آلة الحفارة ذات الشفط القاطع: المكونات والأنظمة وجدول الصيانة

إن آلة الحفارة ذات الشفط القاطع عبارة عن مصنع إنتاج متكامل وليس قاربًا بسيطًا مزودًا بمضخة. يتم تحديد حجم كل نظام فرعي، بدءًا من عربة البطاطس إلى علبة التروس القاطعة، حول نقطة عمل واحدة، وفهم هذه العلاقة هو الفرق بين الآلة التي تلبي إنتاجها المقدر والآلة التي تقضي حياتها في ورشة العمل. تقوم هذه المقالة بتقسيم الماكينة نظامًا تلو الآخر، وتشرح ما يفعله كل جزء وما يجب على المشتري أو المشغل مراقبته أثناء فترة الخدمة.

هيكل الهيكل والعائم

تم بناء الهيكل كطوافات معيارية بحيث يمكن شحن الوحدة متوسطة الحجم في حاويات أو على رفوف مسطحة وتجميعها في الموقع. تحدد سماكة اللوحة وتباعد الإطارات وجودة اللحام كيفية تصرف الهيكل تحت الحمل الالتوائي للسلم المتأرجح، وسيظهر الهيكل الأخف تشققًا في جسر السلم قبل فترة طويلة من الهيكل المؤطر بشكل صحيح.

تخطيط السطح مهم للتشغيل، وليس المظهر فقط. يجب أن تسمح الممرات ومسارات الكابلات ومواضع ونش المرساة ووصلة أنبوب التفريغ للطاقم بالعمل دون تجاوز الفتحات المفتوحة. يتم أيضًا تثبيت الصابورة والغاطس هنا، كما يحد السحب من مدى ضحالة عمل الحفارة قبل أن تصبح زاوية السلم غير فعالة.

سلم القاطع ونظام القطع

السلم عبارة عن عارضة مصنعة تحمل أنبوب الشفط وعمود القطع ومبيت المحمل وصولاً إلى السرير. يحدد طوله الحد الأقصى للعمق، ويكون وزنه، عند خفضه بالكامل، بمثابة حمل حي على القنطرة ورافعة الرفع. تتم مراقبة زاوية السلم لأن نفس العمق بزاوية ضحلة يضع عزم انحناء أكبر بكثير في الهيكل.

يتكون نظام القطع من رأس القاطع، والعمود، وعلبة التروس، والمحرك الهيدروليكي أو الكهربائي. يتم تحديد قوة القاطع عند العمود، ونسبة قوة القاطع إلى طاقة الضخ هي ما يحدد ما إذا كانت الآلة قادرة على قطع الطين الصلب دون توقف. الأسنان القابلة للاستبدال والمحور المثبت بمسامير والمحامل التي يمكن الوصول إليها هي الميزات التي تحافظ على تغيرات الأسنان داخل توقف قصير.

مضخة الجرافة ودائرة الشفط

مضخة التجريف عبارة عن وحدة طرد مركزي أحادية المرحلة مزودة بغلاف مقاوم للتآكل ومكره مرور كبير. في ماكينة فئة 250 مم، قد تكون المضخة تكوين 10/8 مع مدخل 250 مم ومخرج 200 مم وحوالي 245 كيلووات عند العمود، في حين أن وحدة فئة 500 مم تدير عادةً غلافًا أكبر بكثير بحوالي 800 كيلووات.

ظروف الشفط تحكم كل شيء. سيؤدي تسرب الهواء عند وصلات الأنابيب أو بطانة الشفط البالية أو مدخل السلم القريب جدًا من السطح إلى إسقاط الفراغ وانخفاض كثافة الخليط معه. إن أجهزة قياس الضغط عند الشفط والتفريغ، بالإضافة إلى مقياس الكثافة، هي الأدوات التي تتيح للمشغل رؤية ذلك قبل انهيار الإنتاج.

Spuds، النقل والروافع

تعمل بطاطس العمل على تثبيت العائم بينما تقوم الروافع المتأرجحة بسحب السفينة عبر قوسها. توفر البطاطا الثانية أو العربة الخطوة إلى الأمام. يحدد قطر ووزن البطاطس، جنبًا إلى جنب مع شوط النقل، قوة الإمساك ومسافة التقدم، وفي ماكينة من فئة 500 مم، قد يصل قطر البطاطس إلى 630 مم بوزن حوالي 6.5 طن لكل منها.

غالبًا ما يتم التقليل من حجم الونش. يجب أن تطور الروافع المتأرجحة سحبًا كافيًا للخط لتحريك العائم ضد رد فعل القاطع، ويجب أن تحمل روافع رفع السلم وزن السلم بالإضافة إلى الحمل الديناميكي. إن حالة الفرامل وفحص الحبل السلكي ينتميان إلى الروتين الأسبوعي، وليس السنوي.

الأنظمة الهيدروليكية والكهربائية

تعمل المكونات الهيدروليكية على تشغيل الروافع المتأرجحة ورافعة السلم وعربة البطاطس وغالبًا ما تكون القاطعة. تستخدم الحزمة المصممة جيدًا مضخات متغيرة الإزاحة بحيث تتبع الطاقة الطلب بدلاً من التخلص منها كحرارة، مما يحافظ على استقرار درجة حرارة الزيت ويطيل عمر الختم.

يغطي الجانب الكهربائي مولد المحرك الرئيسي ومولد الميناء وإضاءة السطح ونظام التحكم وأقفال الأمان. في تصميمات الديزل الكهربائية، تقوم مجموعة المولدات بتغذية محرك مضخة التجريف مباشرة، مما يسمح بالتحكم بشكل أفضل في السرعة وتقليل استهلاك الوقود عند التحميل الجزئي، ولكنه أيضًا يجعل الغرفة الكهربائية مساحة حرجة يجب أن تظل جافة وجيدة التهوية.

كابينة التحكم وواجهة المشغل

تجمع الكبائن الحديثة أذرع التحكم المتأرجحة، والتحكم في السلم، وسرعة المضخة، وعرض الكثافة، وعداد الإنتاج في وحدة تحكم واحدة. يجب أن تكون إشارة العمق وزاوية التأرجح وموضع البقع مرئية دون أن يبتعد المشغل عن القاطع، لأن المشغل المشتت يقطع خارج ملف التصميم.

تشتمل الأجهزة التي تستحق الدفع مقابلها على فراغ الشفط وضغط التفريغ وكثافة الخليط ودرجات حرارة المضخة وعلبة التروس وعزم دوران القاطع وتدفق الوقود. يقوم تسجيل البيانات بتحويل تلك القراءات إلى تقارير مناوبات ويجعل تخطيط الصيانة قائمًا على الأدلة بدلاً من كونه تفاعليًا.

أجهزة السلامة والضوابط البيئية

تشتمل معدات السلامة القياسية على نقاط توقف طارئة في المقصورة وعلى سطح السفينة، ومفاتيح حدود السلم، وحماية من الحمل الزائد للونش، ومحطات توقف نهاية عربة النقل، وإيقاف المحرك عند انخفاض ضغط الزيت أو ارتفاع درجة حرارة سائل التبريد. طفايات الحريق وحلقات النجاة وقارب الإنقاذ مطلوبة من قبل معظم السلطات الداخلية والساحلية.

تركز الضوابط البيئية على التعكر والضوضاء. يعمل القاطع المغلق وسرعة التأرجح التي يتم التحكم فيها على تقليل إعادة تعليق الرواسب، كما تعمل ستائر الطمي على حماية الوصول الحساس، كما تمنع صواني التنقيط الموجودة أسفل المحرك وحزمة الطاقة الهيدروليكية وصول الزيت إلى الماء. في أعمال ترميم البحيرات والأنهار، غالبًا ما تتم كتابة هذه العناصر في التصريح.

المواصفات المرجعية لفئتين مشتركتين

يقارن الجدول بين آلة صغيرة ومتوسطة الحجم باستخدام البيانات المنشورة، وهو ما يعد فحصًا مفيدًا للسلامة عند مراجعة العروض ذات الحجم الاسمي نفسه.

جدول الصيانة الذي يمنع التوقف

تغطي الفحوصات اليومية ضغط الشفط والتفريغ، ومستويات الزيت، وسائل التبريد، ودرجة الحرارة الهيدروليكية، وحالة الحبل السلكي، وتآكل أسنان القاطع. تشمل المهام الأسبوعية تشحيم محامل السلم وفحص عربة البطاطس وربط وصلات الأنابيب واختبار التعشيق.

يغطي العمل الشهري قياس بطانة المضخة والمكره، وأخذ عينات من زيت علبة التروس، وفحص المرشح الهيدروليكي، وفحوصات المحاذاة على عمود القطع. سنويًا، يجب فحص الهيكل داخليًا بحثًا عن التآكل والشقوق، وإعادة بناء مضخة التجريف في حالة الوصول إلى حدود التآكل، وتجريد فرامل الونش وتعديلها.

اختيار التكوين الصحيح للجهاز

يجب أن تبدأ عملية الشراء من الوظيفة وليس من الكتالوج. حدد فئة التربة، والعمق مع الهامش، وطول خط الأنابيب، وساعات العمل لكل نوبة عمل، ومسار النقل، ثم اطلب آلة يتطابق منحنى المضخة وطول سلمها مع تلك الأرقام. سوف تتفوق آلة الحفارة ذات الشفط القاطع التي تم تكوينها بشكل صحيح لظروف الموقع على الوحدة الأكبر التي تم شراؤها بالسعة الرئيسية وحدها.