Эксперт ГК «Традиция» рассказал о проблемах конструкции гидромолотов

Кирилл Геннадьевич, почему за 60 лет конструкция гидромолота практически не изменилась?

Основоположником гидромолотостроения была немецкая компания ThyssenKrupp. У истоков стояли еще несколько компаний — финская Rammer, французская Montabert. В Советском Союзе тоже были свои разработки и очень интересные самобытные конструкции.

И в то же время — уже 60 лет конструкция классического гидромолота не меняется, все копируют друг у друга без каких-то серьезных изменений.

Казалось бы, раз копируют, значит, все хорошо. Но на самом деле причина в другом: разработки — это очень недешевое удовольствие.

Это не просто группа конструкторов, которая села и нарисовала новую конструкцию. Надо изготовить опытный экземпляр, провести стендовые испытания на работоспособность, потом стендовые ресурсные испытания. После этого отдать в опытную эксплуатацию, в полевые испытания. На каждом из этих этапов регулярно выявляются детские болезни, конструктивные недостатки.

Мой опыт эксплуатации, ремонта, разработок навесного оборудования показал: по сложности изготовления гидравлический молот сопоставим с современным двигателем внутреннего сгорания. В молоте используются очень высокие точности, очень серьезные материалы, химико-термическая обработка — все это должно идеально сочетаться друг с другом.

Какие основные недостатки присущи современным гидромолотам?

Любой классический гидромолот имеет ряд конструктивных недостатков, с которыми производители фактически смирились.

Первая проблема. В инструкции по эксплуатации любого гидромолота написано, что гарантия не распространяется на ситуации, когда вы начинаете рабочим инструментом выламывать породу, будь то асфальт, бетон или горная порода.

Обусловлено это тем, что практически любой современный экскаватор обладает такими характеристиками, что без труда сломает любую пику круглого сечения, установленную на гидромолот. Усилий рукояти экскаватора хватает, чтобы просто забить пику в материал и сломать ее.

Операторы это знают, но все равно так делают. Почему? Потому что это существенно увеличивает производительность. Одно дело вы бьете только и по небольшому кусочку откалываете, другое дело — забили подальше, выковырнули целый пласт. Производительность возрастает существенно, до двух раз.

Поэтому основной вид неисправности гидромолота — сломанный рабочий инструмент. Потребитель обращается к производителю: плохой рабочий инструмент, сломался. На самом деле в 95% случаев это неправильная работа гидромолотом. 5% мы оставляем на брак металла и несоблюдение технологических процессов закалки.

А какие еще проблемы?

Вторая серьезная проблема — замена втулок.

Рабочий инструмент входит в направляющие, так называемые втулки. Периодически втулка изнашивается, ее надо менять. Если этого не сделать, рабочий инструмент болтается, при ударе возникает мощнейшая радиальная сила, воздействующая на боек. Боек — часть прецизионной пары. В результате несоосного удара возникают задиры, а дальше — очень дорогой ремонт, зачастую больше половины стоимости гидромолота. То есть если клиент не поменял вовремя втулки рабочего инструмента, это приводит к поломке.

В классическом гидромолоте замена втулки — та еще история. Молоток надо надолго остановить, отвезти в сервис, полностью разобрать, на специальном оборудовании прессом выдавить втулку.

Процедура малоприятная, дорогостоящая, хлопотная. Некоторые производители декларируют легкосъемную втулку, но это маркетинговый ход. Либо втулка фиксируется пальцем, и тогда разбивается и изнашивается уже не втулка, а букса — это еще более дорогой ремонт. Либо это просто реклама: пока молоток новый, втулку можно поставить и вынуть, как только проработал месяц-два — требуется также выжимать прессом.

Есть и третья проблема?

Да. Коррозия бойка. Во время хранения рабочая часть бойка находится в непосредственном взаимодействии с окружающей средой. Рабочий инструмент ушел вниз — эта часть бойка просто торчит наружу, здесь вода, грязь от рабочего инструмента забрызгивается. На экскаваторах-погрузчиках молоток в транспортном положении подворачивается пикой вверх — это просто емкость для сбора жидкости.

Боек изготовлен из легированной стали, но количество легирующих элементов в ней ограничено. Избыточное количество хрома сделает боек хрупким — он будет лопаться и ломаться. Поэтому все производители используют обычную легированную сталь с небольшим содержанием хрома, никеля, молибдена — это добавки, которые никогда не гарантируют коррозионную стойкость.

В инструкции написано: при длительном хранении произведите консервацию молотка. Но это достаточно трудоемкий процесс, не каждый оператор станет так заморачиваться.

А что такое длительное хранение? Возьмите любую железку, положите на улицу под дождь — через пару дней заржавеет. Если это происходит раз за разом, накапливаются слои, и боек весь испещрен язвами, или становится матовым.

Если гидромолот хранится месяц-два в сыром помещении, коррозия носит очаговый характер. При взводе этого бойка гидросистема экскаватора в лучшем случае рвет уплотнения, молоток течет. Хорошо, если оператор остановил работу, обратился в сервис —тогда можно обойтись заменой бойка и уплотнений.

Если оператор не обратил внимания и проработал несколько минут — помимо разорванных уплотнений получаем задиры на центральной части гидромолота. Это очень дорогостоящий ремонт.

Ни один производитель в мире эту проблему не решил. По роду работы мы отремонтировали 32 тысячи гидромолотов за 30 лет — могу это сказать абсолютно уверенно.

Что сделала ГК «Традиция»?

Мы потратили практически восемь лет и значительные финансовые ресурсы на разработку конструкции, которой раньше не было. Назвали новый продукт гидрорыхлитель — не просто гидромолот, а именно гидрорыхлитель, поскольку рабочий орган принципиально иной.

Вместо круглого сечения используем рабочий инструмент прямоугольного сечения — этот профиль гораздо выгоднее для работы на излом. Поскольку экскаватор работает на излом в осевом направлении рабочего оборудования, прямоугольное сечение расположено именно таким образом.

Площадь сечения рассчитана так, чтобы усилий экскаватора было недостаточно для излома рабочего инструмента у основания. Чаще всего разлом происходит в месте перехода буксы в рабочий инструмент — у гидрорыхлителя площадь сечения там наибольшая, излома не бывает.

Сечение идет на уменьшение для увеличения проникающей способности. Красным цветом мы специально отмечаем кончик рабочего инструмента, который сломать все-таки можно. Но если забьете инструмент глубже и только после этого начнете ковырять — уже не сломаете.

Инструмент обладает эффектом самозатачивания благодаря использованию стали Roxwell и определенной химико-термической обработке. Если обычный инструмент через три-четыре дня становится круглой шлепкой, то здесь мы не теряем производительности.

И еще один плюс — инструмент практически не застревает. Наверняка сталкивались с такой ситуацией: пика пробивает армированную плиту насквозь, оператор пытается ее вынуть, она застревает, начинает трясти — вся машина содрогается, все узлы, сочленения дергаются. Наш инструмент проникает, раздвигая арматуру своей формой, и легко вынимается — не требуется раскачки.

А как решили проблему с заменой втулок?

Поскольку форма инструмента прямоугольная, ответная часть имеет такую же форму. Например, на гидрорыхлителе Impulse R80 Evolution у нас два направляющих сухаря из стали Hardox. Замена происходит очень просто: вынимается палец рабочего инструмента, вынимается сам инструмент, рукой поддевается и вынимается один сухарь, потом другой. Ставятся новые сухари.

Процедура занимает в полевых условиях, не снимая гидромолот с экскаватора, буквально пару минут. Максимум что может потребоваться — грязь отковырять отверткой и поддеть сухарь отверточкой. Больше ничего.

А что с коррозией?

Мы долгое время искали техническое решение, как принципиально, на конструктивном уровне, устранить эту проблему. Наше решение — уплотнения выполнены прямо на нижней части бойка. Сверху уплотнения работают в классическом виде.

Та часть бойка, которая находится ниже уплотнений, не взаимодействует с гильзой гидромолота. Даже если этот участок заржавеет целиком — неважно, он ни с чем не контактирует.

Контактирует защищенная уплотнениями поверхность. Теоретически на мгновение с окружающей средой контактирует только гильза цилиндра, когда боек взводится вверх. Но цилиндр азотированный — такая химико-термическая обработка полностью исключает коррозию.

Этот молоток можно положить в воду, через пару лет достать — он будет работать как ни в чем не бывало. Он стал абсолютно замкнутой системой, как гидромотор или гидравлический насос.

Насколько востребованы такие инновации?

Гидромолот — самый распространенный вид навесного оборудования после ковша, наиболее востребованный в добыче, дорожном строительстве, демонтаже. Он существенно расширяет возможности землеройной машины.

Мы оформили на наши решения международные патенты — они находятся в нашем владении до 2042-2044 годов. Любой, кто попытается воспроизвести эти технические решения, столкнется с нашей юридической службой.

Считаю, что через какое-то время это станет стандартом для отрасли гидромолотостроения. Но к тому времени, когда закончится патент, мы придумаем что-то новое — идеи уже есть.