Zašto su umetci od volfram karbida za strojeve za bušenje tunela tajna bržeg iskopa?

Kritična uloga pločica od volfram karbida u performansama TBM

Umetci od volfram karbida služe kao "zubi" stroja za bušenje tunela (TBM), podnoseći najveći teret golemog pritiska i trenja potrebnih za usitnjavanje stijene. Ovi su umetci strateški ugrađeni u diskove za rezanje ili svrdla kako bi se osiguralo da stroj može navigirati kroz različite geološke slojeve, od mekog tla do iznimno tvrdog granita. Bez visoke tvrdoće i otpornosti na lom volfram karbida, alati za rezanje bi se prerano istrošili, što bi dovelo do čestih, skupih zastoja radi zamjene u duboko podzemnim okruženjima.

Sastav materijala i otpornost na trošenje

Izvedba Umetci od volfram karbida za stroj za bušenje tunela s je prvenstveno određen njihovim sadržajem kobalta i veličinom zrna. Niži postotak kobalta obično povećava tvrdoću i otpornost na trošenje, što je idealno za abrazivne stijene. Suprotno tome, veći sadržaj kobalta povećava žilavost, sprječavajući pucanje umetaka pri udaru o čvrste, povremene stijene. Proizvođači često koriste "gradijent" karbide koji kombiniraju tvrdu vanjsku ljusku s čvršćom jezgrom kako bi maksimalno produžili životni vijek alata tijekom projekata iskopavanja na velikim udaljenostima.

Uobičajeni oblici i primjena TBM umetaka

Različiti geološki uvjeti zahtijevaju specifične geometrije umetaka za optimizaciju procesa usitnjavanja i drobljenja. Odabir oblika izravno utječe na brzinu prodiranja i energetsku učinkovitost TBM-a. Odabir pogrešne geometrije može dovesti do "jezgrovanja" ili neravnomjernog trošenja na glavi rezača, što ugrožava cijeli vremenski okvir projekta.

• Stožasti umetci: Najprikladniji za formacije tvrdih stijena, osiguravajući duboko prodiranje i učinkovito lomljenje površine stijene.
• Umetci za dlijeto: Dizajnirano za mekše ili mješovite uvjete tla gdje je radnja "šišanja" učinkovitija od čistog drobljenja.
• Sferični/gumbasti umeci: Obično se koristi u visoko abrazivnom tlu kako bi se osigurala uravnotežena habajuća površina i dugotrajna izdržljivost.

Tehničke specifikacije za različite tvrdoće stijena

Razumijevanje odnosa između neograničene tlačne čvrstoće (UCS) stijene i kvalitete karbida ključno je za inženjere. Sljedeća tablica ilustrira tipične kriterije odabira za umetke od volfram-karbida na temelju uvjeta tla na koje se nailazi tijekom operacija tuneliranja.

Strategije održavanja i zamjene

Ekonomski uspjeh projekta tuneliranja često ovisi o održavanju umetaka od volfram karbida za strojeve za bušenje tunela. Praćenje "plohe istrošenosti" na pločicama omogućuje rukovateljima da predvide kada se disk za rezanje treba povući radi obnavljanja. Ako se pločici dopusti da se istroši iznad svoje kritične točke, to može uzrokovati kvar čeličnog tijela rezača, što dovodi do mnogo skupljih popravaka od jednostavne zamjene tvrdog metala.

Napredno učvršćivanje i sigurno postavljanje

Čak je i najkvalitetniji volfram karbid beskoristan ako umetak ispadne iz ležišta. Lemljenje na visokoj temperaturi ili specijalizirani interferentni spojevi koriste se kako bi se osiguralo da umetci ostanu na svom mjestu pod ekstremnim vibracijama. Procesi kontrole kvalitete, poput ultrazvučnog ispitivanja, često se koriste za provjeru veze između karbida i čeličnog držača alata, osiguravajući pouzdanost u najizazovnijim podzemnim okruženjima.