توضيح تركيب آلية اللف الرئيسية لآلة الحفر الدوّار
يُسمَّى الجهاز الرئيسي للرفع المُثبَّت على صاري جهاز الحفر الدوّار أو على آلية تغيير الزاوية بالجهاز الرئيسي للرفع الأمامي؛ أما إذا تم تركيبه في منتصف المنصة الدوّارة، أي بالقرب من مركز محمل الدوران، فيُسمَّى الجهاز الرئيسي للرفع الأوسط؛ وإذا تم تركيبه في الجزء الخلفي من المنصة الدوّارة، أي خلف المحرك وقبل الأثقال الموازنة، فيُسمَّى الجهاز الرئيسي للرفع الخلفي.
(1) آلية الرفع الرئيسية الأمامية
تُستخدم صيغة ترتيب آلية الرفع الرئيسية الأمامية في الغالب في آلات الحفر الدوّارة الصغيرة والمتوسطة الحجم المُعاد تجهيزها من هياكل حفارات، وغالبًا ما تكون مدعومة بمحرّك هيدروليكي واحد. ونظرًا لوجود قيود تتعلق بمساحة الصاري أو آلية تغيير الزاوية، فإن هذه الآلية تُركّب عادةً ببكرة ذات قطر أصغر، ويُلفّ على هذه البكرة عدة طبقات من حبال الأسلاك الفولاذية.
تتميّز آلية الرفع الرئيسية الأمامية بثلاثة مزايا رئيسية: أولاً، لا يلزم تركيب آلية الرفع الرئيسية على منصة الدوران الخاصة بالمركبة، مما يقلّل من حجم أعمال تعديل الهيكل الأساسي؛ ثانياً، يتيح ذلك لآلة الحفر الدوّار ذات الهيكل المصنوع محلياً ترتيباً أكثر إحكاماً وتعقلاً لمنصة الدوران، مما يسهم في تقليل مساحة هذه المنصة، وبالتالي يجعل تشغيل آلة الحفر الدوّار أكثر رشاقةً وسهولةً؛ ثالثاً، إن قوة الرفع الخاصة بآلية الرفع الرئيسية تُطبَّق فقط كضغطٍ موجب على الصاري، دون أن تُولِّد أي عزم انحناء عليه، الأمر الذي يجعل توزيع الأحمال على الصاري أكثر منطقيةً.
تتمثل أبرز عيوب آلية الرفع الرئيسية الأمامية في أنه لا يمكن استخدام إلا لفّ الحبل الفولاذي متعدد الطبقات على البكرة، مما يؤدي إلى حدوث ظواهر مثل قفز الحبل، وتشابك الحبل، وانحشار الحبل، وبالتالي تقليل عمر خدمة الحبل الفولاذي.
(2) آلية الرفع الرئيسية المركَّزة في الوسط
تُستخدم صيغة ترتيب آلية الرفع الرئيسية المركَّزة في الغالب في آلات الحفر الدوّار المتوسطة والكبيرة ذات الشاسيهات الخاصة. وتكون بكرات اللف عادةً ذات طبقة واحدة أو طبقتين من الأسلاك. كما يُشغَّل معظمها بواسطة محركين هيدروليكيين ومخفضين اثنين، مع وجود عدد قليل منها الذي يُشغَّل بواسطة محركين هيدروليكيين ومخفض واحد.
تتميّز آلية الرفع الرئيسية المركَّزة بعددٍ من المزايا الرئيسية، تتمثل في الآتي: أولاً، إمكانية تركيب بكرة ذات قطر كبير وملفوفة بحبل سلكي من طبقة واحدة، مما يُسهم في تجنّب مشكلات مثل قفز الحبل السلكي وتداخله، وبالتالي يُطيل عمر الحبل السلكي؛ ثانياً، كون آلية الرفع الرئيسية قريبة من مركز محمل الدوران، فإن عزم الانحناء الذي تُمارسه هذه الآلية على محمل الدوران والعارضة الرئيسية لمنصة الدوران أثناء عمليتي الرفع والإغراق يكون منخفضاً؛ ثالثاً، انخفاض زاوية التلامس بين الحبل السلكي وبكرة التوجيه الخلفية للصاري، مما يقلّل من تآكل البكرة؛ رابعاً، انخفاض عزم الانحناء الذي تُمارسه قوة الرفع الصادرة عن آلية الرفع الرئيسية على الصاري.
تتمثل عيوب وضع آلية الرفع الرئيسية في الوسط في أنه لا يمكن إلا استخدام هيكل أساس مخصص مصنوع ذاتيًا أو مُصمَّم حسب الطلب، كما أن مساحة منصة الدوران كبيرة جدًا، مما يجعل تركيب هذه الآلية وإجراء صيانتها أمرًا غير مريح.
(3) آلية الرفع الرئيسية الخلفية
تُستخدم صيغة ترتيب آلية الرفع الرئيسية الخلفية بشكل رئيسي في آلات الحفر الدوّار الكبيرة المُعدَّلة باستخدام هيكل حفارة، وغالبًا ما تعتمد بكرة لفّ حبل ذات طبقة واحدة، كما يُشغَّل معظمها بواسطة محركين هيدروليكيين ومخفضين مزدوجين، مع وجود نسبة صغيرة تُشغَّل بواسطة محركين هيدروليكيين ومخفض واحد.
تتميّز آلية الرفع الرئيسية الخلفية بالميّزات الثلاثة التالية: أولاً، يمكن الاستفادة من شاسيه الحفارة دون الحاجة إلى تصميم شاسيه خاص منفصل؛ ثانياً، يُمكن استخدام بكرة لفّ ذات طبقة واحدة، مما يُسهم في تجنّب ظواهر قفز الحبل الفولاذي وتشابكه، وبالتالي يُطيل عمر الحبل الفولاذي؛ ثالثاً، إن وضع آلية الرفع الرئيسية قبل الثقل الموازن يُعادل إضافة جزءٍ من الثقل الموازن، الأمر الذي يعزّز استقرار جهاز الحفر الدوّار.
تتمثل عيوب تركيب آلية اللف الرئيسية في الخلف في أربع نقاط: أولاً، بالمقارنة مع التركيب الأمامي لآلية اللف الرئيسية، يتطلب التركيب الخلفي لآلية اللف الرئيسية كمية أكبر من أعمال التعديل على هيكل الحفار؛ ثانياً، يزداد زاوية التغطية لحبل السلك الفولاذي حول بكرة التوجيه الخلفية للصاري، مما يؤدي إلى زيادة التآكل بين الحبل والبكرة ويقصر عمر خدمة الحبل؛ ثالثاً، عند مرور حبل السلك الفولاذي عبر البكرة الخلفية أثناء الرفع والإنزال، يزداد عزم الانحناء الذي يتعرض له الصاري؛ رابعاً، إن التركيب الخلفي لآلية اللف الرئيسية يولد عزم انقلاب كبير على محمل الدوران، كما يُحدث أحمالاً متغيرة كبيرة على العارضة الرئيسية لمنصة الدوران، مما يُسهّل حدوث تلفٍ ناتج عن الإجهاد المتكرر في هذه العارضة.