Bányászati hosszabbító fúrórudak mindig meghibásodnak? Egy cikk a meghibásodási módok és a megoldások megértéséhez
A bányászati műveletekben a fúrórudak nélkülözhetetlen kritikus alkatrészek, amelyek teljesítménye közvetlenül befolyásolja a hatékonyságot és a biztonságot. Az alagútfúró/előrehaladó fúrórudakhoz képest a bányászati fúrórudak kevesebb rendellenes meghibásodást szenvednek el, de ha problémák merülnek fel, akkor is jelentős termelési problémákat okozhatnak. Ez a cikk a bányászati fúrórudak gyakori meghibásodási módjait, azok okait és a termelési „meghibásodások” elkerülését segítő ellenintézkedéseket vizsgálja.
Belső és külső menetkopás: a leggyakoribb „kopási bűnös” A bányászati fúrótornyokon használt fúrórudak különféle meghibásodásai közül a belső és külső menetek kopása a leggyakoribb, ezen belül a belső menetkopás dominál. Olyan, mint egy csavar, amelyet minden nap használunk – a menetei idővel elkopnak, meglazulnak és nehezen meghúzhatók; a fúrórúd menetei ugyanígy viselkednek.
Mi határozza meg a fúrórúd menetének kopásállóságát?
A gyártási folyamat mint alap: a rúd hőkezelési keménysége, a burkolat (karbonizált) mélysége, a menet felületkezelése és a menetillesztési pontosság mind kulcsfontosságú tényezők, amelyek befolyásolják a kopásállóságot. A tartós szerszámokhoz hasonlóan az anyagválasztás és a folyamat minősége közvetlenül meghatározza az élettartamot.
Mostoha üzemi körülmények: a kőzetkeménység és a geológiai komplexitás domináns szerepet játszik. Nehéz körülmények között könnyen beszorulhat és furattérés alakulhat ki, ami csiszolópapírként viselkedik és felgyorsítja a menet kopását.
A kezelői tényezők számítanak: a kezelő szakértelme és az alkalmazott beállítások (előtolási/előtolási nyomás, öblítővíz nyomása stb.) befolyásolhatják a menet kopási sebességét. A nem megfelelő kezelés olyan, mintha a rudat „kínzásnak” tennénk ki, és rendellenes kopást okoz.
Használatra és karbantartásra való odafigyelés: a fúrófejek időben történő utánélezésének elmulasztása nemcsak a behatolási sebességet csökkenti, hanem a furat eltéréséhez is vezet; a kopott és új rudak keverése, vagy különböző gyártóktól származó rudak használata – a menettűrések és az illeszkedési hézagok eltérései miatt – felgyorsítja a menet kopását.
Külső menetgyökér-törés: a túlzott használat következménye A külső menetgyökér-törés egy másik gyakori meghibásodási mód, amely gyakran akkor következik be, amikor a rúd már elérte a tipikus méretét, de még használatban van. Általában a belső és külső menetek elkopnak, mielőtt gyökér-törés következne be; azonban egyes termékek, amelyek menete nem kopott el, gyökér-törést szenvedhetnek, ha továbbra is üzemben tartják őket. A fő okok a következők:
A gyártási folyamat kritikus fontosságú: a hőkezelés szintje határozza meg a rúd kifáradási szilárdságát. Az, hogy a hőkezelt mikroszerkezet megfelelő szívósságot és kifáradási ellenállást biztosít-e, kulcsfontosságú. Az ideális szerkezet egy magas széntartalmú martenzites felület, alacsony bainittartalmú maggal és egy széles, sima átmeneti vegyes zónával a kettő között. A menet felületkezelése szintén befolyásolja a teljesítményt.
Az üzemi körülmények további problémákat okoznak: a gyakori beszorulásokkal vagy furateltérésekkel járó összetett körülmények a menet tövénél rendellenes fáradásos töréshez vezetnek.
A használat és karbantartás kockázatokat rejt magában: a fúrófej időben történő utánélezése furateltérést, és ezáltal a rúdmenet rendellenes gyökértöredezését okozhatja.
Törés a belső menet megmunkálásánál (üres forgácsolás) – szerkezeti gyenge pont A belső menet megmunkálásánál (az alámetszett/„üres forgácsolású” régióban) fellépő törés egy másik meghibásodási típus, amelyet általában két tényező okoz. Először is, fúrás közben a külső menet erőket fejthet ki a belső menet megmunkálási területére, amely szerkezetileg gyengébb, és ezért hajlamos a törésre. Másodszor, a belső menet külső részén fellépő súlyos kopás tovább csökkenti a megmunkálási terület szilárdságát és növeli a törési kockázatot. Gyakorlati ellenintézkedés a meghosszabbított belső menettel rendelkező rudak kiválasztása: a hosszabb befogás segít elosztani a terhelést és csökkenti a feszültségkoncentrációt a gyenge ponton, hatékonyan megerősítve a sérülékeny területet.
Pálcatest törése: minőségellenőrzési hiányosság A rúdtest törése nem gyakori, és általában magával az acéllal kapcsolatos problémákhoz vagy a nem megfelelő hengerlési/kovácsolási folyamatokhoz kapcsolódik, jellemzően elszigetelt esetként fordul elő. Ha azonban a rúdtest törése tételekben történik, az valószínűleg jelentős hőkezelési vagy folyamatszabályozási problémára utal; a hibák azonosításához és kijavításához a hőkezelési folyamat és a minőségellenőrzés részletes vizsgálata szükséges.
Rúdhajlítás: a soros üzem rejtett gyilkosa A bányászati fúrórudakat gyakran használják soros fúróláncokban, általában 10-20 összekötött rudat alkotva. Ha egy rúd meghajlik, nemcsak maga is használhatatlanná válik, hanem más rudakban is rendellenes meghibásodásokat okozhat. Ezért az egyenesség és a koncentrikusság kritikus minőségi kritériumok a bányászati rudak esetében. Ezen geometriai tűrések biztosítása jelentősen javítja a megbízhatóságot és a tartósságot folyamatos üzem közben.
A rúd görbülésének megakadályozása érdekében a gyártás során több egyengetési műveletre van szükség. A bejövő nyers rúdanyag vetemedhet, és a további feldolgozás előtt ki kell egyenesíteni; a rudak a hőkezelés során deformálódhatnak, és utána precíz kiegyenesítésre szorulnak, hogy megfeleljenek a szigorú egyenességi előírásoknak. Ezenkívül a szállítást és a tárolást úgy kell kezelni, hogy megőrizzék az egyenességet és elkerüljék a hajlítást.
