Para além do atrito: como é que os eixos de travagem molhados protegem a descida segura dos camiões de mineração subterrânea?

1. Os perigos ocultos do transporte em declive para os camiões de mineração subterrânea

Os camiões de mineração subterrânea enfrentam desafios de travagem únicos, raramente encontrados em veículos de superfície. Ao descer túneis íngremes, um camião de mineração de 35 toneladas pode gerar até 3 vezes o seu peso em energia cinética, forçando o sistema de travagem a dissipar calor extremo. Os sistemas de travagem a seco — comuns nos camiões de mineração mais antigos — dependem do arrefecimento a ar para controlar o calor, mas este projeto falha redondamente em ambientes subterrâneos.

• Pó e detritos:Os túneis subterrâneos estão cheios de pó fino de carvão ou partículas de minério que entopem as pastilhas e os discos de travão secos, reduzindo o atrito e acelerando o desgaste. Um estudo de 2024 da Associação Internacional de Segurança em Mineração (IMSA) descobriu que os travões secos em camiões subterrâneos perdem 40% da sua eficiência em 500 ciclos de descida devido à acumulação de pó.

• Acumulação de calor:Sem refrigeração adequada, os travões a seco podem atingir temperaturas superiores a 600 °C, provocando perda de eficiência na travagem (uma queda repentina da capacidade de travagem) ou mesmo fissuras térmicas nos discos. Os dados da IMSA mostram que 72% dos acidentes com camiões em minas subterrâneas em declives acentuados estão relacionados com o sobreaquecimento dos travões.

• Stress de carga pesada:Os camiões de mineração subterrânea transportam frequentemente cargas completas de minério (30 a 60 toneladas) encosta abaixo, exercendo uma pressão constante sobre os componentes dos travões. As pastilhas de travão secas desgastam-se 3 vezes mais rapidamente nestas condições, exigindo substituições frequentes que aumentam o tempo de inatividade e os custos de manutenção.

Para as empresas mineiras, estes riscos não são apenas operacionais, mas também financeiros. Um único acidente relacionado com os travões pode custar mais de 250.000 dólares em reparações de equipamentos, perda de produção e multas por infrações de segurança. É por isso que as empresas mineiras com visão de futuro estão a migrar para...eixos de travão molhados, que abordam as principais causas da falha do travão a seco no transporte subterrâneo em declive.

2. Como funcionam os eixos de travão húmido: para além do atrito básico

Os eixos com travões a óleo revolucionam a segurança dos camiões em minas subterrâneas, reinventando o design dos travões para ambientes extremos. Ao contrário dos travões a seco (em que as pastilhas pressionam os discos ao ar livre), os veios com travões a óleo envolvem os componentes de travagem numa carcaça selada preenchida com fluido hidráulico de alta temperatura. Este design simples, mas eficaz, oferece três vantagens principais que abordam diretamente os desafios do transporte em declives:

2.1 Dissipação ativa de calor

O fluido hidráulico nos eixos com travões húmidos atua como um refrigerante integrado, absorvendo o calor das pastilhas e dos discos de travão durante a travagem em declives. O fluido circula pela caixa do veio, transferindo calor para o ambiente circundante — mesmo em túneis subterrâneos com fraca ventilação. Testes realizados pelo fabricante de equipamentos de mineração Epiroc mostram que os veios com travões húmidos mantêm temperaturas abaixo dos 350 °C durante o transporte contínuo em declives, em comparação com mais de 600 °C para os travões a seco. Isto evita a perda de eficiência dos travões e os danos térmicos, garantindo uma potência de travagem consistente mesmo após horas de utilização.

2.2 Proteção contra poeiras e detritos

A carcaça selada dos veios com travão a óleo impede a entrada de pó subterrâneo, partículas de minério e humidade no sistema de travagem. Isto elimina a perda de atrito e o desgaste causados ​​pela acumulação de detritos, prolongando a vida útil dos componentes dos travões em 2 a 3 vezes em comparação com os travões a seco. Uma mina de carvão na província de Shanxi informou que, após a mudança para eixos com travão a óleo, a frequência de substituição das pastilhas de travão dos seus camiões subterrâneos caiu de a cada 1.200 horas para a cada 3.500 horas, reduzindo o tempo de inatividade para manutenção em 65%.

2.3 Capacidade de carga melhorada

Os eixos com travão a óleo são concebidos para suportar as cargas pesadas dos camiões de mineração subterrânea. O fluido hidráulico distribui a pressão uniformemente pelas pastilhas de travão, reduzindo o stress nos componentes individuais e permitindo um desempenho de travagem consistente em descidas com carga máxima. O mais recente design de eixo com travão a óleo da Komatsu, utilizado no seu camião de mineração subterrânea de 40 toneladas, suporta mais de 500 ciclos consecutivos de descida sem perda de eficiência — ultrapassando em muito o limite de 200 ciclos dos sistemas de travagem a seco comparáveis.

Em suma, os eixos com travões húmidos não dependem apenas do atrito para parar o camião — utilizam um sistema de circuito fechado de arrefecimento e proteção para manter a integridade da travagem, mesmo nas condições mais severas de descida subterrânea.

3. Impacto no mundo real: Eixos com travões a óleo reduzem acidentes e custos

As minas de todo o mundo estão a colher resultados tangíveis com a adoção de eixos com travões a óleo para o transporte subterrâneo em declives. Eis dois estudos de caso que destacam os seus benefícios em termos de segurança e financeiros:

3.1 Uma mina de zinco na província de Hunan (China)

Antes de 2023, a mina operava 10 camiões de mineração subterrânea com sistemas de travagem a seco. Ao longo de 12 meses, a mina registou 8 incidentes relacionados com os travões em declives, incluindo 2 colisões que danificaram a infraestrutura do túnel e interromperam a produção durante 3 dias. Após a atualização para eixos com travão a óleo, a mina observou:

• 0 acidentes relacionados com os travões no primeiro ano

• Redução de 40% dos custos de manutenção dos travões (de 86.000 dólares/ano para 51.600 dólares/ano)

• Aumento de 25% na capacidade de transporte diário (devido à redução do tempo de paragem para reparações nos travões)

“A diferença é gritante”, disse o responsável de operações da mina. “Com eixos de travagem húmidos, os nossos condutores já não precisam de se preocupar com a perda de eficiência dos travões em descidas íngremes — podem concentrar-se numa condução segura, e nós poupamos milhares em manutenção e tempo de inatividade.”

3.2 Uma mina de cobre na Austrália Ocidental

As rotas de transporte subterrâneo desta mina incluem túneis de 3 km em declive com inclinações até 22%. Antes da adoção de eixos com travões a óleo, os camiões da mina necessitavam de paragens obrigatórias para arrefecimento dos travões a cada duas descidas, o que limitava a eficiência da produção. Após a instalação dos veios com travões a óleo:

• Paragens para arrefecimento eliminadas (os camiões podem completar mais de 8 descidas consecutivas)

• A vida útil dos componentes dos travões aumentou 2,8 vezes.

• Ganhos anuais de produção de 320.000 dólares (devido à redução do tempo de inatividade e a ciclos de transporte mais rápidos)

Estes estudos de caso confirmam que os eixos com travões húmidos não são apenas uma melhoria de segurança, mas sim um investimento com uma boa relação custo-benefício que melhora o desempenho e a rentabilidade dos camiões de mineração subterrânea.

4. Principais considerações na escolha de eixos com travão a óleo para camiões de mineração subterrânea

Nem todos os veios com travão a óleo são iguais. Para maximizar a segurança e o retorno do investimento no transporte em declive, os operadores de minas devem dar prioridade aos seguintes factores:

4.1 Correspondência da Capacidade de Carga

Escolha eixos com travão a óleo dimensionados para a carga máxima do seu camião de mineração (incluindo o peso do minério e o peso do veículo). Sobrecarregar um veio com travão a óleo pode comprometer a dissipação de calor e o desempenho da travagem. Por exemplo, um camião de mineração subterrânea de 35 toneladas requer um eixo com travão a óleo com uma capacidade de carga mínima de 40 toneladas para suportar o esforço em declives.

4.2 Qualidade do Fluido e da Vedação

Opte por veios com travões a óleo, fluido hidráulico resistente a altas temperaturas (acima de 400 °C) e vedantes duráveis. As vedações de baixa qualidade podem verter fluido, expondo os componentes de travagem ao pó e à humidade, comprometendo as principais vantagens do veio. Fabricantes de renome como a Caterpillar e a XCMG utilizam vedantes de dupla camada e fluido hidráulico sintético para garantir a fiabilidade a longo prazo.

5.º O futuro dos veios com travão a óleo: monitorização inteligente para um transporte ainda mais seguro em descidas.

Com a crescente automatização e utilização de dados na mineração subterrânea, os eixos com travões a óleo estão a evoluir para incluir capacidades de monitorização inteligentes. Os principais fabricantes estão a integrar sensores que rastreiam a temperatura dos travões, o nível do fluido e o desgaste dos componentes em tempo real. Estes dados são transmitidos para o centro de controlo da mina, permitindo aos operadores:

• Preveja as necessidades de manutenção antes que ocorram avarias.

• Ajuste as velocidades de descida com base na temperatura dos travões.

• Otimize a distribuição de carga para reduzir a tensão nos travões.

Por exemplo, o sistema de eixo com travão húmido inteligente da Sandvik alerta os operadores quando a temperatura do travão ultrapassa os 300 °C, acionando ajustes automáticos de velocidade para evitar o sobreaquecimento. Este nível de inteligência melhora ainda mais a segurança e a eficiência dos camiões de mineração subterrânea, tornando os eixos com travão húmido um pilar fundamental das operações de mineração do futuro.

Conclusão

O transporte em declive é um dos desafios mais perigosos na mineração subterrânea, mas os eixos com travões a óleo transformaram a forma como os camiões de mineração lidam com este risco. Ao irem além do atrito básico e oferecerem arrefecimento ativo, proteção contra detritos e capacidade de carga pesada, os veios com travões a óleo garantem um desempenho de travagem consistente e fiável, protegendo os trabalhadores, os equipamentos e a produção. Estudos de caso reais e dados da indústria comprovam que os eixos com travões a óleo não são apenas uma melhoria — são uma necessidade para os modernos camiões de mineração subterrânea.

Para os operadores de minas que procuram reduzir os acidentes, cortar nos custos de manutenção e melhorar a eficiência do transporte, investir em equipamentos de alta qualidade é fundamental.eixos de travão molhadosÉ uma decisão que proporciona retornos imediatos e a longo prazo. À medida que a mineração subterrânea continua a evoluir, os eixos com travões a óleo permanecerão na vanguarda da inovação em matéria de segurança, garantindo que o transporte em declives já não é um risco, mas sim uma parte controlada e eficiente do processo de mineração.