Резцы не скалываются, твердосплавные наконечники не отпадают, но весь ряд резцов равномерно стачивается и укорачивается, расход резцов резко возрастает, а скорость проходки остаётся низкой.
В чём причина: слишком мягкие породы или завышенная частота вращения барабана? Вот выводы из полевой практики.
Сначала определите характер износа, не допускайте ошибок в диагностике
Выделяют два типа повреждения резцов, неверная диагностика делает все корректирующие меры бесполезными:
- Скалывание, неравномерный износ, отслоение твёрдого сплава, выкрашивание кромок — ударные повреждения от кратковременных нагрузок. Чаще возникают при работе в твёрдых породах с прослойками, заклинивании инструмента или неверном угле установки.
- Равномерное округление и укорачивание всего резца без локальных повреждений — результат длительного абразивного износа при постоянном трении. Является частой проблемой при работах в мягких породах.
Действительно ли мягкие породы «щадят» резцы? Вовсе нет
Многие бригады считают: «мягкие породы разрабатывать легко, резцы изнашиваются мало; большой расход бывает только в твёрдых породах». Это распространённое заблуждение.
- Твёрдые породы: порода разрушается хрупким отколом, время контакта резца с массивом короткое, путь трения невелик, износ поддаётся контролю.
- Мягкие породы (глинистые сланцы, рыхлые угольные пласты): обладают высокой пластичностью. При внедрении резца порода не отслаивается, большое количество породной пыли плотно обволакивает наконечник, образуя постоянный абразивный слой.
Кроме того, в мягких породах часто присутствуют мельчайшие невидимые частицы кварца, которые как мелкая наждачная бумага непрерывно стачивают корпус резца. Мягкие породы являются благоприятной средой для развития равномерного абразивного износа.
Но главная причина быстрого выхода резцов из строя — несоответствие частоты вращения и скорости подачи, неоптимальная толщина среза для одного резца.
Стремясь выполнить план, многие бригады необоснованно увеличивают частоту вращения барабана при разработке мягких пород. Результат: «чем выше обороты, тем интенсивнее износ, тем быстрее выход из строя».
Высокая частота вращения порождает три негативных эффекта:
- Кратное увеличение бесполезного трения: резцы непрерывно шлифуют ещё не отделившуюся мягкую породу, совершая холостую работу.
- Перегрев от накопления тепла: слой пыли ухудшает теплоотвод, износостойкость твердосплавного наконечника резко падает. Возникает замкнутый цикл: «резец затупляется → сопротивление растёт → температура повышается → сплав размягчается».
- Затруднён удаление шлама: частицы породы задерживаются в пазах, непрерывно омывают резцы и ускоряют равномерный износ.
Запомните основные принципы:
- Твёрдые породы: низкая частота вращения + контролируемая скорость подачи (обеспечивают ударное внедрение резца).
- Мягкие породы: средне‑низкая частота вращения + рациональная скорость подачи для сдвигового отрыва породы.
Необоснованное повышение оборотов приводит к обратному результату.
Быстрая диагностика за одну минуту
Одно простое правило: мягкие породы — это «благоприятная среда» для износа, а высокая частота вращения — это «катализатор». Их сочетание приводит к быстрому выходу резцов из строя.
Четыре практически проверенные меры для устранения проблемы ⚠️ Все регулировки параметров и техническое обслуживание должны выполняться квалифицированным персоналом в пределах допустимых характеристик оборудования. Перед очисткой от пыли и осмотром резцов обязательно остановите и обесточьте машину.
① Оптимизация параметров оборудования (наиболее эффективная мера) При работах в мягких породах умеренно снижайте частоту вращения режущего барабана, подбирайте соответствующую скорость подачи для поддержания оптимальной толщины среза на один резец. Слишком тонкий слой вызывает повторное шлифование, слишком толстый — резкое возрастание сопротивления.
② Правильный подбор модели резцов При отсутствии сильных ударных нагрузок в мягких породах отдавайте предпочтение специализированным резцам с повышенной износостойкостью и устойчивостью к эрозии, например резцам с градиентным твёрдым сплавом или износостойким покрытием, это существенно увеличивает ресурс. При износе наконечника более 1/3 от первоначальной длины производите замену целым рядом, не смешивайте новые и изношенные резцы. Новые резцы имеют большую высоту, при смешанной установке нагрузка распределяется неравномерно, и новые резцы также быстро изнашиваются, общий ресурс снижается.
③ Регулярный контроль состояния оборудования
- Проверяйте свободу вращения резцов, исключайте заклинивание, которое приводит к неравномерному износу и скалыванию.
- Осматривайте посадочные гнёзда и втулки резцов, своевременно заменяйте деформированные детали.
④ Улучшение условий эксплуатации
- Своевременно очищайте пазы от скопившейся пыли, уменьшайте обволакивание и эрозионное воздействие частиц породы.
- Избегайте длительной работы на холостом ходу и эксплуатации с перегрузкой.
Итог
Скалывание резцов сигнализирует о ударных нагрузках, неравномерный износ — о проблемах установки, а быстрый равномерный износ — о неправильной частоте вращения. Мягкие породы являются предпосылкой, а высокие обороты — основной причиной дефекта.
Быстрый равномерный износ резцов обусловлен не только геологическими условиями и не всегда связан с плохим качеством изделия. По сути это следствие несоответствия параметров оборудования реальным условиям работ.
Точная настройка режимов, грамотный подбор резцов и регулярная очистка позволяют значительно сократить расход расходных материалов и добиться снижения затрат при росте производительности.
В следующий раз при появлении эффекта «округления и укорачивания» резцов не вините породу, сначала посмотрите на показания тахометра! 💪