Замена длинного болта в буровой установке: что проверить во время разборки.
Длинные болты — натяжные шпильки, которые скрепляют переднюю, цилиндрическую и заднюю головки буровой установки — это один из тех компонентов, о которых никто не задумывается, пока они не выйдут из строя. А когда они выходят из строя, симптомы легко неправильно диагностировать: утечка масла вокруг отверстий для болтов, новая вибрация, которой не было в прошлую смену, или небольшой люфт в соединениях буровой установки, из-за которого вся машина работает с перебоями.
Эти симптомы означают, что болты потеряли свою предварительную затяжку — либо они растянулись за предел упругости, либо гайки ослабли, либо сам болт изношен. Любой из этих признаков означает, что дрель нужно разобрать. А поскольку переднюю головку вы все равно будете снимать, стоит проверить три расходных материала, пока вы этим занимаетесь, — потому что их замена сейчас обойдется в разы дешевле, чем их замена в случае поломки.
Что на самом деле делают длинные болты (и почему они выходят из строя)
Каждая гидравлическая или пневматическая буровая установка имеет набор длинных болтов — обычно четыре, иногда шесть — проходящих по всей длине корпуса от передней до задней головки. Их задача проста: скрепить три основные секции с достаточным предварительным натяжением, чтобы внутреннее давление от удара поршня и гидравлической жидкости не могло разъединить соединения. Правильно затянутый длинный болт упруго растягивается, стягивая секции вместе с усилием зажима, превышающим максимальное усилие разъединения во время работы.
Когда длинный болт теряет предварительное натяжение — из-за растяжения, ослабления резьбы или ослабления гайки — соединение между цилиндром и передней головкой может микроразъединяться при каждом ударе поршня. Это микроразъединение приводит к вытеканию масла через соединение. Оно также позволяет передней головке слегка смещаться относительно цилиндра, что приводит к смещению направляющей втулки хвостовика относительно поршневого канала, и адаптер хвостовика начинает принимать удар под углом.
Признаки неисправности становятся очевидными, если знать, на что обращать внимание: подтекание масла вокруг головок болтов, усиление вибрации, наиболее выраженное при полной мощности удара, и едва заметное изменение звука дрели — резкий, звонкий треск становится приглушенным, более резонансным по мере потери энергии в соединении.
Если обнаружить проблему на ранней стадии, придётся менять болты и прокладки. Если же эксплуатировать двигатель до тех пор, пока что-нибудь не сломается, придётся менять поршни, цилиндры или переднюю часть головки блока цилиндров. Экономическая сторона вопроса очевидна.
Процедура замены — и на что следует обратить внимание в процессе.
Пошаговая инструкция по замене длинного болта достаточно проста. Закрепите дрель на чистом верстаке — не на полу, не на ведре, не на направляющих буровой установки. Именно на верстаке. Вы имеете дело с компонентами, имеющими точную подгонку, и грязь на сопрягаемой поверхности может привести к протечке в дальнейшем.
Прежде чем брать в руки гаечный ключ, тщательно очистите внешнюю поверхность дрели. Каменная пыль, смазка и шлам, попавшие внутрь во время разборки, въедутся в подшипники, повредят уплотнительные поверхности и заблокируют масляные каналы.
Откручивайте гайки с помощью торцевого ключа, а не ударного гайковерта или трубного ключа, надеваемого на головку болта. Ударные гайковерты могут повредить резьбу при откручивании, если болт находится под остаточным натяжением. После того, как все гайки ослаблены, откручивайте их равномерно по схеме «звезда», а не по одной до конца. Неравномерное ослабление затяжки может привести к наклону передней части головки и нарушению соосности внутренних компонентов.
Снимите переднюю головку, просто подняв ее. Не поддевайте ее, не используйте отвертку в качестве рычага между сопрягаемыми поверхностями. Если она застряла — а это часто случается, поскольку прокладка со временем пригорела — слегка постучите мягким молотком по периметру, пока она не отсоединится.
А теперь, пока вы там: три расходных материала, которые стоит проверить.
Передняя головка снята, внутренности дрели открыты. Вы пришли сюда, чтобы заменить длинные болты. Но пока у вас есть доступ, проверьте три вещи, которые избавят вас от необходимости снова разбирать эту дрель через три месяца.
Во-первых: втулка направляющей хвостовика.Это втулка в передней части буровой головки, которая поддерживает переходник хвостовика. Это наиболее подверженный износу компонент в передней части. Измерьте внутренний диаметр — если он превышает допустимый производителем предел, втулку необходимо заменить. Проверьте поверхность отверстия на наличие царапин, заеданий или неравномерного износа. Изношенная втулка, имеющая овальную форму (а это происходит, когда буровая головка постоянно работает с изогнутыми бурильными штангами), позволит переходнику хвостовика шататься при каждом ударе, и это шатание повредит новые уплотнения передней части буровой головки, которые вы только что установили.
Замена втулки направляющей хвостовика при снятой передней головке занимает несколько минут и стоит недорого. Замена же после того, как она выйдет из строя в процессе эксплуатации — когда шатающийся адаптер хвостовика разрушил поршень, уплотнительные отверстия и, возможно, корпус передней головки — обходится на порядки дороже.
Во-вторых: сам переходник для хвостовика.Выньте поршень и осмотрите уплотнительную поверхность — ту часть, которая соприкасается с передним сальником головки блока цилиндров. Она должна быть гладкой, отполированной и без царапин, ямок или коррозии. Любая шероховатость на этой поверхности будет действовать как режущий инструмент по отношению к новым сальникам. Также проверьте ударную поверхность, куда ударяет поршень — деформированная или изъеденная ямками ударная поверхность означает, что поршень ударяет не по центру, что обычно указывает на износ направляющей втулки.
Третий компонент: уплотнения передней части головки.В любом случае, вы собираетесь их заменить — было бы глупо этого не сделать, пока передняя головка доступна, — но перед тем, как выбросить, осмотрите старые. Характер износа старых уплотнений покажет, что происходило внутри сверла. Равномерный износ по всей окружности означает, что переходник хвостовика вращался ровно. Односторонний износ означает, что переходник отклонялся — а это значит, что направляющая втулка износилась, буровые штанги погнулись или сверло работало под углом.
Значения крутящего момента и почему они важны
Слишком длинный момент затяжки болтов — это не просто суждение о том, достаточно ли они затянуты. Недостаточно затянутые болты теряют предварительное натяжение, и соединение начинает протекать. Слишком затянутые болты деформируются — они растягиваются навсегда, теряя предварительное натяжение так же, как и недостаточно затянутые, но с дополнительным бонусом в виде возможности поломки при следующем цикле затяжки.
Для каждой модели буровой установки задано определенное значение крутящего момента. Для распространенной гидравлической буровой установки класса A18 может потребоваться 300 Н·м на задних болтах и 350 Н·м на передних. Эта разница — на 50 Н·м больше на передних болтах — существует потому, что передняя часть принимает на себя основную силу ударной реакции и требует более высокого зажима для предотвращения разъединения соединения.
Используйте откалиброванный динамометрический ключ. Не тот, что валяется в ящике с инструментами уже пять лет, не ударный гайковерт с динамометрической линейкой, не вороток с двумя кряхтями. Откалиброванный динамометрический ключ. Затягивайте по схеме «звезда», в два или три последовательных шага до достижения конечного момента затяжки.
После сборки запустите дрель без нагрузки на пять минут. Проверьте наличие утечек масла вокруг головок болтов и в месте соединения. Проверьте наличие посторонних вибраций или звуков. Если все тихо и сухо, работа выполнена. При обнаружении утечек остановите дрель и проверьте еще раз — утечка в только что собранной дрели означает, что что-то установлено неправильно, и работа не улучшит ситуацию.
