البنية الأساسية ومبدأ عمل الحفارة، ترس الحفارة الأذربيجانية

البنية الأساسية ومبدأ عمل الحفارة، ترس الحفارة الأذربيجانية

1. الهيكل العام للحفارة الهيدروليكية ذات الجرافة الواحدة
يتضمن الهيكل العام للحفارة الهيدروليكية ذات الدلو الواحد جهاز الطاقة، وجهاز العمل، وآلية الدوران، وآلية التشغيل، ونظام النقل، وآلية الحركة، والمعدات المساعدة، وما إلى ذلك.

تُركّب وحدة الطاقة، والجزء الرئيسي من نظام النقل، وآلية الدوران، والمعدات المساعدة، وكابينة القيادة في الحفارات الهيدروليكية ذات الدوران الكامل الشائعة الاستخدام، على منصة الدوران، والتي تُسمى عادةً بالقرص الدوار العلوي. لذا، يمكن تلخيص الحفارة الهيدروليكية ذات الجرافة الواحدة في ثلاثة أجزاء: جهاز العمل، والقرص الدوار العلوي، وآلية الحركة.

تحوّل الحفارة الطاقة الكيميائية لزيت الديزل إلى طاقة ميكانيكية بواسطة محرك الديزل، ثم تُحوّل هذه الطاقة الميكانيكية إلى طاقة هيدروليكية بواسطة مضخة مكبس هيدروليكية. يُوزّع النظام الهيدروليكي الطاقة الهيدروليكية على كل عنصر تشغيلي (الأسطوانة الهيدروليكية، المحرك الدوار مع مُخفّض السرعة، محرك المشي مع مُخفّض السرعة)، ثم تُحوّل كل وحدة تشغيلية الطاقة الهيدروليكية إلى طاقة ميكانيكية، مما يُتيح حركة جهاز العمل، والحركة الدورانية للمنصة الدوارة، وحركة المشي للآلة بأكملها.
ثانيًا، نظام الطاقة للحفارة
1- مسار نقل الطاقة للحفارة هو كما يلي
1) مسار نقل طاقة المشي: محرك ديزل - وصلة - مضخة هيدروليكية (يتم تحويل الطاقة الميكانيكية إلى طاقة هيدروليكية) - صمام توزيع - مفصل دوار مركزي - محرك المشي (يتم تحويل الطاقة الهيدروليكية إلى طاقة ميكانيكية) - مخفض السرعة - عجلة القيادة - سلسلة مجنزرة - لتحقيق المشي.
2) مسار نقل الحركة الدورانية: محرك ديزل - وصلة - مضخة هيدروليكية (يتم تحويل الطاقة الميكانيكية إلى طاقة هيدروليكية) - صمام توزيع - محرك دوار (يتم تحويل الطاقة الهيدروليكية إلى طاقة ميكانيكية) - مخفض السرعة - دعامة دوارة - لتحقيق الحركة الدورانية.
3) مسار نقل حركة الذراع: محرك ديزل - وصلة - مضخة هيدروليكية (يتم تحويل الطاقة الميكانيكية إلى طاقة هيدروليكية) - صمام توزيع - أسطوانة الذراع (يتم تحويل الطاقة الهيدروليكية إلى طاقة ميكانيكية) - لتحقيق حركة الذراع.
4) مسار نقل حركة العصا: محرك ديزل - وصلة - مضخة هيدروليكية (يتم تحويل الطاقة الميكانيكية إلى طاقة هيدروليكية) - صمام توزيع - أسطوانة العصا (يتم تحويل الطاقة الهيدروليكية إلى طاقة ميكانيكية) - لتحقيق حركة العصا.
5) مسار نقل حركة الجرافة: محرك ديزل - وصلة - مضخة هيدروليكية (يتم تحويل الطاقة الميكانيكية إلى طاقة هيدروليكية) - صمام توزيع - أسطوانة الجرافة (يتم تحويل الطاقة الهيدروليكية إلى طاقة ميكانيكية) - لتحقيق حركة الجرافة.

1. عجلة التوجيه 2، المفصل المركزي الدوار 3، صمام التحكم 4، المحرك النهائي 5، محرك السير 6، المضخة الهيدروليكية 7 والمحرك.
8. صمام الملف اللولبي لسرعة المشي 9، صمام الملف اللولبي لفرامل الدوران 10، محرك الدوران 11، آلية الدوران 12 ودعامة الدوران.
2. محطة توليد الطاقة
تعتمد أجهزة الطاقة في الحفارات الهيدروليكية ذات الجرافة الواحدة في الغالب على محرك ديزل رأسي متعدد الأسطوانات ومبرد بالماء مع معايرة طاقة لمدة ساعة واحدة.
3. نظام النقل
ينقل نظام نقل الحركة في الحفارة الهيدروليكية ذات الجرافة الواحدة طاقة محرك الديزل إلى أجهزة التشغيل، وأجهزة الدوران، وآلية الحركة، وغيرها. وتوجد أنواع عديدة من أنظمة نقل الحركة الهيدروليكية للحفارات الهيدروليكية ذات الجرافة الواحدة، والتي تُصنف عادةً وفقًا لعدد المضخات الرئيسية، ونمط ضبط الطاقة، وعدد الدوائر. وتشمل هذه الأنظمة ستة أنواع من أنظمة التحكم الكمي، مثل نظام التحكم الكمي أحادي المضخة أو ثنائي المضخة أحادي الحلقة، ونظام التحكم الكمي ثنائي المضخة ثنائي الحلقة، ونظام التحكم الكمي متعدد المضخات متعدد الحلقات، ونظام التحكم المتغير ثنائي المضخة ثنائي الحلقة لتقاسم الطاقة، ونظام التحكم المتغير ثنائي المضخة ثنائي الحلقة كامل الطاقة، ونظام التحكم الكمي أو المتغير متعدد المضخات متعدد الحلقات. وبحسب نمط دوران الزيت، يُقسم النظام إلى نظام مفتوح ونظام مغلق. كما يُقسم إلى نظام متسلسل ونظام متوازي بحسب نمط تزويد الزيت.

1. لوحة القيادة 2، زنبرك لولبي 3، دبوس التوقف 4، لوحة الاحتكاك 5 ومجموعة ممتص الصدمات.
6. كاتم الصوت 7، مقعد تثبيت المحرك الخلفي 8 ومقعد تثبيت المحرك الأمامي.
يُطلق على النظام الهيدروليكي الذي يكون فيه معدل تدفق المضخة الرئيسية ثابتًا اسم النظام الهيدروليكي الكمي. في المقابل، يُمكن تغيير معدل تدفق المضخة الرئيسية بواسطة نظام تنظيم، وهو ما يُسمى النظام المتغير. في النظام الكمي، يعمل كل مشغل بمعدل تدفق ثابت مُزوَّد من مضخة الزيت دون فيضان، وتُحدد قدرة مضخة الزيت وفقًا لمعدل التدفق الثابت وأقصى ضغط تشغيل. من بين الأنظمة المتغيرة، يُعد نظام القدرة الثابتة المتغيرة الأكثر شيوعًا، ويتكون من مضختين وحلقتين، ويمكن تقسيمه إلى نظام قدرة متغيرة جزئية ونظام قدرة متغيرة كاملة. في نظام تنظيم القدرة المتغيرة، تُركَّب مضخة ذات قدرة متغيرة ثابتة ومنظم قدرة ثابتة في كل حلقة من حلقات النظام، وتُوزَّع قدرة المحرك بالتساوي على كل مضخة زيت. أما نظام تنظيم القدرة الكاملة، فيحتوي على منظم قدرة ثابتة يتحكم في تغيرات تدفق جميع مضخات الزيت في النظام في الوقت نفسه، وذلك لتحقيق تزامن المتغيرات.
في النظام المفتوح، يعود زيت التشغيل مباشرةً إلى خزان الزيت، ما يتميز ببساطة النظام وكفاءة تبديد الحرارة. مع ذلك، ونظرًا لسعة خزان الزيت الكبيرة، تكثر فرص تلامس دائرة الزيت منخفضة الضغط مع الهواء، ما يُسهّل دخول الهواء إلى الأنابيب مُسببًا اهتزازات. يعتمد تشغيل الحفارة الهيدروليكية ذات الجرافة الواحدة بشكل أساسي على أسطوانة الزيت، ولكن نظرًا للاختلاف الكبير بين حجرتي الزيت الكبيرة والصغيرة في الأسطوانة، وتكرار التشغيل، وارتفاع القيمة الحرارية، فإن معظم الحفارات الهيدروليكية ذات الجرافة الواحدة تعتمد النظام المفتوح. أما في النظام المغلق، فلا يعود زيت التشغيل مباشرةً إلى خزان الزيت، ما يتميز ببنية مُدمجة، وحجم خزان زيت صغير، وضغط مُحدد في دائرة عودة الزيت، وصعوبة دخول الهواء إلى الأنابيب، واستقرار التشغيل، وتجنب الصدمات أثناء الرجوع للخلف. مع ذلك، يُعد النظام مُعقدًا، وتبديد الحرارة فيه ضعيف. في الأنظمة المحلية، مثل جهاز الدوران في الحفارة الهيدروليكية ذات الجرافة الواحدة، يُستخدم نظام هيدروليكي ذو حلقة مغلقة. وللتعويض عن تسرب الزيت الناتج عن الدوران الموجب والسالب للمحرك الهيدروليكي، غالبًا ما توجد مضخة زيت إضافية في هذا النظام.
4. آلية التأرجح
تقوم آلية الدوران بتدوير جهاز العمل والقرص الدوار العلوي إلى اليسار أو اليمين لأغراض الحفر والتفريغ. يجب أن يكون جهاز الدوران في الحفارة الهيدروليكية ذات الدلو الواحد قادرًا على تثبيت القرص الدوار على الإطار دون إمالة، مما يجعل الدوران سلسًا ومرنًا. لذلك، تُجهز الحفارات الهيدروليكية ذات الدلو الواحد بأجهزة دعم الدوران وأجهزة نقل الحركة، والتي تُسمى أجهزة الدوران.