Uolienų gręžimo mašinos evoliucija: XIANGHE SHENLI kelias į pasaulinį lyderio statusą

• Raumenų era ir ankstyvieji garo eksperimentai

Pirmasis tikras bandymas pakeisti rankinį kalimą įvyko ankstyvosios pramonės revoliucijos metu, išradus garu varomą smūginį grąžtą. Nors garo varikliai sukėlė revoliuciją gamyklose ir geležinkeliuose, po žeme jie buvo tikras košmaras. Jie skleidė didžiulį karštį, visur nutekėjo verdantis vanduo ir reikalavo sudėtingų katilinių, kurie buvo tiesiog pernelyg pavojingi ir nepraktiški uždarose tunelių šachtose.

 

•Perėjimas prie suspausto oro energijos

Tikrasis revoliucinis proveržis įvyko XIX amžiaus viduryje, kai inžinieriai suprato, kad suslėgtas oras yra puikus kuras požeminei aplinkai. Tai paskatino sukurti pirmąjį tikrąPneumatinis uolienų gręžtuvasVietoj sunkių katilų, tolimojo paviršiaus kompresorius tiekė aukšto slėgio orą žarnomis, kurios vienu metu aušino tunelį ir tiekė gryną orą darbuotojams. Naudodami specializuotus kryptinius oro vožtuvus, kurie varė vidinį stūmoklį prieš besisukantį gręžimo plieną, operatoriai pasiekė didžiulį konstrukcijų įsiskverbimo greičio šuolį. Šis laikotarpis žymėjo pradinį pramoninių uolienų kasimo etapą, paversdamasMušamieji grąžtaitaptų standartiniu vietos reikalavimu visuose pasauliniuose kasybos sektoriuose ir įtvirtintų jį kaip nepakeičiamąGręžtuvas kasybaiįrankis.

 

•Ankstyvųjų pneumatinių gedimų šalinimas

Tačiau šie ankstyvieji pneumatiniai įrenginiai buvo pagarsėję savo užsispyrimu ir sunkiai valdomu dizainu. Tai buvo masyvūs, sunkūs geležiniai žvėrys, neturintys jokio vidinio vibracijos slopinimo, o tai reiškė, kad mašina operatorių kratė taip pat stipriai, kaip ir trenkėsi į uolą. Dar blogiau, kad ankstyvosiose versijose buvo naudojamas „sauso gręžimo“ metodas, kuris sukėlė toksiškų silicio dioksido dulkių debesis, todėl tunelių kasimas buvo nepaprastai pavojingas. Be to, mechaniniai vožtuvai buvo trapūs; jie dažnai užsikimšdavo šiukšlėmis arba užšaldavo dėl besiplečiančios oro drėgmės. Operatoriams ant žemės nerūpėjo prašmatnūs inžineriniai brėžiniai, jei sunkioji įranga nuolat sugesdavo kritinės pamainos viduryje.

 

•Po išradimo atsiradusios inovacijos ir patobulinimai

Ši darbinė trintis sukėlė didžiulę inovacijų bangą iškart po to, kai rinkoje pasirodė pagrindinis uolienų grąžtas. Gamintojai suprato, kad neapdorota galia be patikimumo nieko nereiškia. Pirmoji svarbi inovacija po išradimo buvo vidinių vandens įpurškimo kanalų integravimas. Stumiant vandenį per tuščiavidurio grąžto plieno centrą tiesiai į pjovimo paviršių, „šlapiojo gręžimo“ metu buvo visiškai slopinami pavojingi dulkių debesys ir realiuoju laiku pašalinamos uolienų skeveldros, neleisdamos grąžtams užstrigti.

Toliau sekė perėjimas nuo didelių gabaritų išorinių vožtuvų korpusų prie supaprastintų, integruotų vidinių oro paskirstymo sistemų. Inžinieriai ištobulino automatinį graižtvinio strypo sukimosi mechanizmą, o tai reiškė, kad grąžtas šiek tiek pasisukdavo su kiekvienu smūgiu, nereikalaujant atskiro variklio. Jie taip pat pakeitė trapųjį ketų termiškai apdorotais kaltiniais lydiniais, taip smarkiai sumažindami svorį ir padidindami atsparumą smūgiams. Evoliucija sėkmingai perėjo nuo paprastų, nekoordinuotų smūginių įrankių prie labai rafinuotų sistemų, kuriose oro suvartojimas, stūmoklio eiga ir sukimosi greitis buvo puikiai subalansuoti, siekiant apriboti prastovas.

 

Poveikio ir patikimumo pusiausvyros inžinerija

Gavybos projektams pereinant nuo atvirų duobių prie gilių požeminių tinklų, eksploatavimo sąlygosUolienų gręžimo įrangatapo daug baisesnė. Tunelyje ar gilioje šachtoje įrankio gedimas yra daugiau nei tik eilutė techninės priežiūros ataskaitoje; jis sustabdo visą gamybos ciklą ir kelia pavojų įgulos saugumui. Ši realybė privertė pramonę pereiti į antrinį evoliucijos etapą, kuriame didelis dėmesys skiriamas medžiagų mokslams ir vidaus mechanikai.

Šiuolaikinėse pramonės įmonėse reikalinga technika, kuri užtikrintų itin didelę smūgio energiją nesugriaudama. Norint tai pasiekti, šiuolaikiniai įrenginiaiUolienų gręžtuvasteko integruoti specializuotus legiruotus plienus, galinčius sugerti milijonus aukšto dažnio kinetinių smūgių per pamainą. Pavyzdžiui, buvo sukurti didelio patvarumo pneumatiniai uolienų gręžimo įrenginiai, tokie kaip YT27, YT28 ir YT29A serijos, siekiant išspręsti būtent tas problemas, kurios kamavo ankstyvuosius projektus. Optimizavus vidines oro paskirstymo sistemas, šie įrenginiai išlaikė pastovią smūgio galią net tada, kai darbo vietoje svyravo regioninis oro kompresoriaus slėgis.

Be to, specializuotų pagalbinių įrankių, tokių kaip sunkiųjų pneumatinių trupintuvų TPB40 ir TPB90, sukūrimas įrodė, kad uolienų skaldymui reikalingas įvairus požiūris. Objektas negali pasikliauti vienu mechanizmu; jam reikia papildomo smūginių įrankių, uolienų grąžtų ir stabilių oro kompresorių, veikiančių kartu, parko. Tobulindami vidinių cilindrų ir stūmoklių terminio apdorojimo procesus, šiuolaikiniai tiekėjai sugebėjo sumažinti vidinį susidėvėjimo greitį, užtikrindami, kad sunkioji technika galėtų dirbti ilgesnes pamainas neprarandant darbinio sukimo momento ir nereikalaujant nuolatinio avarinių dalių keitimo.