シャンクアダプターの破損を防ぐ5つの方法 ― 具体的な数値も併せてご紹介します
シャンクアダプターの破損は、掘削リグにおける最も高額な故障の一つです。アダプター自体が高価だからというわけではありません（相対的に見ればそれほど高価ではありません）が、掘削作業中にアダプターが破損すると、ストリングを引っ張り、ピストン面の損傷を検査し、ドライバーのスプラインをチェックする必要があり、本来起こるべきではなかった問題のために半シフトを無駄にしてしまうからです。
厄介なのは、シャンクアダプターの破損のほとんどが予測可能なパターンに従って発生することです。ここでは、破損の大部分を防ぐための5つのチェック項目と調整方法、そして必要な実際の圧力値と許容範囲をご紹介します。
油圧バッファー圧力を確認してください
Aシリーズの外部緩衝式削岩機では、無負荷時の油圧緩衝圧力は3.5～4.0MPaの範囲に維持する必要があります。これは一度設定すればそのまま放置できる値ではありません。緩衝システムは、シールが摩耗したり、アキュムレータの電荷が減少したりするにつれて、時間の経過とともに変化します。緩衝圧力が規定値以下になると、ピストンが戻り行程の終わりに強く底付きし、その余分なエネルギーがシャンクアダプタの打撃面におけるピーク応力の増加につながります。
毎シフト開始時、または少なくとも週に一度はバッファ圧力を確認してください。テストポートにゲージを取り付ければ2分で済みます。測定値を記録してください。圧力が低下傾向にある場合は、アダプターが故障する前に漏れ箇所を特定してください。
ガイドブッシングがアダプターごと外れてしまう前に交換してください。
これはドリル先端部で最も見落とされがちなメンテナンス項目です。ガイドブッシングの内径が摩耗し、新しいシャンクアダプターとのクリアランスが1ミリメートルを超えると、アダプターはフロントヘッド内で正確に回転しなくなります。打撃のたびに、アダプターは跳ね返り、傾き、曲げ荷重を吸収することになります。
新しいガイドブッシングは、シャンクアダプターのほんの一部で済みます。ルールは簡単です。アダプターを交換する際に、ブッシングの内径を測定してください。1ミリメートルを超えている場合は、ブッシングも交換してください。新しく取り付けたアダプターの寿命が延び、次に取り付けるアダプターも同様に長持ちします。
エアオイルミストを適切に管理しましょう ― 思い出した時だけでなく、毎シフト実施してください
空気と油のミストによる潤滑は、シャンクアダプタとブッシングの接合部にとって生命線です。重要なのは2つの数値です。潤滑装置を通過する空気流量は少なくとも毎秒5リットルである必要があり、油の消費量は毎分約1.5ミリリットルで安定している必要があります。
毎日の始業前点検時に、噴霧状態を目視で確認してください。細かい均一な霧状噴霧が理想です。湿ったスプレーや、乾いた噴霧ではいけません。霧状噴霧が弱かったり、ムラがあったりする場合は、設定が間違っていると決めつける前に、潤滑油ノズルを清掃し、オイルピックアップチューブを確認してください。潤滑油ノズルの詰まりは、調整不良よりもよくある原因です。
オイルに関しては、シェルS2 A100のような高耐久性空圧工具用オイルが最適です。店頭にあるグリースを代用するのではなく、粘度と添加剤の種類が高サイクル速度での使用において重要となるため、適切なグリースを選びましょう。
供給圧力は感覚ではなく、規則に従って設定してください。
ほとんどの油圧ドリルに搭載されている標準的な送り回路の圧力は、約8MPaです。これが基準値です。お使いのドリルが特殊な送りシステムや改造された送りシステムを使用している場合は、メーカーから仕様を入手してください。推測で判断すると、費用がかさみます。
動作原理は単純明快です。送り圧力は、ドリルストリングが岩盤にしっかりと接触し続けるのに十分な高さが必要ですが、同時に、負荷によってドリルロッドがたわまない程度に低くする必要があります。圧力が低すぎると空打ちになり、シャンクアダプタのねじ山とスプラインが損傷します。圧力が高すぎるとロッドがたわみ、アダプタの駆動端にねじ山の形状が想定していない曲げモーメントが発生します。
最適な状態とは、貫通速度が一定で、ロッドがまっすぐ進み、弦に跳ね返りがない状態です。衝撃音が鋭く澄んだ音から鈍い音に変わる場合は、送り圧力の調整が必要でしょう。
すべてをきちんと整列させる
フィードビームの先端にあるセンタライザーまたはロッドサポートは、時間の経過とともに摩耗します。摩耗すると、ロッドがわずかに垂れ下がり、シャンクアダプターがドリルストリングと同軸で動作しなくなります。この位置ずれは、衝撃のたびに周期的な曲げ応力につながり、アダプターの駆動端で疲労亀裂が発生する原因となります。
センタライザーパッドを確認してください。パッドが摩耗していて、送り出しを解放したときにロッドが下がるのが見える場合は、パッドを交換するか、シムを追加して適切なサポートを回復してください。目標は、ピストンからアダプター、ロッド、ビットまでが一直線になることです。この直線から少しでもずれると応力集中点となり、アダプターが破損する原因となります。
