シャンクアダプターのネジ山が1週間で平らになってしまった？問題は鋼材ではない
知り合いの請負業者が、1ヶ月でシャンクアダプターを3つもダメにして、供給業者を責めようとしていました。「ネジ山がダメなんだ」と彼は言いました。「4、5日でダメになるんだ」
そこで、彼の掘削装置の設定を調べてみました。衝撃圧力は最大に設定され、送り圧力はドリルストリングが岩盤に接触しているのがやっとという状態で、作業員たちは発破サイクルの合間に掘削装置を使ってスケール除去をする習慣がついてしまっていました。シャンクアダプターが破損していたのは、鋼材が悪かったからではなく、まるで肉挽き機に放り込まれていたかのようでした。
シャンクアダプターのネジ山が1週間以内に平らに摩耗してしまう場合、ほぼ間違いなく2つのうちのどちらかが原因であり、どちらも金属の材質の問題ではありません。
パラメータの不一致：隠れたスレッドキラー
削岩機は、衝撃圧力と送り圧力の関係に基づいて動作します。この2つの圧力がずれると、ドリルストリングが跳ね返ります。ピストンは前方に打ち込まれますが、そのエネルギーはシャンクアダプターを通して削岩ロッドに伝達され、ボタンビットに伝わるのではなく、ねじ接続部で跳ね返ってしまいます。
これは空打ちです。工具が岩盤に密着していないため、衝撃はネジ山以外には伝わりません。一撃ごとに、ネジ山の側面にマイクロハンマーのような衝撃が加わります。これを1シフトで何千回も繰り返すと、数ヶ月持つはずのネジ山が数日でダメになってしまいます。
解決策は簡単です。ドリルストリングがしっかりと噛み合うまで送り圧力を上げ、岩盤の硬さに合わせて衝撃力を調整します。硬い岩盤はより大きな衝撃力に耐えられますが、柔らかい岩盤ではそれほど必要ありません。また、柔らかい岩盤で衝撃力を高くしすぎると、接続部が損傷するだけで何のメリットもありません。迷った場合は、控えめに始めて徐々に上げていきましょう。ネジ山の破損は高くつきます。
シャンクアダプターを破損させる悪い習慣
現場によっては、ドリルリグを本来の設計用途とは異なる作業に使用することがあります。例えば、岩盤から緩んだ岩を剥がしたり、バールを使った作業を行ったり、ビットが安定したカラーを形成する前に最大衝撃で穴を開けたりといった作業です。これらの作業はすべて、シャンクアダプターのねじ山に、ねじ山の形状が想定していない横方向および軸外方向の負荷をかけることになります。
シャンクアダプターは、ドリルストリングに沿って軸方向の打撃（直線的な衝撃）を伝達するように設計されています。曲げ、こじ開け、または横方向の荷重がかかると、ねじ山の根元に応力が集中します。そこで疲労亀裂が発生し、一度亀裂が発生すると、ねじ山は摩耗するのではなく、引き裂かれてしまいます。
ルールは簡単です。ドリルリグは穴あけ専用です。目盛りにはスケーラーを使用してください。穴あけを始める際は、ビットがしっかりと固定され安定するまで、低衝撃でゆっくりと進めてください。最初の30秒間の忍耐が、作業中にシャンクアダプターを交換する手間を省きます。
摩耗したシャンクアダプターがなぜ皆の問題なのか
多くの作業員が見落としがちな点があります。摩耗したネジ山のあるシャンクアダプターは、それ自体が故障するだけではありません。他の部品も巻き込んで故障させてしまうのです。接続部にガタつきがあると、衝撃エネルギーがスムーズに伝達されません。エネルギーの一部はロックドリルロッドに、一部はピストンに伝わり、残りはネジ山の中でガタガタと音を立てて熱と振動に変換されます。その振動は上流のDTHハンマーやドリフター、下流のボタンビットへと伝わり、ストリング内のあらゆる部品の摩耗を加速させてしまうのです。
20ドル程度の糸の不具合を放置しておくと、2000ドルの修理費用になってしまう。
実際に効果のあるもの
毎シフト開始時にシャンクアダプターのネジ山を点検してください。負荷面の摩耗、焼き付き、またはピッチングがないか確認してください。ネジ山のプロファイルに目に見える摩耗がある場合は、相手部品を損傷する前に交換してください。予備を常に手元に置いておきましょう。シャンクアダプターは小さく、他の部品に比べて安価です。予備があれば、5分で交換できる作業と、シフトを台無しにするほどの遅延との違いが生まれます。
シャンクアダプターが1週間以内に故障した場合、単に交換して済ませるのではなく、パラメーターを確認してください。オペレーターがどのようにリグを使用しているかを観察してください。問題は工具ラックにあるのではなく、運転席にある可能性が高いのです。
