Componentes principais de uma plataforma de perfuração rotativa

A perfuradora rotativa é um equipamento de construção essencial, muito utilizado em obras de fundações, como a cravação de estacas, a construção de pontes e as fundações de edifícios altos. O seu funcionamento estável e eficiente depende da estreita colaboração dos seus diversos componentes principais. De seguida, apresentamos uma descrição detalhada dos principais componentes da perfuradora rotativa, auxiliando os clientes do comércio externo a compreender melhor o desempenho e as características estruturais do produto.

1. Tubos de perfuração e ferramentas de perfuração

Como componente central de transmissão de uma perfuradora rotativa, a tubagem de perfuração divide-se em tubagem telescópica de pressão exterior com fricção interna e tubagem telescópica de pressão exterior com fecho interno automático. A tubagem de perfuração com fricção interna apresenta uma elevada eficiência de perfuração em camadas de solo mole, enquanto a tubagem com bloqueio interno amplifica a pressão descendente exercida pela cabeça de força sobre a tubagem e transmite-a às ferramentas de perfuração, sendo adequada para a perfuração em formações rochosas duras e exigindo maior habilidade operacional. Para melhorar a eficiência da perfuração, a maioria das perfuradoras está equipada com dois conjuntos de tubagem.

Existem vários tipos de brocas para plataformas de perfuração rotativas, incluindo brocas de broca longa e brocas curtas de grande diâmetro, baldes de perfuração rotativos, baldes de pesca em areia, baldes de perfuração cilíndricos, brocas de escareamento, brocas de núcleo, etc. Palavras-chave: tubo de perfuração de plataforma de perfuração rotativa, broca de perfuração rotativa, tubo de perfuração telescópico, broca de perfuração de rocha dura.

2. Cabeçote de força

A cabeça de força é um componente vital para a geração de energia numa perfuradora rotativa, cuja principal função é fornecer o binário necessário para acionar a coluna de perfuração e a broca. É constituída por um motor hidráulico de velocidade variável, um redutor planetário, uma caixa de potência e alguns componentes auxiliares. Princípio de funcionamento: O óleo de alta pressão fornecido pela bomba hidráulica aciona o motor hidráulico, gerando binário. Este binário é depois reduzido ou aumentado pelo redutor planetário e pela caixa de potência.

A cabeça de perfuração possui três modos de transmissão: transmissão hidráulica, transmissão por motor e transmissão por motor de combustão. Independentemente do modo adotado, oferece as funções de perfuração a baixa velocidade e reversão para lançamento de solo a alta velocidade. Atualmente, a maioria das perfuradoras rotativas utiliza acionamento hidráulico, que pode ser dividido em motor hidráulico de dupla velocidade variável, acionamento por redutor de velocidade dupla ou acionamento por motor hidráulico de baixa velocidade e elevado binário. A velocidade de perfuração da cabeça de perfuração é geralmente controlada por múltiplas mudanças, o que a torna adequada para operação em diversas condições de trabalho. Palavras-chave: cabeça de perfuração rotativa, cabeça de perfuração com acionamento hidráulico, cabeça de perfuração de baixa velocidade e elevado binário.

3. Guincho

O guincho é um componente importante de elevação da plataforma de perfuração rotativa, incluindo o guincho principal e o guincho auxiliar. O guincho principal é utilizado para elevar e baixar a coluna de perfuração, enquanto o guincho auxiliar é utilizado para operações auxiliares, como içar acessórios. Durante o funcionamento, a válvula principal fornece óleo hidráulico ao motor hidráulico do guincho, e a comutação da válvula principal realiza a rotação para a esquerda e para a direita do motor hidráulico do guincho, impulsionando assim a coluna de perfuração e as ferramentas de perfuração para cima e para baixo.

O guincho principal é um componente fundamental que afeta a eficiência da perfuração, a taxa de acidentes e a vida útil do cabo de aço. É composto por um motor hidráulico, um redutor planetário, um travão, um tambor e um cabo de aço. Princípio de funcionamento: O óleo de alta pressão fornecido pela bomba hidráulica aciona o motor do guincho principal e, simultaneamente, abre o circuito de óleo e o travão mecânico. O binário é reduzido ou aumentado pelo redutor, e o tambor gira para elevar ou baixar o guincho principal.

A perfuradora rotativa italiana IMT está equipada com proteção contra o contacto com o solo na coluna de perfuração para evitar danos nos cabos de aço causados ​​por emaranhados. Em particular, a perfuradora rotativa produzida pela empresa italiana IMT possui um tambor de grande capacidade para o guincho principal, e o cabo de aço é enrolado numa só camada, o que garante uma força de elevação constante e evita sobreposições e torções, reduzindo o desgaste entre os cabos e prolongando a sua vida útil. Os guinchos principais de perfuradoras rotativas estrangeiras utilizam cabos de aço flexíveis e não rotativos para aumentar ainda mais a vida útil. Palavras-chave: guincho de perfurador rotativo, guincho principal, guincho auxiliar, cabo de aço não rotativo.

4. Dispositivo de pressurização

A principal função do dispositivo de pressurização é aplicar pressão na cabeça de perfuração. A pressão é transmitida através do dispositivo de pressurização → cabeça de perfuração → tubo de perfuração → broca → ponta do dente para realizar o corte, britagem ou trituração do solo. Existem dois tipos de métodos de pressurização: a pressurização por cilindro hidráulico e a pressurização por guincho.

Pressurização por cilindro de óleo: O cilindro de óleo pressurizado está fixo ao mastro e o pistão do cilindro de óleo pressurizado está ligado à estrutura deslizante da cabeça de potência. Princípio de funcionamento: A bomba hidráulica auxiliar da plataforma de perfuração fornece óleo de alta pressão, que entra na cavidade sem haste do cilindro de óleo para empurrar o pistão do cilindro de óleo, aplicando pressão na cabeça de força. Ao parar, a válvula de equilíbrio unidirecional bloqueia o óleo para impedir que a cabeça de força deslize para baixo. Vantagem: estrutura simples e manutenção cómoda.

Pressurização por guincho: Um conjunto de guincho é instalado no mastro, e dois cabos de aço são enrolados em sentidos opostos no tambor, um para pressurização e outro para elevação. É ligado à polia móvel da unidade de potência através da polia fixa no mastro, e depois fixado respetivamente na parte inferior e superior do mastro para realizar as condições de trabalho de elevação ou pressurização. Vantagem: uma maior força de pressurização pode ser alcançada através da polia móvel, e o método de construção com uma broca longa pode ser implementado. Desvantagem: a estrutura é relativamente complexa, a montagem e desmontagem são trabalhosas e são necessárias mais precauções durante a operação. Tanto a pressurização por cilindro hidráulico como a pressurização por guincho realizam a condição de trabalho de pressurização, apenas as formas de pressurização diferem. Palavras-chave: dispositivo de pressurização para perfuradora rotativa, pressurização por cilindro hidráulico, pressurização por guincho.

5. Chassis

O chassis da perfuradora rotativa pode ser dividido em chassis especiais, chassis de escavadora hidráulica de rastos, chassis de grua de rastos, chassis de rastos com rastos, chassis de camião, etc. Entre estes, o chassis especial de rastos apresenta as vantagens de uma estrutura compacta, transporte facilitado e aparência atraente, mas com um custo elevado. Atualmente, a maioria das perfuradoras rotativas produzidas nacional e internacionalmente adota chassis especiais.

Os principais acessórios do chassis da perfuradora rotativa incluem quatro rodas e uma lagarta: as quatro rodas referem-se ao rolete de apoio, à roda motriz, à roda de guia e ao rolete da lagarta; a passadeira refere-se ao veículo sobre lagartas.

- Roda guia: É utilizada para guiar a passadeira e está localizada na extremidade oposta à força motriz. Normalmente, cada perfuradora rotativa está equipada com 2 rodas guia.

- Rolo de rasto: Utilizado para suportar o rasto, sendo que a quantidade varia de acordo com a tonelagem da perfuradora rotativa. Normalmente, existem 1 a 2 rolos de tapete de cada lado.

- Rolo de apoio: Como o nome indica, desempenha uma função de suporte, localizado entre a superfície inferior da viga esquerda/direita da estrutura inferior e a esteira. A quantidade varia de acordo com a tonelagem da plataforma de perfuração, geralmente de 5 a 10 de cada lado.

- Roda motriz: Utilizada para acionar a correia, fixa no motor de deslocamento, e transmite a força motriz do motor de deslocamento para a correia através da estrutura de engrenagens. Normalmente, existe uma roda motriz em cada motor de deslocamento.

Outras peças do chassis da perfuradora rotativa incluem: roda guia, rolete da lagarta, rolete de apoio, engrenagem motriz, corrente, elo da corrente, pino da corrente, eixo da caçamba, quatro rodas e uma lagarta, conjunto da esteira, suporte da roda guia, rolamento de rotação, esteira, esteira de borracha, placa da esteira, dispositivo de tensionamento, sede do cilindro de tensionamento, cilindro de tensionamento, cruzeta universal. Palavras-chave: chassis de perfurador rotativo, chassis de rastos, quatro rodas e uma rasto, rolamento de rotação, conjunto de rastos.

Em síntese, cada componente principal da perfuradora rotativa desempenha uma função única, e o seu funcionamento coordenado garante a construção estável, eficiente e segura do equipamento. Para os clientes de comércio externo, a compreensão do desempenho e das características de cada componente é de grande importância para a seleção do equipamento adequado, a manutenção diária e a redução da taxa de avarias.

Perguntas frequentes

P: Dicas para selecionar tubos de perfuração para diferentes estratos?

R: Para solos moles (argila, silte), utilize uma tubagem telescópica de fricção interna com pressurização externa. Para rochas duras (granito, basalto), utilize uma tubagem telescópica de encravamento automático com pressurização exterior. Recomenda-se a utilização de duas tubagens de perfuração por sonda para maior flexibilidade na troca.

P: O que causa o baixo binário da cabeça rotativa?

R: Três causas comuns:

Baixo caudal da bomba hidráulica – verifique se existem obstruções ou fugas.

Redutor planetário desgastado – não consegue aumentar o binário de forma eficaz.

Falha de componentes auxiliares (ex.: vedantes danificados, lubrificação inadequada). Inspecione e lubrifique regularmente.

P: Como prolongar a vida útil do cabo de aço do guincho principal?

R: 1. Utilize uma corda flexível que não gire para evitar o esmagamento.

2.º Assegure o enrolamento em camada única no tambor para reduzir o atrito.

3.º Verifique regularmente a tensão da corda e utilize um dispositivo de proteção contra o contacto com o solo para evitar emaranhados e danos por impacto.

P: Cilindro versus pressurização por guincho – como escolher?

R: Para locais simples e de fácil manutenção, escolha a pressurização por cilindro (simples, de baixo custo, adequada para solos moles/médios). Para maior força ou método de parafuso longo, escolha a pressurização por guincho (montagem complexa, atenção ao emaranhamento da corda).

P: Como fazer a manutenção de um veículo com "quatro rodas e uma lagarta"?

R: 1. Remova a lama e o cascalho regularmente.

2.º Verifique e complete o lubrificante das rodas.

3.º Evite trabalhos prolongados em terrenos duros/afiados.

4.º Ajuste a tensão da correia com o dispositivo de tensionamento.

P: Que broca utilizar para que aplicação?

A: Brocas helicoidais longas/curtas – camadas de solo mole e areia. Caçamba rotativa/enfardadeira de areia – camadas de areia e cascalho. Tubo de amostragem – rocha e solo duro. Broca de alargamento inferior – alarga a base da estaca para uma maior capacidade de carga. Broca de amostragem – amostragem geológica.