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UNIDAD III

EQUIPOS DE PERFORACIÓN JUMBO O BOOMER

COMPONENTES Y DIMENSIONES DE UN JUMBO

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Dimensiones y radios de giro del portador

SISTEMAS DE UN JUMBO

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ACCIONAMIENTO POR MOTOR DIESEL Y MOTOR ELÉCTRICO

Bombas hidráulicas accionadas por el motor Diesel

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Grupo de accionamiento electrohidráulico serie HPP

INSTRUCCIONES DE MANTENIMIENTO Inspeccione el motor a intervalos regulares. Mantenga el motor limpio y asegúrese de que existe flujo de aire de ventilación.

Intervalos de lubricación Lubrifique el motor mientras está en marcha. Si el motor está provisto de una chapa de instrucciones de lubricación, siga los valores allí señalados. Cantidad de grasa: 25 gramos. Intervalo de lubricación en horas de funcionamiento: 2500 horas. El valor esta basado en una temperatura de rodamiento de 80 ºC. El valor se reduce a la mitad por cada 15 ºC de aumento de la temperatura de rodamiento y la temperatura más elevada de la grasa y de los rodamientos no debe excederse. Si la máxima temperatura de rodamiento es 70 ºC, el valor puede doblarse.

Lubricantes Utilice grasas hechas especialmente para los rodamientos de bola. Si la temperatura ambiente está por debajo de –25 ºC utilice grasas para bajas temperaturas.

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CONJUNTO DE LA TRANSMISIÓN

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CONTROLES DE LAS FUNCIONES DE UN JUMBO

Controles del portador

Controles del sistema de perforadora THC 500

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Controles de los gatos de nivelación, del techo de protección y del enrollador automático del cable y manguera

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EL MARTILLO

Las perforadoras hidráulicas son perforadoras semipesadas y pesadas, de accionamiento hidráulico y rotación independiente, prevista para la perforación mecanizada de galerías y túneles. Presentan las ventajas de su fiabilidad, alto rendimiento y economía en el varillaje.

Las perforadoras hidráulicas son de sencillo manejo. Un sistema automático vigila la perforación y evita el atasco de las barrenas en roca fisurada. Las perforadoras se paran al completar el barreno y retroceden a su posición inicial. Gracias a ello, el perforista no necesita seguir atendiendo a las perforadoras, una vez efectuado el emboquillado, y puede dedicar su tiempo a otras tareas. El sistema antiatraque ayuda también a reducir los costes del varillaje.

LA CORREDERA Y SU FUNCIONAMIENTO

La deslizadera CC2500 está constituida de una viga principal sobre la cual se encuentran fijados, dos rieles de conducción intercambiables.

El vástago del cilindro de avance se encuentra fijo en su extremidad sobre la parte trasera de la viga. El cuerpo del cilindro se desplaza a lo largo de la viga. La alimentación de aceite es asegurada por dos de los conductos, el fluido

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hidráulico circula a través del vástago del cilindro, para poder alimentar sus dos cámaras.

Sobre las dos extremidades del cuerpo del cilindro se encuentran fijadas, unos patines de conducción, así como un soporte que recibe las dos poleas. Los patines de conducción se desplazan sobre los rieles, esos dos elementos representan las principales piezas de desgaste de la deslizadera.

La fuerza de avance es transmitida desde el cilindro hasta el carro de la perforadora, por medio de dos cables, el cable delantero asegura el movimiento de avance y el cable trasero asegura el retroceso.

Nota: el desplazamiento del cuerpo del cilindro representa la mitad del recorrido total del carro. Los cables duplican el recorrido del cilindro gracias al principio de aparejos. La fuerza que en realidad es transmitida hacia la barra de perforación está dividida entre dos.

BRAZOS HIDRÁULICOS

Componentes principales.

La herramienta del jumbo hidráulico está ubicada en un brazo hidráulico telescópico. La rotación se realiza por la viga de la deslizadera, que se da vuelta alrededor del brazo. Las secciones tanto delanteras como traseras del brazo tienen un sistema de

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suspensión de tres puntos. Cada sistema de suspensión de tres puntos consiste de dos cilindros hidráulicos 2 y 5. Los cilindros están conectados en series en pares, para dar un paralelismo automático en los planos tanto vertical como horizontal.

El diseño del Brazo hidráulico, permite usar una pequeña placa de sujeción para fijar el brazo al equipo de perforación. También es más estable, en todas las posiciones de perforación. La deslizadera con saliente, con una rotación de 360° permite perforar todos los esquemas.

La rotación se realiza por medio de un dispositivo hidráulico de rotación (10), y se transmite a la viga de la deslizadera por un acoplamiento de fricción. El acoplamiento de fricción protege al brazo de sobrecarga, por ejemplo en el caso de una caída de roca.

La función principal del cilindro basculador (6) es de posicionar la viga de deslizadera para la perforación en el techo, o para la perforación transversal. La perforadora se encuentra siempre en el lado de la viga de la deslizadera de enfrente al operador, cualquiera que sea la posición de perforación. El cilindro basculador se usa también para obtener un ángulo de abertura al perforar barrenos periféricos. El cilindro basculador se hace girar automáticamente de la posición de abertura de vuelta al paralelismo original, después de haber perforado un barreno periférico.

Todas las sujeciones de cilindros y anillas de acoplamiento de vástagos de pistón están equipadas con ejes extensibles (4). Los ejes se expanden haciendo girar una tuerca. Al hacer girar la tuerca, se obligan a subir los casquillos desgastados por un eje cónico, ocupando así el espacio libre en la junta. De esta manera se puede mantener la precisión en el posicionamiento del brazo, también, cuando las juntas empiezan a quedar desgastadas después de uso continuo.

El diseño del brazo es apropiado para mando por "palanca universal" por la que se mueve con rapidez pero suavemente, en una línea recta. Los movimientos suaves y tranquilos hacen mucho para aumentar la vida útil del brazo.

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Datos técnicos del Brazo Universal ZRU

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SISTEMAS DE PERFORACION DEL BRAZO HIDRAULICO - Sistema de posicionamiento. - Sistema de emboquillado. - Sistema de avance. - Sistema de rotación. - Sistema de percusión. - Sistema antiatasque. - Sistema de barrido. - Sistema de lubricación.

Sistema de posicionamiento:

1. Con paralelismo

2. Sin paralelismo

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El sistema de emboquillado

Trabaja aplicando baja presión de avance y baja presión de percusión.

Avance emboquillado 30-50 bar Percusión emboquillado 130-150 bar

Sistema de avance

Controla la presión de avance durante el emboquillado y la perforación.

Sistema de rotación

Controla la velocidad de giro del barreno. Además regula la presión máxima de rotación a motor trancado

Sistema de percusión

Regula las presiones de percusión de emboquillado y a toda potencia, es decir alta y baja percusión

Sistema antiatasque

Actúa reduciendo la presión de avance en perforación en una primera etapa y luego invirtiendo el avance si la presión de rotación se incrementa por encima de su valor normal.

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Sistema de barrido

Necesario para realizar la limpieza de los taladros durante la perforación

Sistema de lubricación

Sirve para la lubricación de la perforadora.

EL CARRETE Y SU FUNCIONAMIENTO

Funcionamiento

El funcionamiento del carrete, descrito brevemente, es como sigue: una vez que el cable está sujeto a la toma de la red de alimentación (p.e. a través de un eliminador de tensiones), el cable se desenrolla libremente a medida que el jumbo se desplaza hacia delante. Esto presupone que la válvula de control del carrete situada en la cabina está abierta. Con objeto de poder controlar la velocidad de rotación del carrete, el circuito hidráulico incluye un orificio estrangulador que retarda el flujo de aceite lo suficiente para que retarde su rotación. El mecanismo del carrete y también tiene un limitador de carrera que impide que se exceda la máxima longitud de cable.

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Al enrollar el cable, lo más importante es mantener un par de rotación uniforme. Cuando se cierra la válvula de derivación en la cabina, el motor hace girar el carrete a través de una cadena de transmisión. El par de giro aumenta hasta que la presión de aceite en la línea de presión del motor alcanza el valor de tarado de la válvula de alivio.

Como el enrollado se realiza con potencia, el cable estará sujeto a un cierto esfuerzo de tensión. Por lo tanto se deben utilizar cables resistentes al tiro.

Componentes principales

CIRCUITO DE AGUA PARA EL BARRIDO

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Modelo de un circuito de agua.

Para dirigir el agua presurizada a la perforación, primero se abre la válvula de cierre (2). Antes de abrir esta válvula se debe verificar que se haya limpiado el filtro del retenedor de barro (esta situado junto a la válvula de cierre). Si se esta usando la bomba de aumento de presión de agua del propio equipo (3), debe comprobarse que el interruptor general de la bomba de agua (caja eléctrica C) este en posición 1. Con esto la bomba de agua se pone en marcha casi al mismo tiempo que la unidad de potencia, y además que lo hace automáticamente.

Usando la válvula reductora de presión (4), se puede, si es necesario, bajar la presión de la red hasta el grado deseado. Después desde la válvula reductora de presión el agua se dirige a cada perforadora por separado pero sin llegar aun a la perforadora directamente. De la válvula reductora de presión se obtiene también la presión que se registra en el alojamiento (interruptor de seguridad) (5). Este interruptor esta ajustado para funcionar a 2,8 bar, y para automáticamente los motores ya la vez a la perforación si la presión destinada al barrido baja por debajo de este valor. El componente siguiente de las líneas de barrido en el refrigerador del aceite hidráulico (6).

El refrigerador ofrece la posibilidad de dirigir manualmente el flujo refrigerante. Esta operación debe hacerse si la temperatura del aceite tiende a subir demasiado. Desde el refrigerador de aceite el agua sigue hacia la válvula automática de barrido (7). La función principal de la válvula de barrido es poner en marcha automáticamente el barrido, siempre que se haya puesto en marcha la percusión, conectando la palanca de percusión. Esta función ha sido pre— programada. Los medidores de los manómetros de presión de agua (8) están situados en la válvula de barrido y por lo tanto marcan la verdadera presión de barrido que se aplica a la perforadora. La apertura de la válvula manual de cierre situada junto a la válvula de barrido pone en función el flujo a través del refrigerador aun sin tener en marcha la perforación y estando por lo tanto la válvula automática cerrada.

A Observar que este conducto, manualmente abierto, se cierre al mismo tiempo que comience el flujo normal al empezar a perforar. Así que el agua no se “malgaste” como ocurre cuando se esta usando la válvula Instalada en el refrigerador.

Los sistemas con doble barrido tienen dos válvulas automáticas de barrido, una conectada al circuito neumático y otra al circuito de agua. El barrido de agua funciona igual que en el sistema antes mencionado, pero al terminar la perforaciones decir después de haber terminado también el barrido de agua, se puede limpiar la perforación utilizando el aire comprimido, o bien con una válvula de operación o bien como en el caso de algunos equipos con barrido automático de aire, en los cuales se usa un panel de control EWA.

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LUBRICACIÓN AUTOMÁTICA

El funcionamiento de lubricador

El aire presurizado y cargado de aceite no solo lubrica el zanco de la perforadora sino que la presión que ejerce en la parte delantera de la perforadora evita la entrada de agua e impurezas en ella. La corriente de aire que llega al lubricador (7) es proporcionada por el distribuidor para las diferentes salidas y para la presurización del depósito (1). La velocidad de la corriente de aire saliente aumenta en el distribuidor (7) y a la vez la presión baja. Puesto que en el depósito hay todo el tiempo una presión más alta, el aceite lubricante corre por la válvula de regulación (9), mezclándose en la corriente de aire. La cantidad de aceite puede ser regulada girando la cabeza de la válvula. Al hacer los ajustes hay que girar el regulador del distribuidor para poder observar la cantidad de aceite que corre a través de la válvula.

Piezas principales

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CIRCUITO HIDRÁULICO DEL MARTILLO

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MANTENIMIENTO

Se recomienda con énfasis la práctica del mantenimiento planificado a intervalos fijos utilizando un libro registro. La lista que viene a continuación sugiere algunas de las cosas que deberían comprobarse con regularidad:

El ciclo de tiempo de la máquina. La temperatura de funcionamiento del fluido. Las lecturas de los diversos manómetros. Cualquier ruido anormal.

Cualquier cambio significativo en algunas de las cosas mencionadas puede precisar una investigación adicional en lo relativo a su causa y al servicio que es necesario para corregir la situación.

Limpie el exterior de todo el equipo para poder comprobar las posibles fugas. Apriete bien las uniones en donde sea necesario y reemplace cualquier conector o manguera relacionada que pierda aceite sistemáticamente.

Compruebe el sistema de refrigeración en lo relativo a su limpieza y a las posibles fugas.

Haga muestreos del fluido hidráulico y compruebe su estado y el nivel de contaminación.

Limpie o reemplace los filtros según sea necesario. Inspeccione los elementos del respiradero de aire para detectar posibles

acumulaciones de contaminantes y reemplazar, según sea necesario. Si se utilizan acumuladores cargados de gas, compruebe la precarga del gas

para asegurarse de que la presión es la correcta. Siga siempre las instrucciones, en el caso de que precise añadir más gas.

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