چرا دریل واگن هیدرولیک من خراب شده است؟ چرا دریل واگن پنوماتیک من خراب شده است؟

مشکلات دکل حفاری پنوماتیک

مشکلات تامین هوا

کمبود فشار هوا

ضربات چکش ضعیف و کند شده است؟ این نتیجه مستقیم ضعف کمپرسور دیزلی در تامین فشار هواست. افت جریان هوا به افت گشتاور دوران ختم شده و سرعت حفاری به سرعت پایین می آید.

نشتی هوا در شیلنگ و اتصالات

هرگونه نشتی در مسیر انرژی هوا را پیش از رسیدن به دریل هدر میدهد. در حقیقت این مشکل تفاوتی با مشکل شماره‌ی ۱ ندارد. حال ممکن است خود کمپرسور باد صنعتی ضعف داشته باشد یا در مسیر بین خروجی کمپرسور تا محل مصرف نشتی رخ داده باشد، در هر حال ضعف در کیفیت هوا نتیجه‌ای جز افت عملکرد چکش ندارد.

وجود رطوبت یا آلودگی در هوا

اگر دستگاه نامنظم کار میکند یا سریع داغ میشود، ممکن است مشکل از حضور آب و گرد و غبار در مسیر هوا ناشی شده باشد. گرفتگی مسیر هوا و حضور آب و گرد و غبار منجر به کاهش راندمان ضربات چکش میشود. علاوه بر آن، قطعات داخلی گیر کرده و دچار ساییدگی میشود.

روغنکاری و فرسودگی داخلی

کمبود روغنکاری

برای کاهش اصطکاک و حفظ فشار داخلی چکش پنوماتیک نیازمند مه‌روغن هستیم. در غیاب مه‌روغن حرکت چکش روانی خود را از دست داده و تعداد ضربات مفید پایین می آید. اگر قطعات چکش پنوماتیک شما به زودی خراب شد، غیبت روانکاری مناسب یکی از متهمان ردیف اول است.

«مه‌روغن» (Mist Oil) به روغن‌های تخصصی گفته می‌شود که به صورت مه (ذرات ریز) برای روانکاری قطعات متحرک ماشین‌آلات، به خصوص در صنایع نساجی و پمپ‌ها استفاده می‌شود و به کاهش اصطکاک، جلوگیری از سایش و خنک‌کاری کمک می‌کند.

کاربرد مه‌روغن:

• ماشین‌آلات نساجی: برای روانکاری قطعات حساس ریسندگی و بافندگی و جلوگیری از انتقال روغن به نخ
• یاتاقان پمپ‌ها: انتقال مه روغن از طریق لوله‌کشی به محفظه یاتاقان برای روانکاری
• ماشین‌آلات دوار: برای روانکاری عمومی قطعات متحرک با ویسکوزیته‌های استاندارد

ویژگی‌های مه‌روغن:

• از تبخیر و انتقال روغن به نخ‌ها یا محیط جلوگیری می‌کند
• باید از خلوص بالایی برخوردار باشد -استاندارد ایزو 4406-
• دوام بالا در برابر فشار و دما در حین کارکرد ماشین

به طور خلاصه، مه‌روغن نوعی روانکاری صنعتی پیشرفته است که برای کاربردهای خاصی که نیاز به روانکاری دقیق، تمیز و با حداقل بخار دارند، به کار می‌رود. دریل واگن پنوماتیک نیز از آن جمله است.

فرسودگی قطعات چکش

چکش پنوماتیک از قطعاتی تشکیل شده که در معرض آسیب بوده و احتمال خرابی آنها کم نیست. پیستون، سوپاپ و سیلندر با کار بلندمدت لق میشود و در صورت لقی فشار چکش از حد کفایت پایینتر خواهد آمد. در این صورت حتی اگر فشار هوا کافی و مناسب باشد هم قدرت چکش افت خواهد کرد.

فشار چکش پنوماتیک به فشار هوای فشرده مورد نیاز برای عملکرد آن اشاره دارد که معمولاً با بار اندازه‌گیری می‌شود (مثلاً 10 بار) و قدرت و سرعت تکرار ضربات آن (مثلاً 60 ضربه در دقیقه) را مشخص می‌کند، اما فشار به خود چکش یا عملکرد آن به معنای فشرده‌سازی ماده نیست، بلکه به تنظیمات فشار کاری کمپرسور برای تأمین نیروی لازم برای ضربات چکش بادی برای کارهای مختلف از حفاری تا تخریب اشاره دارد.

• منبع نیرو: چکش پنوماتیک با هوای فشرده کار می‌کند که توسط کمپرسور دیزلی تأمین می‌شود.
• فشار کاری: فشار هوا عامل اصلی قدرت ضربه است؛ فشار بالاتر به معنای قدرت بیشتر است.
• انواع بر اساس وزن: چکش‌های بادی بر اساس وزن برای کاربردهای متفاوت دسته‌بندی می‌شوند و قدرت ضربه متفاوتی دارند.
• سرعت کوبش: میزان ضربات در دقیقه که نشان‌دهنده سرعت عمل دستگاه است. 

مشکلات لوله یا سرمته

کندی یا عدم تناسب مته با نیاز

سرمته‌ی فرسوده و سرمته‌ای که با سختی سنگ و زمین ناجور است عملکرد دریل را تضعیف میکند. دستگاه سالم است، چکش خوب میکوبد، ولی سرمته توان نفوذ به جان سنگ را ندارد.

گرفتگی لوله دریل

فضای کار دریل واگنها، چه دریل واگن پنوماتیک و چه دریل واگن هیدرولیک، فضای شدیدا خاک آلودی است. در چنین فضایی احتمال گرفتگی مسیر هوا در لوله با خاک و آشغال زیاد است. در صورت گرفتگی لوله انرژی ضربه درست منتقل نمیشود و دستگاه دچار لرزش‌های غیرعادی میشود. پس اگر سرعت حفاری افت کرد، ممکن است مقصر دیگری هم داشته باشیم، ولی اگر دچار لرزش‌های غیرعادی شد، اولین جا به سراغ لوله دریل رفته و چک کنید نگرفته باشد.

مشکلات دکل حفاری هیدرولیک

افت فشار و دبی هیدرولیک

کمبود فشار هیدرولیک

هرگونه افت و ضعف پمپ فورا اثر خود را در قدرت حفاری نشان خواهد داد. نتیجه‌ی ضعف پمپ هیدرولیک چیزی نیست جز اینکه هد دوران ضعیف شده، نیروی رانش کم میشود و دستگاه در هرگونه سنگ و زمینی، حتی زمین‌های نرم، ناموفق عمل میکند.

وجود هوا در سیستم هیدرولیک

تنها چند حباب هوا که چیزی نیست! ولی وقتی حبابهای هوا وارد مدار و مسیر سیستم هیدرولیک میشود سیستم دچار حالتی میشود که اصطلاحا حالت اسفنجی سیستم هیدرولیک مینامیم. در حالت اسفنجی گشتاور موتور از دست رفته، حرکات تاخیری و نامنظم یا با پرش‌های عجیب خواهد بود.

داغی و حرارت بالای روغن هیدرولیک

روغن هیدرولیک خون در رگهای سیستم است. اگر روغن داغ شود، غلظت آن کم خواهد شد و روغن رقیق دیگر قدرت را به خوبی منتقل نخواهد کرد. روغن و روغن هیدرولیک در بسیاری از دستگاه‌ها اهمیتی فراتر از حد تصور دارد و گاه، چون سیالی مصرفی است، دست کم گرفته میشود. دستگاهی که روغنی رقیق دارد پس از چند دقیقه ضعیف شده و برای حفاظت خاموش خواهد شد.

آلودگی و فرسودگی قطعات

روغن کثیف

ذرات معلق داخل روغن در پمپ، موتور، شیر و اورینگ‌ها ایجاد ساییدگی میکند. این ذرات همچنین جریان و دبی را محدود کرده و نرمی حرکت قطعات از بین رفته و جای خود را به اصطکاک و سروصدا میدهد.

فرسودگی پمپ و موتور

فرسودگی یعنی کار زیاد، بعد از کار زیاد لقی داخلی پمپ یا موتور دریل واگن هیدرولیک زیاد شده و پمپ توان تحمیل فشار کافی را از دست میدهد. این موقع دریل واگن ناپایدار و ضعیف خواهد شد.

مشکلات شیرآلات و سیستم کنترلی

خرابی شیرهای کنترل

اینجا هم با محدودیت در جریان و دبی هیدرولیکی مواجهیم. اگر شیر درست عمل نکند، ممکن است حفاری کُند شده، متوقف شود و دوران آن ضعیف شود.

تنظیم غلط شیر فشارشکن یا اطمینان

شیر اطمینانی که درست تنظیم نشده باشد فشار را پیش از زمان مورد نظر تخلیه خواهد کرد. تخلیه‌ی بیموقع فشار همانا و کاهش چشمگیر قدرت دریل حفاری همان.

مشکلات مکانیکی تغذیه و دوران

ایراد در سیستم فید

سیستم فید تشکیل شده از سیلندر و ریل و زنجیر. اگر زنجیر فید فرسوده، سیلندر آسیب دیده و ریل خم شده باشند پیشروی سرمته ناهماهنگ و ناموزون خواهد بود. سرمته‌ در این وضعیت تراز و راستای درستی ندارد و سرعت حفاری کم میشود.

مشکل در هد دوران

اگر بلبرینگ یا دنده‌های هد فرسوده باشند گشتاور درست منتقل نمیشود. دوران در این حالت ضعیف است و گیر میکند.

تعمیرکاری ماشین آلات کار سختی نیست.

تعمیرکاری ماشین آلات کار سختی نیست. این جمله از آن جمله‌ها نیست که بعدش بگوییم ولی تعمیرکار میداند کدام پیچ را سفت کند پس ۱۰۰ میلیون حق اوست. خیر. میگوییم واقعا تعمیرکاری ماشین آلات کار سختی نیست. میتوانید با کمک هوش مصنوعی ابتدا و قبل از مراجعه به هر تعمیرکاری، خود نگاهی به سر و وضع دستگاه خود بیندازید. سوالات خود را مطرح کنید. با احتیاط سوراخ سنبه‌های مشکوک را بجورید و شانس خود را در سفت کردن پیچ و تراز کردن شافت امتحان کنید. حتی برای خرید شیلنگ جایگزین یا تعویض بلبرینگ اقدام کنید.

البته که در صد سال گذشته و با توسعه‌ی انفجاری ماشین آلات جدید،‌ کارها تخصصی‌تر شده، تعمیرکار متخصص سرعت بالاتر و ارتباطات بهتری برای تامین قطعات یدکی ضروری دارد. کاش به موازات آن اعتماد، اطمینان و صداقت در کار و نیز خدمات معتبر پس از فروش نیز اضافه میشد و تعمیرکاران پس از دریافت وجه هزینه‌ی کار، شما را به خیر و ما را به سلامت نمیشدند.

برندهای معروف دریل واگن پنوماتیک

۱. سول ایر

۲. اطلس کوپکو

۳. کایشان چین

۴. شیکاگو پنوماتیک

برندهای معروف دریل واگن هیدرولیک

۱. سندویک

۲. اپیراک

۳. سویلمک ایتالیا

۴. فوروکاوا

انتخاب بین دریل هیدرولیک و دریل پنوماتیک؟

پنوماتیک

تجهیزات پنوماتیک با بهره‌گیری از هوای فشرده و تبدیل انرژی آن به انرژی مکانیکی کار می کنند. در صنایع گازهای فشرده به طور گسترده‌ای کاربرد دارند و در کارخانجات نیز هوای فشرده برای مدیریت دستگاه‌های ابزار دقیق استفاده می شود.

پنوماتیک در راهسازی، ساخت و ساز، حفاری معدن و بخش‌های مختلف دیگری از زندگی بشر، حتی دندانپزشکی حضور داشته و امکانات مختلفی را فراهم آورده است.

هیدرولیک

تجهیزات هیدرولیک با بهره‌گیری از انرژی سیالات فشرده کار می کنند. زمانی که شما پا بر روی پدال ترمز خودروی خود میفشارید، میله‌ای(رادی) را حرکت میدهید و این حرکت به پیستون‌های سیلندر اصلی منتقل می شود، این اتفاق سیال را به سوی کالیپرهای ترمز فرستاده و کالیپرها لنت‌ها را بر روی روتور‌ (محور) چفت می کند که به چرخ‌های خودرو متصل است. این اصطکاک افزوده چرخ‌ها را از حرکت بازمیدارد.

کدام قوی‌تر است؟

هوای فشرده و سیال فشرده هر دو حجم زیادی انرژی ذخیره دارند و برتری یکی بر دیگری بستگی به کاربرد مورد نظر ما دارد.

گفته‌های اخیر چگونه به تجهیزات حفاری سنگ هیدرولیک و پنوماتیک مربوط می شود؟

زمانی که شما به بازدهی کلی سیستم‌ها توجه کنید، شاهد برتری هیدرولیک با بازدهی ۳۰ درصدی بر پنوماتیک با بازدهی ۱۰ درصدی خواهید بود. این بدین معناست که نیاز به قدرت و بازدهی انرژی بیشتر در مقابل پول پرداخت شده را دریل‌های هیدرولیک ارضا خواهد کرد. همچنین بهره‌گیری از فشارهایی به مراتب بالاتر در حفاری با تجهیزات هیدرولیک نسبت به حفاری با تجهیزات پنوماتیک ممکن می باشد.

سطح صدا (نویز)

آلودگی صوتی مسئله‌ای حائز اهمیت در محیط‌های کاری این روزهاست. دریل‌های پنوماتیک عموما پرسروصداتر هستند، چون به سه طریق مختلف صدا تولید می کند:

• صدای ناشی از مکانیک حفاری
• صدای ناشی از فرآیند حفاری
• هوای خروجی از مکانیزم حفاری

ارزش فشرده‌سازی

هر دوی این سیستم‌ها با بهره‌گیری از فشرده‌سازی کار میکنند، با این تفاوت که سیال را نمیتوان فشرده کرد و در دیگر سو هوا تراکم‌پذیر است. مزیت هیدرولیک آن است که به قرارگیری قطعات در جای خود کمک میکند و نیاز به سایر تجهیزات جانبی را میکاهد.

لب کلام:

هیدرولیک بازدهی ۳۰ درصدی و پنوماتیک بازدهی ۱۰ درصدی دارد. دریل هیدرولیک سنگینتر از دریل‌ پنوماتیک است. پنوماتیک با هوای فشرده و هیدرولیک با سیال کار می کند.

فاصله

سیالات هیدرولیک را نمیتوان به نقاط دوردست منتقل کرد و انجام این امر بسیار هزینه‌بر خواهد بود. از این رو تمامی اجزای سیستم هیدرولیک میبایست بر روی آن بوده و یک پکیج کامل به محل حفاری منتقل شود. این مسئله در مورد هوای فشرده صادق نیست. دریل واگن هیدرولیک به این دلیل به مراتب سنگین‌تر خواهد بود.

قابلیت نگهداری و تعمیر

یکی از عوامل مهم در انتخاب تجهیزات حفاری، قابلیت نگهداری و تعمیر آن‌هاست. تجهیزات پنوماتیک به دلیل ساختار ساده‌تر، نیاز به نگهداری کمتری دارند و قطعات یدکی آن‌ها نیز به راحتی در بازار یافت می‌شود. از سوی دیگر، سیستم‌های هیدرولیک با وجود بازدهی بالاتر، به نگهداری دقیق‌تر و سرویس‌های تخصصی‌تری نیاز دارند. خرابی در سیستم‌های هیدرولیک ممکن است هزینه‌بر باشد، زیرا قطعات آن‌ها پیچیده‌تر و نیازمند تنظیمات دقیق هستند.

مصرف انرژی و هزینه‌های عملیاتی

مصرف انرژی یکی از مهم‌ترین پارامترهای اقتصادی در انتخاب تجهیزات حفاری است. تجهیزات پنوماتیک به دلیل استفاده از کمپرسورهای هوا، معمولاً مصرف انرژی بالاتری دارند و هزینه‌های سوخت یا برق کمپرسور به هزینه‌های عملیاتی اضافه می‌شود. در مقابل، تجهیزات هیدرولیک به دلیل بهره‌وری بالاتر در انتقال انرژی، در طولانی‌مدت هزینه‌های عملیاتی کمتری خواهند داشت. این مسئله مخصوصاً در پروژه‌های بزرگ و بلندمدت اهمیت بیشتری پیدا می‌کند.

ایمنی و پایداری سیستم

ایمنی تجهیزات حفاری در محیط‌های صنعتی از اهمیت بالایی برخوردار است. سیستم‌های پنوماتیک به دلیل کار با هوای فشرده، ریسک نشت و آلودگی کمتری دارند و ایمنی بالاتری را در شرایط خاص ارائه می‌دهند. در مقابل، سیستم‌های هیدرولیک با سیالات تحت فشار کار می‌کنند که در صورت نشتی می‌توانند باعث آلودگی محیط‌زیست و خطرات احتمالی برای کارکنان شوند. استفاده از تجهیزات استاندارد و انجام سرویس‌های منظم در هر دو سیستم، نقش مهمی در کاهش این خطرات دارد.

کارایی در شرایط محیطی مختلف

یکی دیگر از فاکتورهای مهم در انتخاب بین دریل‌های پنوماتیک و هیدرولیک، سازگاری آن‌ها با شرایط محیطی است. تجهیزات پنوماتیک در محیط‌های سرد و مرطوب عملکرد بهتری دارند، زیرا سیستم‌های هوای فشرده کمتر تحت تأثیر شرایط آب‌وهوایی قرار می‌گیرند. در مقابل، تجهیزات هیدرولیک در محیط‌های گرم و خشک ممکن است با مشکلات مربوط به دمای سیال و افزایش فشار روبرو شوند. انتخاب صحیح تجهیزات بر اساس شرایط محیطی پروژه، می‌تواند تأثیر بسزایی در عملکرد و طول عمر دستگاه داشته باشد.

فشار دریل پنوماتیک

برای کاربردهای مختلف، فشار مورد نیاز به عواملی همچون سختی سنگ، اندازه سرمته و عمق چال بستگی دارد. در اینجا یک تقسیم‌بندی کلی ارائه شده است:

سنگ‌های نرم تا متوسط (سنگ آهک، ماسه‌سنگ)

• فشار: ۷ تا ۱۰ بار (۱۰۰ تا ۱۵۰ psi)
• دلیل: فشار پایین‌تر کافی است، زیرا این نوع سنگ‌ها به‌راحتی شکسته می‌شوند. فشار بیش از حد می‌تواند باعث سایش سریع سرمته و کاهش راندمان حفاری شود.

سنگ‌های سخت (گرانیت، بازالت، کوارتزیت)

• فشار: ۱۰ تا ۱۴ بار (۱۵۰ تا ۲۰۰ psi)
• دلیل: سنگ‌های سخت به انرژی ضربه‌ای بیشتری نیاز دارند تا بتوان به آن‌ها نفوذ کرد. فشار بالاتر باعث افزایش انرژی ضربه‌ای می‌شود که برای نفوذ در مواد متراکم و سخت ضروری است.

حفاری چال‌های عمیق

• فشار: ۱۴ تا ۲۵ بار (۲۰۰ تا ۳۵۰ psi)
• دلیل: در حفاری‌های عمیق، افت فشار هوا در طول لوله حفاری بیشتر است، بنابراین فشار بالاتری لازم است تا عملکرد مؤثر چکش DTH حفظ شود.

حفاری روباره (شن، ماسه و مواد سست)

• فشار: ۶ تا ۸ بار (۹۰ تا ۱۲۰ psi)
• دلیل: در مواد سست، فشار کمتر ریزش دیواره چال را کاهش می‌دهد، در حالی که نیروی کافی برای پیشروی سرمته را حفظ می‌کند.

چگونه فشار مناسب را انتخاب کنیم:

• فشار بالاتر: نفوذ سریع‌تر، انرژی ضربه‌ای بیشتر، مصرف هوای بالاتر
• فشار پایین‌تر: عمر بیشتر سرمته، کاهش استهلاک تجهیزات، مصرف سوخت کمتر

تفاوت فشار مورد نیاز در حفاری DTH و تاپ همر

۱. حفاری دان د هول DTH

• فشار عملیاتی: ۷ تا ۲۵ بار (۱۰۰ تا ۳۵۰ psi) — بسته به نوع سنگ و عمق حفاری
• موارد کاربرد: حفاری چال‌های عمیق و متوسط، سنگ‌های سخت و متراکم
• دلیل: در سیستم DTH، چکش مستقیماً پشت سرمته قرار دارد و ضربات با فشار هوای فشرده به سرمته وارد می‌شود. برای حفظ انرژی ضربه‌ای در چال‌های عمیق، فشار هوای بالاتر لازم است.
• مزیت: نفوذ بالا در سنگ‌های سخت، دقت بیشتر در حفاری عمودی
• معایب: مصرف هوای بیشتر، نیاز به کمپرسور قوی‌تر

۲. حفاری تاپ همر (Top Hammer)

• فشار عملیاتی: ۵ تا ۱۲ بار (۷۰ تا ۱۷۵ psi) — بسته به دستگاه و نوع کاربرد
• موارد کاربرد: حفاری چال‌های کم‌عمق و متوسط، سنگ‌های نرم تا نیمه‌سخت
• دلیل: در سیستم تاپ همر، چکش بالای لوله حفاری قرار دارد و انرژی ضربه‌ای از طریق میله حفاری (راد) به سرمته منتقل می‌شود. در چال‌های عمیق، افت انرژی ضربه‌ای رخ می‌دهد، بنابراین فشار بالا همیشه مؤثر نیست.
• مزیت: سرعت حفاری بالا در چال‌های کوتاه، مصرف هوای کمتر
• معایب: کاهش راندمان در چال‌های عمیق، استهلاک بیشتر رادها

نتیجه:

• برای چال‌های عمیق‌تر و سنگ‌های سخت: DTH بهتر است چون انرژی ضربه‌ای مستقیماً به سرمته منتقل می‌شود.
• برای چال‌های کم‌عمق و سنگ‌های نیمه‌سخت: تاپ همر مناسب‌تر است، چون سرعت بالاتر و مصرف هوای کمتری دارد.