Kaivoksissa ja maanrakennuksessa tarvitaan isosti voimaa

14.03.2024

Tehonsiirtosuhteeltaan hyvä, pieneen tilaan mahtuva ja ääriolosuhteita kestävä voimansiirto on avainasemassa kaivos- ja maanrakennustoiminnassa. Hydrauliikka ja pneumatiikka ovat näihin tarpeisiin lyömättömiä vaihtoehtoja. 

Kaivosteollisuudessa ja maanrakennuksessa operoidaan järeän kokoluokan työkaluilla. Paljon voimaa tarvitaan paitsi työkoneiden liikutteluun, myös erilaisten lineaariliikkeiden suorittamiseen. Tehojen lisäksi voimansiirrolta vaaditaan luotettavuutta, sillä työskentely haastavimmissa mahdollisissa olosuhteissa asettaa sen äärimmäiselle koetukselle. 

Vaihdoimme ajatuksia hydrauliikasta ja pneumatiikasta kolmen kaivos- ja maanrakennusteollisuuden toimijan kanssa. Keskusteluun osallistuivat Normetin tuotelinjajohtaja Herkko Juntunen, Sandvikin teknologiajohtaja Jani Vilenius sekä Metson hydrauliikan ja voimansiirron suunnittelupäällikkö Jukka-Pekka Rantanen.  

Isoja liikkeitä ja äärimmäisiä olosuhteita 

Kaivos- ja maanrakennustoiminnassa työkoneiden voimantuotolle ja luotettavuudelle asetetut vaatimukset ovat ääriluokkaa.  

“Kiven louhinta ja poraaminen vaativat todella suurta voimaa ja toistaiseksi hydrauliikka on voimansiirtotekniikkana tähän paras ratkaisu,” Jani Vilenius kertoo. “Paineilmalle ei puolestaan ole vielä löytynyt vaihtoehtoa esimerkiksi silloin, kun suoritetaan porareiän huuhtelua.” 

Herkko Juntunen nostaa esiin työkoneiden toiminnallisuuden. “Kaivinkoneet ja muut pinnalla operoivat koneet käyttävät korkeaa liikenopeutta vaativia lineaarisia liikkeitä esimerkiksi puomien liikuttelussa. Saman tyyppisiä tarpeita löytyy myös kaivoslaitteista ja näiden suorittamiseen hydrauliikka tarjoaa toistaiseksi parhaan tehotiheyden.” 

Myös maanrakennuskoneissa hydrauliikka on voittamaton vaihtoehto. “Meillä on paljon pitkiä kuljettimia, joiden päässä on käyttömoottori. Hydraulikomponenteilla moottoriin saadaan suuri teho pienestä paketista ilman koneeseen tarvittavia järeitä tukirakenteita”, Jukka-Pekka Rantanen kertoo. “Murskain- ja seulontalaitteissa hyödynnetään täriseviä liikkeitä, ja hydraulikäyttö sietää tätä parhaiten.” 

Kaivoksissa ja maanrakennuksessa työskennellään tyypillisesti ääriolosuhteissa. “Näissä ympäristöissä kosteus on yleensä kova ja lämpötila korkea”, Herkko Juntunen kertoo. “Korroosio on veden happamuuden takia rajua, minkä lisäksi likaa ja pölyä on paljon. Voimansiirron on tällaisissa olosuhteissa oltava toimintavarmaa. Sähkö ei vielä kykene peittoamaan hydrauliikkaa luotettavuudessa.” 

Muutosta muun maailman mukana 

Aivan kuten muillakin teollisuuden aloilla, myös kaivos- ja maanrakennusteollisuudessa tapahtuu jatkuvaa kehitystä. Sähkö voimansiirtotekniikkana on tulossa myös näille aloille, minkä lisäksi vihreä siirtymä ja maailmanlaajuinen poliittinen myllerrys asettavat tuotekehitykselle uusia vaatimuksia.  

“Sähköistyminen on ajan trendi”, Herkko Juntunen sanoo. “Vielä nykyisin ja varmasti pitkälle tulevaisuudessakin hydrauliikka on kuitenki tietyissä voimansiirron osa-alueissa paras vaihtoehto. On kiinnostava nähdä, millä kaikilla tavoilla sähköä voidaan meidän alallamme hyödyntää tulevaisuudessa. Miten esimerkiksi hydrauliikan käyttö puomin sylintereissä voitaisiin tulevaisuudessa korvata sähköllä luotettavasti ja kustannustehokkaasti?” 

Jukka-Pekka Rantanen nostaa esiin ympäristöystävällisyyden. “Sähkökäyttöisyys on varmasti suoraan ajateltuna ympäristöystävällisin voimansiirtotekniikka. Tosiasia kuitenkin on, että tietyissä toiminnoissa hydrauliikka voimansiirtotapana tulee säilymään. Siksi onkin tärkeää miettiä, miten hydraulilaitteista voitaisin tehdä tulevaisuudessa ympäristöystävällisempiä esimerkiksi komponenttien hyötysuhdetta kehittämällä. Eri voimansiirtotekniikoiden ympäristövaikutukset eivät myöskään ole aivan mustavalkoinen asia. Esimerkkinä tästä ovat sähkökäyttöisiin verrattuna kevyet hydraulikomponentit, joiden tuotannosta aiheutuva ympäristöjalanjälki on sähköisiä komponentteja pienempi.” 

Jani Vilenius muistuttaa, etteivät eri voimansiirtovaihtoehdot ole toisiaan poissulkevia asioita.“Perinteinen hydrauliikka-ajattelu tulee varmasti muuttumaan ja tulevaisuudessa näemme enemmän hajautettuja järjestelmiä, joissa osa hydraulisesta säädettävyydestä ja toimilaitteista korvataan sähköllä. Hydrauliikan merkitys tulee jatkossakin olemaan suuri, mutta sitä tuetaan sähköisillä ratkaisuilla.” 

Myös maailman poliittinen epävakaus asettaa tulevaisuudessa odotuksia hydrauliikan ja pneumatiikan uusien käyttösovellusten kehittämiselle. “Kun perinteiset raaka-ainetoimitukset ovat jäässä, täytyy uusille alueille avata kaivoksia”, Herkko Juntunen kertoo. “Jos nämä ovat lähellä ihmisasumuksia, täytyy olla käytössä uudenlaisia teknologioita, jotta alueilla voidaan toimia ympäristöä säästävästi ja kestävästi.”

Näköalapaikkoja tulevaisuuteen 

Hydrauliikan ja pneumatiikan opiskelu on nuorelle melkoisen varma satsaus tulevaisuuteen, sillä monipuolisia työmahdollisuuksia teknologiakehityksen etulinjassa riittää. 

Herkko Juntusen mukaan hydrauliikan ja pneumatiikan osaajia on tällä hetkellä todella vähän. “Ammattilaisille on varmasti töitä tarjolla. Vaikka maailma muuttuu ja kehittyy, ei hydrauliikan hyödyntäminen tule häviämään tai edes merkittävästi vähenemään. Mielenkiintoisia työtehtäviä löytyy todella isolla kirjolla tuotekehityksestä tuotantoon, myyntiin, jälkimarkkinointiin ja erilaisiin asiantuntijatehtäviin.” 

Hydrauliikan ja pneumatiikan osaamisesta on hyötyä, jos haluaa päästä vaikuttamaan kestävän kehityksen ratkaisuihin. “Kaikkia tulevaisuuden haasteita ei pystytä ratkaisemaan pelkästään softalla, vaan tarvitaan myös esimerkiksi hydrauliikkaosaamista vaativaa konesuunnittelua”, Jani Vilenius kertoo. “Systeemiosaamisen tarve tulee kasvamaan ja tämä takaa hyville tekijöille tulevaisuudessa erittäin mielenkiintoisia työmahdollisuuksia. Vihreä siirtymä on kaivosteollisuudessa isosti menossa ja tätä tukevia ratkaisuja kehitetään koko ajan. Kaivosteollisuuden tarve myös kasvaa, sillä sähköistymisen trendi vaatii uusia akkuratkaisuja. 

Hydrauliikka ja pneumatiikka linkittyvät Jukka-Pekka Rantasen mukaan moneen. “Tekniikan alueina nämä ovat kytköksissä esimerkiksi mekaniikkaan, automaatioon ja sähköihin. Opiskelemalla näitä aloja saa vahvasti poikkitieteellisen osaamisen, jota pystyy hyödyntämään työssä monipuolisesti. Työtehtävien lisäksi monipuolisia ovat myös työympäristöt. Meidän yrityksessämme käytännössä kaikkia hydrauliikan ja pneumatiikan työtehtäviä tehdään globaalisti eli töihin pääsee myös Suomen rajojen ulkopuolelle.”

 

Alan toimijat avainasemassa 

Sekä Jani Vilenius, Herkko Juntunen ja Jukka-Pekka Rantanen ovat yhtä mieltä siitä, että hydrauliikkaan ja pneumatiikkaan liittyvä ajatusmaailma tulisi isossa kuvassa muuttaa. Hydrauliikka ja pneumatiikka ovat moderneja voimansiirtotekniikoita, joita hyödynnetään laajalti kaikilla teollisuuden aloilla tänään ja tulevaisuudessa. Ne eivät ole vastakohtia trendikkäälle ja modernille sähkölle, vaan kaikkia näitä tekniikoita tullaan tulevaisuudessa tarvitsemaan ja käyttämään rinnakkain. Hydrauliikan ympäristöystävällisyyttä voidaan parantaa komponentteja kehittämällä ja systeemiajatteluun panostamalla. Hydrauliikka on paljon enemmän kuin yksittäinen komponentti tai komponenttiratkaisu. 

Jokainen alan toimija on avainasemassa siinä, miten hydrauliikka ja pneumatiikka tulevaisuudessa suuren yleisön ja alan potentiaalisen työvoiman silmissä nähdään. Kehittymällä muuttuvan maailman mukana voidaan alan vetovoimaisuus varmistaa jatkossakin.