Tôi nên sử dụng loại răng cắt nào cho các điều kiện đất khác nhau?

Tham khảo nhanh: Cắt răng theo loại đất

Trước khi đi vào chi tiết, đây là bảng tra cứu thực tế mà hầu hết các đội nạo vét có thể sử dụng trực tiếp tại chỗ. Nó dựa trên dữ liệu hiện trường được thu thập từ các hoạt động của máy cắt hút bùn qua cửa sông, các dự án bảo trì cảng và cải tạo.

Tại sao việc phân loại đất lại được ưu tiên hàng đầu

Mỗi máy hút bùn cắt hoạt động dựa trên nguyên tắc cơ bản giống nhau: đầu máy cắt kiểu mũi khoan quay sát đáy biển trong khi máy bơm ly tâm hút vật liệu đã nới lỏng vào ống hút. Tải trọng lên răng thay đổi đáng kể tùy thuộc vào vật mà đầu cắt đang cắn vào. Bùn mềm hầu như không có lực cản nên một chiếc răng dài và mảnh có thể xuyên qua nhanh chóng mà không cần mô-men xoắn quá lớn. Ngược lại, đá bị phong hóa tạo ra tải trọng tác động lặp đi lặp lại và một chiếc răng mảnh mai trong tình trạng đó sẽ sứt mẻ hoặc gãy trong vòng vài chục giờ.

Trong một dự án chẳng hạn như công việc điều tiết kênh cửa sông, địa chất có thể chuyển từ bùn mềm sang thấu kính đất sét cứng trong cùng một chuyển động cắt. Những đội chỉ mang một loại răng thường thấy độ mòn không đều trên đầu máy cắt, với một số răng bị mòn phẳng trong khi các răng lân cận hầu như không chạm vào. Việc phân loại đất trước, sử dụng các bản ghi khoan hoặc dữ liệu thử nghiệm độ xuyên tiêu chuẩn, cho phép chọn được hình dạng răng phù hợp trước khi đầu máy cắt thậm chí đi xuống nước.

Hồ sơ răng và mục đích sử dụng của chúng

Răng cắt cho đầu máy cắt nạo vét thường được nhóm thành ba nhóm làm việc và mỗi nhóm được chế tạo dựa trên sự cân bằng khác nhau giữa tốc độ xuyên thấu và khả năng chống va đập.

• Răng nhọn có lưỡi cắt phẳng, rộng và thân dài. Chúng cắt xuyên qua vật liệu mềm với lực cản tối thiểu và là lựa chọn tiêu chuẩn cho phù sa, bùn và trầm tích lỏng lẻo. Biên dạng dài của chúng cũng giúp loại bỏ vật liệu khỏi đầu cắt khi nó quay.
• Răng côn kiểu Pick có đầu nhọn, tròn, thường được hoàn thiện bằng vật liệu cacbua vonfram. Hình dạng này tập trung lực vào một diện tích tiếp xúc nhỏ hơn, hiệu quả đối với cát, đất sét pha cát và sỏi được nén nhẹ, nơi cạnh phẳng sẽ chỉ đẩy vật liệu chứ không cắt nó.
• Răng đá nặng ngắn hơn và dày hơn, với thân bằng thép hợp kim rèn được thiết kế để hấp thụ tác động lặp đi lặp lại thay vì cắt sạch. Chúng được sử dụng cho đá phong hóa, vật liệu rạn san hô và các lớp đất xi măng, nơi ưu tiên chuyển từ tốc độ cắt sang khả năng tồn tại của cấu trúc.

Lựa chọn vật liệu cũng quan trọng như hình dạng. Thép có hàm lượng mangan cao thường được dùng làm thân răng vì nó cứng lại khi chịu tác động, có nghĩa là bề mặt thực sự trở nên cứng hơn khi bị va chạm nhiều. Các đầu cacbua vonfram được thêm vào ở những nơi mài mòn, thay vì va đập, là chế độ hư hỏng chủ yếu, chẳng hạn như trong cát mịn có hàm lượng thạch anh cao.

Phạm vi đầu cắt và bộ phận mài mòn

Ngoài bản thân các răng cắt, cụm đầu cắt xung quanh còn xác định mức độ chịu tải của các răng đó. Dưới đây là một số bộ phận nạo vét có liên quan được sản xuất cho hoạt động của máy nạo vét hút.

Nạo vét cắt răng

Dụng cụ cắt

Đầu cắt nạo vét

Đầu cắt

Lắp ráp ổ đĩa cắt

Hệ thống truyền động

Vòng đeo mangan cao

Mặc bộ phận

mảnh cánh tay nạo vét

Đầu cắt Support

Khớp răng với công suất đầu cắt và mô-men xoắn

Việc lựa chọn răng không thể tách rời khỏi bộ truyền động đầu cắt. Cụm dẫn động đầu dao cắt mô-men xoắn cao có thể đẩy các răng đá nặng xuyên qua các lớp xi măng, nhưng cùng một bộ truyền động được trang bị các răng đục mảnh trong bùn mềm sẽ chỉ quay mà không có lực cản đáng kể, lãng phí nhiên liệu và tăng tốc độ mài mòn ổ trục khoan. Là một hướng dẫn làm việc:

• Các bộ truyền động có công suất dưới 150 kW thường kết hợp tốt nhất với răng đục hoặc răng gắp nhẹ trên đất mềm đến trung bình.
• Các bộ truyền động có công suất từ ​​150 đến 400 kW có thể xử lý các răng gắp được gia cố trên sỏi dày đặc và đất sét cứng.
• Các bộ truyền động trên 400 kW thường được kết hợp với răng đá nặng dành cho đá phong hóa và nền xi măng.

Răng quá nhỏ trên bộ truyền động quá khổ dẫn đến gãy đầu sớm do tải trọng va đập. Răng quá khổ, nặng trên bộ truyền động có kích thước nhỏ làm giảm tốc độ vung vợt và tốc độ tạo ra, đôi khi từ 30 phần trăm trở lên so với thiết lập được khớp chính xác.

Mặc cuộc sống, kiểm tra và lập kế hoạch thay thế

Hầu hết người vận hành đều kiểm tra răng cắt sau mỗi 100 đến 150 giờ hoạt động trong điều kiện cát mài mòn và cứ sau 250 đến 300 giờ trong bùn mềm. Nói chung, răng cần được thay thế khi độ mòn đã giảm khoảng 30% chiều dài ban đầu do hiệu suất cắt giảm mạnh vượt quá điểm đó và bộ chuyển đổi lắp đặt bị mài mòn trực tiếp.

Việc lưu trữ hỗn hợp các răng đục, cuốc và răng đá trên tàu cho phép thủy thủ đoàn thích ứng trong cùng một ca khi đầu máy cắt đi qua ranh giới đất, thay vì tạm dừng sản xuất để tìm đúng bộ phận từ bờ.

Thực hành lắp đặt và bảo trì

Việc lắp đặt đúng cũng quan trọng như việc lựa chọn răng. Các bộ phận tiếp hợp lỏng lẻo cho phép chuyển động ngang dưới tác dụng của tải trọng, điều này làm tăng tốc độ nứt do mỏi ở chân răng ngay cả khi bản thân vật liệu răng rất phù hợp với đất. Thực hành tiêu chuẩn bao gồm vặn các chốt giữ theo thông số kỹ thuật của nhà sản xuất, kiểm tra căn chỉnh bộ chuyển đổi sau mỗi lần gặp đá và làm sạch các ổ cắm trước khi lắp một chiếc răng mới để ngăn cặn bám lại gây ra chỗ ngồi không bằng phẳng.

Xoay vị trí răng định kỳ, thay vì luôn thay thế theo cùng một trình tự, cũng giúp làm đều sự mài mòn trên cần đầu dao, giúp kéo dài thời gian bảo dưỡng của bản thân tay cắt và giữ cho lực cắt được phân bổ đối xứng trong quá trình vận hành.

Làm việc với nhà cung cấp phụ tùng nạo vét

Do điều kiện đất đai thay đổi tùy theo dự án và thậm chí theo mùa trên cùng một tuyến đường thủy, nhiều nhà khai thác nạo vét làm việc với nhà cung cấp thiết bị nạo vét có thể cung cấp nhiều biên dạng răng và bộ điều hợp phù hợp thay vì một thiết kế cố định duy nhất. Nhà sản xuất phụ tùng nạo vét đáng tin cậy thường sẽ cung cấp chứng chỉ đúc hoặc rèn, báo cáo kiểm tra độ cứng và bản vẽ kích thước cho từng loại răng, cho phép người mua xác nhận khả năng tương thích với đầu cắt trước khi đặt hàng. Đối với các đội chạy các thiết bị nạo vét phễu hút kéo cùng với máy nạo vét hút cắt, việc duy trì tiêu chuẩn các bộ phận dùng chung trên đầu kéo và răng đầu cắt cũng giúp đơn giản hóa việc quản lý hàng tồn kho và giảm thời gian ngừng hoạt động để chờ bộ phận chính xác.