Компания Freudenberg Sealing Technologies разработала новую систему уплотнения для Atlas Copco, ведущего мирового производителя буровых установок. Система позволила удвоить интервалы технического обслуживания для нового поколения машин, используемых в суровых подземных условиях. Серийное производство КС MD20 было начато недавно в Эребру (Швеция).
Два основных фактора в снижении эксплуатационных издержек
Буровое долото ударяет по поверхности камня с силой 25 тонн до 140 раз в секунду. Его задача: просверлить 80 отверстий, в которые вставлены взрывные заряды. Они взрывают породу для туннелей для подземной добычи ископаемых или для дорожного строительства. Буровые долота приводятся в действие горными сверлами. Два фактора являются решающими в снижении эксплуатационных издержек: с одной стороны, отверстия необходимо бурить очень быстро, даже на твердом камне, таком как гранит, что требует очень большой мощности. С другой стороны, несмотря на это, интервалы технического обслуживания должны увеличиваться. С развитием своей новой машины, COP MD20, Atlas Copco разрешила свои противоречивые цели: без снижения скорости бурения компания смогла удвоить интервалы технического обслуживания машины.
Новая система уплотнения от Freudenberg Sealing Technologies была ключевым компонентом в этом, так как металлические компоненты, особенно поршень, который управляет буровым долотом, ранее были оптимизированы с использованием специальных высокопрочных сплавов. Но производимая мощность, особенно во время отдачи, настолько велика, что это создает сильное напряжение на уплотнения в этой гидравлической системе высокого давления.
При износе уплотнений результатом будет большое снижение эффективности системы.
Причины износа уплотнений и решение этих проблем
В семинаре, организованном фирмой Freudenberg Sealing Technologies, разработчики нашли точную причину износа: уплотнения не просто напрягались продольным движением поршня — поршень одновременно устанавливал уплотнения и в вращательное движение. Этот анализ показал, что одно из радиальных уплотнительных колец колеблется относительно постоянно при 300-400 оборотах в минуту, для которых оно не было спроектировано. Поэтому инженеры Freudenberg разработали специальное решение для COP MD20, включающее измененный дизайн и новую смесь материалов. Впоследствии испытания на испытательном стенде и шесть испытательных транспортных средств, которые должны были оказаться под землей в Австралии, Швеции, Испании и Португалии, предоставили доказательства: срок службы важнейшего уплотнения может значительно увеличиться.
Уплотнения от Freudenberg Sealing Technologies для новой студии Atlas Copco COP MD20
С начала 2017 года Atlas Copco выпускает новую студию COP MD20 из г. Эребру (Швеция). Freudenberg Sealing Technologies является единственным поставщиком всех 30 уплотнений, используемых в новой машине. Помимо многочисленных компонентов в гидравлической системе, оборудование также содержит уплотнения корпуса, которые гарантируют, что ни буровая пыль, ни влажность не смогут проникнуть в оборудование.
Фрейденбергские эксперты из Гамбурга, Швальмштадта и Вайнхайма (Германия), а также Швеции участвовали в разработке системы уплотнения COP MD. Весь проект последовал за процессом инновационного менеджмента Freudenberg Sealing Technologies. Он начался с совместной цепочки поставщиков-заказчиков и прошел пятиэтапный процесс, начинающийся с НИОКР и заканчивая созданием прорывных инноваций.
Буровая установка Atlas Boomer @Holger.Ellgaard
Примечание
Freudenberg Sealing Technologies (FST, Фройденберг Силинг Технолоджис) — подразделение Freudenberg, ведущий мировой производитель уплотнений из Германии.
Использованные материалы
- 140 Beats per Second
- Изображение:
By Holger.Ellgaard (Own work)
(https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Södermalmstunneln_2009a.jpg)
[CC BY 3.0], via Wikimedia Commons