la perforadora
DESCRIPTION
Teoria perforadoraTRANSCRIPT
-
La Perforadora en minera
-
Historia
-
Tipos de perforadora
Perforadoras Rotativas
Trituracin empleando triconos, o por corte utilizando bocas especiales. El
primer sistema se aplica en rocas de dureza media a alta y el segundo en
rocas blandas.
-
Tipos de perforadora
Perforadoras Rotopercutiva
Son los ms utilizados en casi
todos los tipos de rocas, tanto
as el martillo se sita en la
cabeza como en el fondo del
barreno.
-
Estructura de perforadora
Motor Especificaciones de motor disel
MOTOR
Marca & Modelo CATERPILLAR C9
Tipo Turbocompresor y refrigeracin por
aire diesel, Inyeccin directa,
controlador electrnico
Potencia / velocidad 145 kW-195hp / 125rpm Standard
Capacidad del estanque 630 L (420+210)
-
Estructura de perforadora
Ubicacin del Motor
-
Estructura de perforadora
Motor: Sistema de inyeccin de combustible
El sistema de alimentacin del motor disel (cammon rail)
Es un sistema electrnico de inyeccin de combustible para motores disel de
inyeccin directa en el que el gasleo es aspirado directamente del depsito de
combustible a una bomba de alta presin y sta a su vez lo enva a un
conducto comn para todos los inyectores y por alta presin al cilindro.
La idea esencial que rige el diseo es lograr una pulverizacin mucho mayor,
para optimizar el proceso de inflamacin espontnea de la mezcla que se
forma en la cmara.
-
Estructura de perforadora
Motor
1. Tanque
2. Bomba de transferencia
3. Filtro de combustible
4. Gobernador de la bomba
5. Palanca de acelerador
6. Bomba de inyeccin
7. Caera de alta presin
8. Inyector
9. Forma de pulverizacin de combustible
Fig. Circuitos del sistema de inyeccin de combustible
-
Estructura de perforadora
Motor: Control de ralent del motor
SISTEMAS DE CONTROL DE MARCHA MINIMA (SISTEMA IAC - IDLE AIR CONTROL)
El sistema de control de macha mnima (ralenti) se utiliza para estabilizar la
velocidad ralenti del motor durante arranques en fro y despus de
condiciones de operacin tras un perodo de calentamiento. estabilizacin de
la velocidad ralenti se necesita debido al efecto que los cambios de
requerimientos de trabajo y esfuerzo que se ejercen sobre el motor tienen un
efecto directo sobre las emisiones, la calidad de la marcha mnima y la
manejabilidad del vehculo en general.
-
Estructura de perforadora
Tren de rodaje
Es un elemento de desplazamiento que debe ser inspeccionado cada cierto
tiempo debido a su desgaste elevado porque representa una inversin de un
20% del costo de la perforadora y un 50% en costos por mantenimiento.
Perforadora de Cadena CAT MD6640
-
Estructura de perforadora
Constituyentes del Tren de rodaje
Ruedas motrices
Compuesta de una sola pieza con
agujeros en su periferia donde
atornilla distintos segmentos con
forma de pin sobre la que desliza
la cadena.
Rueda Gua
Compuesta de una chapa soldada y de gran resistencia a la abrasin.
-
Estructura de perforadora
Constituyentes del Tren de rodaje
Rodillos de apoyo
Estn sumergidos en un bao de aceite protegidos por un sello eficaz que son
puntos de apoyo como el rodillo interior y exterior
-
Estructura de perforadora
Constituyentes del Tren de rodaje
Eslavones
Constituyen el ncleo elemental de la misma que se unen entre si por
casquillos.
-
Estructura de perforadora
Constituyentes del Tren de rodaje
Zapatas
Es el elemento de contacto del tren de rodaje con la tierra como elemento de
sustentacin que van fijas a los eslabones mediante tornillos de alta resistencia
-
Estructura de perforadora
Tren de rodaje: Desgaste
Es consecuencia principalmente del alargamiento entre el buln y casquillo y el movimiento de giro de articulacin con que se amolda la cadena con las ruedas motrices y guas.
Factores que influyen el desgaste
Estos factores de dividen en tres grupos:
Factores controlables
Ajuste de cadena en funcin a las condiciones de trabajo de la perforadora.
Uso de zapata mas angosta posible
Implican la flotacin adecuado para su aplicacin
Alineacin
Importante para evitar el desgaste acelerado y desigual de los componentes mviles del tren de rodaje.
-
Estructura de perforadora
Movimiento del mstil
El mstil es una estructura novelesca de
tubos acerados y platos formados. La
estructura principal est compuesta de
tubos verticales soldados
conjuntamente con arriostramiento de
atrs.
El mstil funciona para mover el ascenso
y la gua para el equipo.
-
Estructura de perforadora
Movimiento del mstil
El equipo que debe de ser
soportado por la torre o el
mstil es.
La corona
La changuera
Rampa de tuberas
Contrapozo
-
Funcionamiento:
Elctrico
El sistema elctrico de 24 V es alimentado por un alternador de corriente
alterna y dos bateras.
El sistema elctrico se compone de un equipo de arranque, iluminacin de
trabajo, mandos elctricos, sistema de control elctrico, los circuitos
electrohidrulicos y dispositivos de seguridad.
El sistema de control elctrico incluye mdulos de arranque, rels,
interruptores,Resistencias y diodos.
-
Funcionamiento:
Elctrico
Los botones/cable de parada de emergencia estn acoplados en serie con el
sistema de desconexin del motor diesel. Tan pronto se acciona uno de los
botones/cable, se detiene inmediatamente el motor diesel. Antes de poder
poner en marcha el motor se debe reponer el botn de parada de
emergencia. El motor no puede ponerse en marcha cuando est activada alguna de las paradas de emergencia.
-
Funcionamiento:
Hidrulico
CONTROLES ELECTRO HIDRAULICOS ACTUADORES Y VALVULAS
La funcin principal de los controles electro hidrulico (EHCs) usados en una perforadora es para realizar la unin entre el comando del operador y las vlvulas
o el control de una bomba. El operador comanda los movimientos alcanzando el
carrete o servo de la siguiente manera: Por una seal elctrica. Trasmitida a travs
de un cable. Y por presin hidrulica.
-
Funcionamiento:
Hidrulico
VALVULAS:
Los PULSAR VS Series la vlvula de control de presin es normalmente cerrada,
centrada por resorte, actuada por solenoide, alta velocidad, vlvula (on/off)
digital. Esto consta de un cartucho desmontable especialmente acoplado con un
restrictor y un sello.
-
Funcionamiento:
Hidrulico
VALVULAS DE CONTROL FEMA Pulldown / Holdback CONTROL FEMA
En las perforadoras de gran dimetro, el controlador de presin FEMA es usado en
el sistema de avance. En las perforadoras de baja presin es usado solo en el
sistema de pulldown. Las perforadoras de alta presin usan dos. Una usada en el
Pulldown y una en el holdback. La vlvula FEMA esta localizada entre el colector de
polvo y el soporte de la torre, en la plataforma de servicio.
-
Funcionamiento:
Hidrulico
CONTROLADORES: Controlador de Pulldown
El controlador de fuerza de pulldown es energizado (cable # 82) cuando el selector
perforacin propulsin es puesto en modo perforacin. La corriente de salida del controlador es una seal proporcional y directa de 0-12 VDC. Cuando el operador
gira la perilla hacia la derecha, la seal de corriente esta alimentando a la bobina
del FEMA. Las caractersticas de la perilla nos proveen de 12 VDC cuando esta
totalmente girada.
-
Funcionamiento:
Hidrulico
POSICION DE LOS ACTUADORES LIMIT SWITCHES
En algunos casos, un controlador EHC recibe informacin sobre la posicin de los
componentes tambin en la operacin puede ser secuenciada o protegida contra
movimientos que podran causar daos. En los circuitos elctricos de las
perforadoras, la informacin es entregada por limit Switch montados en una
localizacin apropiada en la torre. Todos los limit switch tienen un conjunto de
contactos (4 terminales) Un conjunto de contactos esta normalmente abiertos (NO)
y los otros son normalmente cerrados (NC) cuando se quiera que la manija este en
posicin normal de trabajo (actuado), un circuito dirigido a los contactos (NO)
podra ser interrumpido el flujo de corriente
-
Funcionamiento:
Hidrulico
Control de Torque Mximo
El controlador rotativo de torque mximo puede ser utilizado para controlar,
(subiendo o bajando), la fuerza de torque del sistema de rotacin. Moviendo la
perilla hacia la derecha, se incrementa la fuerza de torque disponible en el
circuito de rotacin.
-
Funcionamiento:
Neumtico
El sistema de aire se compone de un compresor con separador de aceite,
mangueras y vlvulas.
Funcionamiento del Sistema de aire:
1.El compresor es accionado
directamente por el motor disel.
2.El sistema suministra aire a la perforadora con un sistema de lubricacin HECL y
al captador de polvo para la limpieza de filtros.
-
Funcionamiento:
Neumtico
Cmo saber que algo anda mal en el
compresor
- Baja presin en la broca, toberas muy grandes, o no hay toberas.
Por que debemos cuidar el Aire:
Al salir ms aire por los rodamientos , los labios de la broca se mantienen ms
limpios, se evita la erosin de los mismos y se reduce la exposicin de los
rodamientos.
-
Funcionamiento:
Perforacin
Mtodo de perforacin Rotativa
En la perforacin rotativa intervienen las siguientesvariables controlables por el operador:
Empuje sobre la broca,
Velocidad de rotacin,
Desgaste en la boca,
Dimetro del pozo y
Caudal de aire para retiro del detritus.
La perforacin rotativa por trituracin se genera portransmisin de la energa de rotacin y avance (pulldawn)por medio del conjunto de tubos de perforacin hacia labroca que est en contacto con la roca pulverizndola.
-
Funcionamiento:
Perforacin
Mtodo de perforacin Rotativo
Perforacin Rotativa
(Rotary Drilling)
Perforacin Rotativa
Asistida por Percusin
(Percussion Assisted
Rotary Drilling)
-
Funcionamiento:
Perforacin
sarta de perforacin
-
Funcionamiento:
Perforacin
Durante y despus de la perforacinDimetro del agujero :9 7/8 " - 12 " ( 251 -
311 mm )
-
Funcionamiento:
Frenos en la perforadora
Freno hidromtico: su funcionamiento se basa en el aprovechamiento de
la fuerza hidrulica, es un retardador para reducir las velocidades de
desplazamiento de la tubera
-
Funcionamiento:
Frenos en la perforadora
Freno Crown-omatico
Este conjunto de piezas es un sistema de proteccin para
las coronas instalada en el mstil su funcin es detener al
block viajero antes de impactar en la parte inferior de las
coronas.
Consta de :
Gato actuador acoplado a la barra del freno principal del
tambor
Valvula togle de paso,corte rpido y restablecedora.
-
Funcionamiento:
Sistema de empuje
FUNCIONAMIENTO DE EMPUJE:
Para tener una buena penetracin en la
roca es preciso un determinado empuje
que depende tanto de la resistencia de a
roca como del dimetro del barreno que
se pretende perforar.
Como el peso de las barras no es
suficiente para obtener la carga precisa,
se hace necesario aplicar fuerzas
adicionales que suelen transmitirse casi
exclusivamente a travs del sistema de
empuje.
-
Funcionamiento:
Sistema de empuje
Estos mecanismos de empuje permiten,adems de suministrar un esfuerzo deempuje perfectamente controlado, izarlas barras que constituyen la sarta deperforacin.
El peso de todo conjunto acta comoreaccin contra el empuje aplicado a laboca, de donde se deduce que el peso dela perforadora debe ser superior ynormalmente el doble de la carga mximaque se pretende conseguir.
OBSERVACION:
Las velocidades de elevacin de la sartasuelen ser de 18 a 21 metros por minuto,norecomendndose valores superiorespor problemas de vibraciones.
SISTEMA DE EMPUJE EN AMBAS
DIRECCIONES.
-
Funcionamiento:
Sistema de giro
El sistema rotatorio comprende los siguientes componentes:
Ensamblaje rotatorio
Sarta de perforacin
Herramientas de corte y fractura
-
Funcionamiento:
Sistema de giro: mesa de giro
Es una maquinaria sumamente fuerte y resistente que hace girar el cuadrante
y a la sarta de perforacin
-
Funcionamiento:
Sistema de giro: Sarta de perforacin
Es una columna de tubos de acero, cuyo extremo inferior va enroscada la
sarta de collares y en su extremo esta la broca, que corta la roca para hacer
el hueco de perforacin. Gira a altas RPMs.
-
Funcionamiento:
Sistema de giro: Herramientas de corte y
fractura Barreras tricnicas
El mecanismo principal es de trituracin por impacto fallando la roca por compresin.
Barrenas de cortadores fijos
Barrenas de diamante natural
De diamante trmicamente estable
Compactas de diamante
Barrenas especiales
Pueden ser ampliadoras o bicntricas y se utilizan para ampliacin de dimetro desde una profundidad determinada.
-
Compresores de abastecimiento de perforacin
-
Compresores de tornillo
Compresor de tornillo, accionado por el motor, su funcin principal es
abastecer aire a los sistemas que implican su uso, enfriamiento de la broca y
limpieza del pozo.
-
Compresores de tornillo
COMPONENTES PRINCIPALES
Filtro de aire
Motor principal
Filtro de aceite de compresor
Filtro de aceite de barrido
Tanque T.
Transductores de temperatura y presin.
-
Compresores de tornillo
-
Compresores de tornillo: Aceite de barrido
El aceite tanque T regresa al compresor a travs de las lneas
de barrido.
Filtro de aceite de barrido(filtro atornillable)
-
Subsistema de admisin de aire
El aire de la atmsfera se filtra a travs de dos purificadores de aire de etapa
doble antes de entrar al compresor.
La vlvula de entrada de aire se cierra en el arranque del motor principal y se
modula durante la operacin.
-
Subsistema de admisin de aire:
Purificadores de aire del compresor principal
Adelante de las vlvulas de restriccin de
admisin de aire se encuentra instalado un
conjunto purificador de aire para filtrar el
aire que entra al compresor
-
Subsistema de admisin de aire:
Monitor de filtro
Un monitor del filtro se encuentra conectado mediante tubera entre el
purificador de aire y la vlvula de entrada, y
est ubicado en el soporte de apoyo del purificador del aire
El monitor indica al sistema de control
AC800 cuando el filtro necesita cambiarse.
-
Subsistema de admisin de aire:
Controles de aire e Hidrulicos
La cantidad de aire que entra compresor la
determina la vlvula de mariposa de
entrada. Antes del arranque del motor
principal, a la vlvula de mariposa de
entrada la mantiene cerrada la presin del
resorte que acta sobre el lado del extremo
de la varilla del pistn en el cilindro de
control de entrada de aire.
-
Subsistema de admisin de aire:
Controles de aire e Hidrulicos Despus de que el compresor arranca
y est funcionando bajo condicionesnormales, la vlvula de entrada es
modulada por la presin de la vlvulapiloto de sustraccin, actuando sobreel cilindro de control de la vlvula de
entrada.
De este modo, la vlvula de entradacontrola el aire que va al compresorde aire, en base a la demanda.
-
Subsistema de admisin de aire:
Filtro/separador de aire de control El filtro del aire de control elimina la humedad del aire antes de que se
utilice para controlar las vlvulas de restriccin de admisin de aire.
Ajuste de regulador de la presin de aire
Encienda el motor principal
Cierre la vlvula de mariposa de aire de la broca.
Ajuste el tornillo de tope de la vlvula de mariposa de entrada (refirase a Ajuste del tornillo de tope de la vlvula de mariposa de entrada.)
Gire hacia adentro el tornillo de ajuste de la vlvula piloto de sustraccin hasta que las presiones de entrada y
salida sean iguales en los manmetros 34A y 34B.
Ajuste de la presin de salida del regulador de aire a 50 psi, (3,5 bar) como se indica en el manmetro 34C o en el puerto de prueba de precisin T20
Bloquee el tornillo de ajuste del regulador de aire.
-
Subsistema de admisin de aire:
Ajuste de vlvula piloto de sustraccion Encienda el motor principal
Cierre la vlvula de mariposa de aire de la broca.
Ajuste el tornillo de tope de la vlvula de mariposa de entrada
(refirase a Ajuste del tornillo de tope de la vlvula de mariposa
de entrada.)
Ajuste el regulador de presin de aire (refirase a Ajuste del
regulador de la presin del aire.)
Gire hacia adentro el tornillo de ajuste de la vlvula piloto de
sustraccin hasta el brazo de la palanca de la vlvula de
mariposa de entrada apenas se separe del tornillo de tope.
Bloquee el tornillo de ajuste de la vlvula piloto de sustraccin.
-
Detalles del lado lateral del compresor
Subsistema de admisin de aire:
-
Sistema de mantenimiento Hidrulico y
Neumtico
Refirase a la Figura . El tanque hidrulico se
encuentra ubicado en la sala del lado izquierdo de
la mquina.
Con la perforadora sobre piso nivelado, revise el
nivel de aceite leyendo la mirilla de nivel, ubicada
en la parte delantera del tanque. La leyenda a un
lado de la mirilla indica los niveles de aceite
correctos permisibles mnimo y mximo para las
diversas posiciones del mstil y de los gatos de
nivelacin de la perforadora.
Revisin del nivel de aceite del tanque hidrulico
-
Sistema de mantenimiento Hidrulico y
Neumtico
Agregar aceites sin filtrar puede introducir
contaminantes que pueden daar el sistema
hidrulico y sus componentes. Siempre filtre el
aceite que se agrega al tanque hidrulico.
Revisin del nivel de aceite del tanque hidrulico
-
Sistema de mantenimiento Hidrulico y
Neumtico
Revisin del nivel del deposito de aceite del compresor de aire principal
Hacer funcionar el compresor de aire con
aceite insuficiente puede daar severamente
los lbulos del compresor. Nunca haga funcionar
el compresor de aire principal cuando el nivel
de aceite se encuentre abajo de la marca LOW
(bajo). Agregue aceite del tipo especificado en
la Seccin de lubricacin siempre que el nivel
de aceite se encuentra en la marca ADD
(agregar) en la mirilla.
El aceite tambin se puede agregar al tanque T
utilizando el sistema de llenado rpido .
-
Sistema de mantenimiento Hidrulico y
Neumtico
Inspeccin de las lneas de aire para detectar fugas
Inspeccione visualmente cada manguera y tubo
del sistema de aire para detectar fugas, abrasin,
dao, dobleces u otras seales de desgaste o
descomposicin. Reporte todos los problemas. Las
mangueras y tuberas daadas se deben
reemplazar antes de continuar la operacin de la
perforadora.
-
Sistema de mantenimiento Hidrulico y
Neumtico
Inspeccin de mangueras y lneas hidrulicas
Inspeccione visualmente cada manguera
hidrulica y de lubricacin, y tubera para
detectar abrasin, dao, dobleces u otras seales
de desgaste o descomposicin. Reporte todos los
problemas que se hayan encontrado. Las
mangueras y tuberas daadas se deben
reemplazar antes de continuar la operacin de la
perforadora.
-
Sistema de mantenimiento Hidrulico y
Neumtico
Inspeccin del compresor de aire auxiliar antes de usarlo
Antes de arrancar el compresor de aire auxiliar,
revise el nivel de fluido en el colector. Si es
necesario, agregue
aceite. Para los detalles, refirase al manual
proporcionado con el compresor de aire opcional.
-
Sistema de mantenimiento Hidrulico y
Neumtico
Revisin de los filtros separador de aceite del compresor principal
El separador de aceite del compresor principal est equipado con elementos del filtro internos y externos. El sistema del separador incluye dos puertos de prueba (refirase al diagrama de aire principal en el manual de partes LinkOne) que se pueden utilizar para probar el diferencial de presin entre los puertos de entrada y salida del separador de aceite.
Cuando la presin diferencial excede 35 psi (2,4 bar), los elementos del separador de aceite necesitan reemplazarse. Como una alternativa a la prueba, el elemento del separador se debe reemplazar cada 2000 horas o semestralmente.
-
Sistema de mantenimiento Hidrulico y
Neumtico
Revisin de los filtros de admisin de aire del compresor principal
El compresor principal est equipado con dos purificadores de aire uno en cada admisin. Cada purificador de aire tiene dos filtros en serie; un elemento de filtro primario y un elemento secundario o de seguridad . Para garantizar que el compresor retiene su capacidad mxima de rendimiento, los filtros de admisin de aire se deben limpiar peridicamente.
Inspeccione visualmente los purificadores de aire del compresor de aire principal para detectar suciedad y contaminacin.
La carcasa del purificador de aire se suministra con un adaptador que est conectado mediante tubera a un indicador de restriccin .Tambin vea la Figura. Revise la bitcora de fallas de la GUI para determinar la necesidad de limpieza La carcasa del purificador de aire tambin incluye las tazas del colector de polvo que se deben vaciar diariamente.
-
Sistema de mantenimiento Hidrulico y
Neumtico
-
Problemas que se pueden presentar en el
abastecimiento
Perdidas por fuga de aire
No representa un problema grave.
Se pueden detectar con un equipo de Anlisis
preciso.
-
Problemas que se pueden presentar en el
abastecimiento
Perdidas por aspiracin
Para que haya un abastecimiento optimo el
ingreso de aire debe ser lo mas libre posible.
Indicador del filtro se encuentra conectado
mediante tubera entre el purificador de aire y la
vlvula de entrada mediante una diferencia de
presin se mover el elemento interno del
indicador y as se sabr si el elemento filtrante
esta obstruido.
-
Problemas que se pueden presentar en el
abastecimiento
Perdidas por friccin
Las perdidas dependern del sistema y las
tuberas que haya en este y la longitud que
se emplea.
-
Problemas que se pueden presentar en el
abastecimiento
Separador fino de aceite atascado, presin del aceite lubricante
Por el uso las partculas extraas se
acumulan y causan obstruccin al flujo de
aire comprimido.
-
Problemas que se pueden presentar en el
abastecimiento
Enfriador atascado
El dao de las celdas del enfriador de aceite, dar
una mala transferencia de calor en consecuencia
afectara a la viscosidad del aceite y no se
realizara un sellado optimo de los rotores gemelos
al comprimir el aire.