Nowoczesna wiertnica eksploatowana w KGHM

Intensywny rozwój elektroniki w technice hydraulicznych sterowań maszyn mobilnych pozwala na doskonalenie konstrukcji maszyn górniczych. Zastosowanie elementów układów hydraulicznych sterowanych za pomocą sieci CANopen umożliwia usunięcie rozdzielaczy hydraulicznych z kabiny operatora. Takie rozwiązanie wykorzystano w projektowaniu grupy specjalistycznych maszyn górniczych.

Wiertnica RTCD-18
Nowoczesna wiertnica eksploatowana w KGHM jest pierwszym modelem rdzeniowym typu RTCD-18, której projekt oraz prototyp wykonano w Oddziale Produkcyjno-Remontowym Biura Handlowego „Ruda”. Wóz wiertniczy RTCD–18 służy do wiercenia w wyrobiskach niewęglowych i niemetanowych podziemnych zakładów górniczych. Wiercenie otworów rdzeniowych lub pełnym przekrojem w górotworze wykonuje się metodą obrotową z przepłuczką. Dzięki wierceniu otworów rdzeniowych możliwe jest pobranie próbek skały, co pozwala na określenie okruszcowania złoża oraz jego miąższości. Zdobyta wiedza pomaga górnikom w planowaniu dalszej eksploatacji.

Rys 1. Założenie modelu

Napęd i sterowanie

Układ roboczy maszyny napędza silnik elektryczny o mocy 22 kW, natomiast układ hydrauliczny zasilany jest pompą napędzaną silnikiem spalinowym. Sterowanie kinematyką zespołu roboczego wiertnicy dostosowane jest ergonomicznie i intuicyjnie dla operatora. Do monitorowania parametrów układu służą dwa wyświetlacze DI 3 firmy Bosch Rexroth, umieszczone po lewej i prawej stronie klimatyzowanej kabiny. Każdy monitor przypisany jest do odpowiedniego drążka sterowniczego (joystick-a). Podczas przejazdów wiertnicy monitory pełnią rolę „lusterek”, wyświetlając obraz lewej i prawej strony maszyny. Przyciskami manipulatorów wybiera się zestawy sekwencji ruchów, a w „przewijanym menu” wyświetlacza dostępne są funkcje osi joystick-ów. Trójwymiarowa animacja na monitorach przedstawia ruchy zespołu roboczego.

Rys 2. Wiertnica RTCD-18

Rys 3. Wysięgnik wozu wiercącego

Układ Hydrauliczny

Wykorzystanie sieci CAN-BUS do sterowania pozwala na wykonanie układu hydraulicznego z elementami rozproszonymi, czyli rozdzielacze i zawory zlokalizowano blisko elementów wykonawczych. Takie rozwiązanie zmniejsza liczbę przewodów hydraulicznych prowadzonych wzdłuż ruchomych elementów zespołu roboczego. Przeniesienie rozdzielaczy i zaworów z kabiny operatora wyeliminowało emisję ciepła, co zwiększa komfort pracy operatora.

Rozwój techniki hydraulicznej umożliwił budowę systemów sterowania za pomocą EPM (Elektronik Pilot Module), montowanych na rozdzielaczach M4-12 firmy Bosch Rexroth.

Rys 4. Wnętrze kabiny operatora

Rys 5. Wyświetlacz DI3

Układ hydrauliczny zawiera sześć pomp zębatych o różnej wydajności, pięć rozdzielaczy, siedem silników hydraulicznych oraz kilkanaście siłowników. Maszyna działa w systemie CAN-BUS, który stanowi centralną magistralę komunikacyjną do sterowania i przesyłania informacji dotyczących parametrów stanu oraz pracy mechanizmów maszyny, podłączonych do sterownika RC (Rexroth Controller) zaprogramowanego w środowisku BODAS.

Rys 6. Rozdzielacz M4-12

Współpraca i Innowacje

Współpraca inżynierów Biura Handlowego Ruda oraz firmy Bosch Rexroth zaowocowała stworzeniem funkcjonalnej i nowoczesnej wiertnicy rdzeniowej, która może wyznaczać kierunki rozwoju maszyn górniczych.

Źródło: https://www.boschrexroth.pl