التقنيات الرئيسية وتطبيقات الحفارات الهيدروليكية ذات الطنّة الكبيرة المخصصة للتكسير

بالنسبة لعمليات التعدين الكبيرة، تواجه طرق التفجير التقليدية بالديناميت مشكلات كبيرة تتمثل في التلوث الكبير والضوضاء العالية ومخاطر السلامة الكبيرة. ومع تشديد الرقابة الحكومية في السنوات الأخيرة على سلامة عمليات التعدين وحماية البيئة، بدأت عمليات التعدين تتحول تدريجيًا من استخدام الديناميت التقليدي إلى استخدام الحفارات الكبيرة للقيام بعمليات التكسير. ومع اشتداد المنافسة في السوق، أصبحت عوائد عمليات التكسير بواسطة الحفارات منخفضة بشكل متزايد، كما ازدادت مدة استرداد الاستثمار في المعدات. ولذلك، بات من الضروري تطوير حفارات خاصة للتكسير في مواقع التعدين، تتميز بسعة كبيرة وكفاءة عالية واستهلاك منخفض للوقود ودورة عمل طويلة.
يستند هذا المشروع إلى متطلبات السوق ومشكلاتها المتعلقة بحفارات التكسير ذات الطنّات الكبيرة، ويواكب التطورات التقنية في الصناعة والتغيرات في طلب السوق. وقد أجرى بحثًا مكثفًا لمعالجة المشكلات التقنية التي يلحّ عليها السوق، مثل انخفاض كفاءة التكسير، والاستهلاك الكبير للوقود، وضعف الموثوقية الهيكلية، وتوصل إلى النتائج الابتكارية التالية:
1. ابتكرت تقنية التحكم الذاتي المُحسَّن للكسارات ذات الأحمال المتغيرة، حيث أحدثت تصميمًا مبتكرًا لمطرقة تكسير ثلاثية التردد وتقنية التحكم الذاتي المُحسَّن، مما سمح بالتعرف الآلي على صلابة الصخور أثناء عمليات التكسير، وضبط قوة التكسير تلقائيًا وفقًا لظروف التشغيل. وبفضل ذلك، أصبح بإمكان المطرقة التكسيرية الجديدة ضبط قوة التأثير وتواتره تلقائيًا وبسرعة حسب صلابة الصخور المختلفة، ما أدى إلى تحسين كفاءة العمليات وتخفيض استهلاك الطاقة.
2. تم تطوير استراتيجية للتحكم في جميع حالات التشغيل أثناء التكسير، وتتضمن استراتيجية التحكم الذاتي المُتَناسبة لحركات عمليات التكسير، بالإضافة إلى استراتيجية التحكم الثابت في تدفق الطاقة تحت ضغط كامل أثناء التكسير. وقد ساهمت هاتان الاستراتيجيتان في تقليل فقدان الطاقة عند الضغوط المنخفضة أثناء التكسير، وتحقيق التوازن بين حركات التكسير والحركة المساعدة، مما أدى إلى خفض استهلاك الوقود.
3. ابتُكرت طريقة دقيقة لتقييم العمر الافتراضي الموثوق لجهاز العمل في ظل التعب المفرط، استنادًا إلى مفهوم التكافؤ في الأضرار، وأعيد إنشاء طيف الأحمال العشوائية لجميع حالات التشغيل أثناء التكسير، وتم إدخال الإجهادات المتبقية الناتجة عن اللحام في عملية تحقيق التكافؤ بين عمر التعب لعينات الوصلات الملحومة والهيكل الكبير للجهاز ككل. وباستخدام تصميم مقاوم للتعب، تم تعزيز عمر التعب لجهاز العمل بشكل فعّال.
بلغ إجمالي طلبات براءات الاختراع المتعلقة بهذا المشروع 27 طلبًا، منها 16 براءة اختراع تم منحها (11 براءة اختراع ابتكارية و5 براءات اختراع للتصميمات العملية). وقد تم تطبيق هذه التقنيات ذات الصلة في حفارات ذات حمولات كبيرة مثل ZE550EK-10 وZE385GK وZE650GK التابعة لشركة زونغليان للآلات الثقيلة. خلال السنوات الثلاث الأخيرة، بلغ إجمالي المبيعات 1675 وحدة، وبلغت قيمة المبيعات الإضافية 2.81 مليار يوان صيني، فيما بلغت الأرباح الإضافية 772 مليون يوان صيني. وقد ساهم هذا المشروع في معالجة المشكلات التي يعاني منها العملاء في سوق المناجم، مثل انخفاض كفاءة التكسير في الحفارات، والاستهلاك الكبير للوقود، وعدم موثوقية الهياكل، مما أدى إلى تحقيق فوائد اجتماعية واقتصادية وبيئية ملموسة.
الحالات ذات الصلة