có độ bền nén 200 MPa, mặt đầu pít-tông tiếp xúc ngắn hạn với đầu thân dụng cụ khoảng 10.000 lần va đập mỗi ca làm việc; mỗi lần va đập tạo ra sóng ứng suất truyền một phần vào đá và một phần phản xạ ngược trở lại dưới dạng ứng suất kéo vào thân pít-tông. Vật liệu pít-tông — thép công cụ hợp kim cao với độ sâu thấm carbon được kiểm soát chặt chẽ — phải chịu được chu kỳ ứng suất kéo phản hồi này lặp đi lặp lại mà không xuất hiện vết nứt mỏi tại các vùng chuyển tiếp bề mặt dẫn hướng.

Lựa chọn pít-tông va đập cho điều kiện đá cứng ở độ cao lớn

Việc kiểm tra biến dạng dạng nấm trên mặt va đập—tức là mặt đầu piston tiếp xúc với thân dụng cụ bị biến dạng do tải trọng va đập tích lũy—là chỉ số chính đánh giá tình trạng piston trong quá trình vận hành tại các mỏ Peru. Khi độ biến dạng mặt va đập đạt 0,5 mm so với một chuẩn phẳng tham chiếu, hình học đầu vào của sóng ứng suất đã thay đổi đủ để làm giảm đáng kể hiệu suất truyền năng lượng. Các đội bảo trì tại Peru phát hiện hiện tượng này sau 400 giờ vận hành; trong khi tại các khu vực có độ cao thấp hơn, hiện tượng thường xuất hiện sau 500 giờ. HOVOO cung cấp piston va đập RD18U được thiết kế đặc biệt cho các lớp đá cứng và điều kiện vận hành ở độ cao lớn tại dãy Andes. Thông tin tham khảo tại hovooseal.com.