Dlaczego płytki z węglika wolframu do maszyn do wiercenia tuneli są sekretem szybszego kopania?

Krytyczna rola płytek z węglika wolframu w wydajności TBM

Wkładki z węglika wolframu służą jako „zęby” maszyny do wiercenia tuneli (TBM), przenoszące ciężar ogromnego ciśnienia i tarcia wymaganego do sproszkowania skały. Wkładki te są strategicznie osadzone w tarczach tnących lub wiertłach, aby zapewnić maszynie poruszanie się po różnych warstwach geologicznych, od miękkiej gleby po wyjątkowo twardy granit. Bez wysokiej twardości i odporności na pękanie węglika wolframu narzędzia skrawające zużywałyby się przedwcześnie, co prowadziłoby do częstych i kosztownych przestojów w celu wymiany w głęboko podziemnych środowiskach.

Skład materiału i odporność na zużycie

Wykonanie Płytki z węglika wolframu do maszyn do wytaczania tuneli s zależy przede wszystkim od zawartości kobaltu i wielkości ziaren. Niższa zawartość kobaltu zazwyczaj zwiększa twardość i odporność na zużycie, co jest idealne w przypadku skał ściernych. I odwrotnie, wyższa zawartość kobaltu zwiększa wytrzymałość, zapobiegając pękaniu płytek podczas uderzania w twarde, sporadyczne głazy. Producenci często stosują węgliki „gradientowe”, które łączą twardą powłokę zewnętrzną z mocniejszym rdzeniem, aby zmaksymalizować żywotność narzędzia podczas projektów wykopów na duże odległości.

Typowe kształty i zastosowania płytek TBM

Różne warunki geologiczne wymagają określonej geometrii płytek, aby zoptymalizować proces odpryskiwania i kruszenia. Wybór kształtu ma bezpośredni wpływ na szybkość penetracji i efektywność energetyczną TBM. Wybranie niewłaściwej geometrii może prowadzić do „korkowania” lub nierównomiernego zużycia głowicy tnącej, co negatywnie wpływa na cały harmonogram projektu.

• Wkładki stożkowe: Najlepiej nadaje się do twardych formacji skalnych, zapewniając głęboką penetrację i skuteczne szczelinowanie ściany skalnej.
• Wkładki dłutowe: Zaprojektowane do stosowania na bardziej miękkich lub mieszanych warunkach gruntowych, gdzie działanie „ścinające” jest bardziej skuteczne niż czyste kruszenie.
• Wstawki sferyczne/guzikowe: Powszechnie stosowany w glebach silnie ściernych, aby zapewnić zrównoważoną powierzchnię ścieralną i długoterminową trwałość.

Specyfikacje techniczne dla różnej twardości skał

Zrozumienie związku między nieograniczoną wytrzymałością na ściskanie (UCS) skały a gatunkiem węglika jest niezbędne dla inżynierów. Poniższa tabela ilustruje typowe kryteria wyboru płytek z węglika wolframu w oparciu o warunki gruntowe występujące podczas drążenia tuneli.

Strategie konserwacji i wymiany

Sukces ekonomiczny projektu drążenia tuneli często zależy od konserwacji płytek z węglika wolframu do maszyn do wiercenia tuneli. Monitorowanie „zużycia” płytek pozwala operatorom przewidzieć, kiedy tarcza tnąca będzie wymagać wycofania w celu renowacji. Jeśli płytka zużyje się powyżej punktu krytycznego, może to spowodować uszkodzenie stalowego korpusu frezu, co prowadzi do znacznie droższych napraw niż zwykła wymiana węglika.

Zaawansowane Braxing i bezpieczne dopasowanie

Nawet najwyższej jakości węglik wolframu będzie bezużyteczny, jeśli wkładka wypadnie z gniazda. Aby zapewnić, że wkładki pozostaną osadzone w warunkach ekstremalnych wibracji, stosuje się lutowanie wysokotemperaturowe lub specjalistyczne złącza wciskowe. Często stosuje się procesy kontroli jakości, takie jak badania ultradźwiękowe, w celu sprawdzenia połączenia pomiędzy węglikiem a stalowym uchwytem narzędzia, zapewniając niezawodność w najbardziej wymagających środowiskach podziemnych.