1. Historia okrągłych łańcuchów ogniwowych dla górnictwa
Wraz ze wzrostem zapotrzebowania na energię węglową w światowej gospodarce nastąpił szybki rozwój maszyn górniczych.Jako główne wyposażenie kompleksowego zmechanizowanego wydobycia węgla w kopalni, szybko rozwinął się również element przekładni na przenośniku zgrzebłowym.W pewnym sensie rozwój przenośnika zgrzebłowego zależy od rozwojuwydobycie okrągłego łańcucha o wysokiej wytrzymałości.Górniczy łańcuch o wysokiej wytrzymałości z okrągłymi ogniwami jest kluczową częścią przenośnika zgrzebłowego w kopalni węgla kamiennego.Jego jakość i wydajność będąbezpośrednio wpływają na efektywność pracy urządzeń i wydobycie węgla w kopalni.
Rozwój górniczego łańcucha z okrągłymi ogniwami o wysokiej wytrzymałości obejmuje głównie następujące aspekty: rozwój stali do górniczego łańcucha z okrągłymi ogniwami, rozwój technologii obróbki cieplnej łańcucha, optymalizacja wielkości i kształtu okrągłego łańcucha ze stali, inny projekt łańcucha i rozwój technologii wytwarzania łańcuchów.Ze względu na te zmiany właściwości mechaniczne i niezawodnośćwydobycie okrągłego łańcucha ogniwzostały znacznie ulepszone.Specyfikacje i właściwości mechaniczne łańcucha produkowanego przez niektóre zaawansowane przedsiębiorstwa produkujące łańcuchy na świecie znacznie przekroczyły niemiecką normę DIN 22252 szeroko stosowaną na świecie.
Wczesna stal niskogatunkowa do górnictwa okrągłych łańcuchów ogniwowych za granicą była głównie stalą węglowo-manganową, o niskiej zawartości węgla, niskiej zawartości pierwiastków stopowych, niskiej hartowności i średnicy łańcucha < ø 19 mm.W latach siedemdziesiątych XX wieku opracowano wysokogatunkowe stale łańcuchowe z serii manganowo-niklowo-chromowo-molibdenowej.Typowe stale obejmują 23MnNiMoCr52, 23MnNiMoCr64 itp. Stale te mają dobrą hartowność, spawalność oraz wytrzymałość i wiązkość i nadają się do produkcji łańcuchów klasy C na dużą skalę.Stal 23MnNiMoCr54 została opracowana pod koniec lat 80-tych.Na bazie stali 23MnNiMoCr64 obniżono zawartość krzemu i manganu, a zwiększono zawartość chromu i molibdenu.Jej udarność była lepsza niż stali 23MnNiMoCr64.W ostatnich latach, ze względu na ciągłe doskonalenie wymagań dotyczących wydajności stalowych łańcuchów okrągłych i ciągły wzrost specyfikacji łańcuchów w wyniku zmechanizowanego wydobycia węgla w kopalniach węgla, niektóre firmy łańcuchowe opracowały kilka specjalnych nowych gatunków stali i niektóre właściwości tych nowe gatunki stali są wyższe niż stal 23MnNiMoCr54.Na przykład stal „HO” opracowana przez niemiecką firmę JDT może zwiększyć wytrzymałość łańcucha o 15% w porównaniu ze stalą 23MnNiMoCr54.
2.Warunki pracy łańcucha górniczego i analiza awarii
2.1 warunki obsługi łańcucha wydobywczego
Warunki pracy okrągłego łańcucha ogniwowego to: (1) siła naciągu;(2) Zmęczenie spowodowane pulsującym obciążeniem;(3) Tarcie i zużycie występują między ogniwami łańcucha, ogniwami łańcucha i zębatkami łańcuchowymi oraz ogniwami łańcucha i płytami środkowymi i bokami rowków;(4) Korozja jest spowodowana działaniem pyłu węglowego, pyłu skalnego i wilgotnego powietrza.
2.2 analiza uszkodzeń ogniw łańcucha górniczego
Formy zerwania ogniw łańcucha górniczego można z grubsza podzielić na: (1) obciążenie łańcucha przekracza jego statyczne obciążenie zrywające, co powoduje przedwczesne pęknięcie.To pęknięcie występuje głównie w wadliwych częściach ramienia ogniwa łańcucha lub w prostym obszarze, takim jak pęknięcie spowodowane strefą wpływu ciepła zgrzewania błyskawicznego doczołowego i pęknięcie materiału pojedynczego pręta;(2) Po pewnym czasie pracy ogniwo łańcucha górniczego nie osiągnęło obciążenia zrywającego, co spowodowało pęknięcie spowodowane zmęczeniem.To pęknięcie występuje najczęściej na połączeniu między prostym ramieniem a koroną ogniwa łańcucha.
Wymagania dla górniczych łańcuchów ogniw okrągłych: (1) mieć wysoką nośność przy tym samym materiale i przekroju;(2) mieć większe obciążenie zrywające i lepsze wydłużenie;(3) mieć małe odkształcenie pod działaniem maksymalnej ładowności, aby zapewnić dobre zazębienie;(4) mieć wysoką wytrzymałość zmęczeniową;(5) mieć wysoką odporność na zużycie;(6) mieć wysoką wytrzymałość i lepszą absorpcję obciążenia udarowego;(7) wymiary geometryczne spełniają rysunek.
3. Proces produkcji łańcucha górniczego
Proces produkcji łańcucha wydobywczego: cięcie prętów → gięcie i dzianie → łączenie → spawanie → pierwotny test sprawdzający → obróbka cieplna → wtórny test sprawdzający → kontrola.Spawanie i obróbka cieplna to kluczowe procesy w produkcji górniczych łańcuchów ogniwowych okrągłych, które bezpośrednio wpływają na jakość produktu.Naukowe parametry spawania mogą poprawić wydajność i obniżyć koszty produkcji;odpowiedni proces obróbki cieplnej może w pełni wykorzystać właściwości materiału i poprawić jakość produktu.
W celu zapewnienia jakości spawania łańcucha górniczego wyeliminowano ręczne spawanie łukowe i oporowe zgrzewanie doczołowe.Zgrzewanie doczołowe błyskawiczne jest szeroko stosowane ze względu na swoje wyjątkowe zalety, takie jak wysoki stopień automatyzacji, niska pracochłonność i stabilna jakość produktu.
Obecnie obróbka cieplna okrągłego łańcucha górniczego zazwyczaj przyjmuje nagrzewanie indukcyjne o średniej częstotliwości, ciągłe hartowanie i odpuszczanie.Istotą nagrzewania indukcyjnego o średniej częstotliwości jest to, że struktura molekularna obiektu jest mieszana w polu elektromagnetycznym, cząsteczki uzyskują energię i zderzają się, wytwarzając ciepło.Podczas indukcyjnej obróbki cieplnej o średniej częstotliwości cewka indukcyjna jest połączona z prądem przemiennym o średniej częstotliwości o określonej częstotliwości, a ogniwa łańcucha poruszają się z jednolitą prędkością w cewce indukcyjnej.W ten sposób w ogniwach łańcucha zostanie wygenerowany prąd indukowany o tej samej częstotliwości i kierunku przeciwnym do induktora, dzięki czemu energia elektryczna może zostać przekształcona w energię cieplną, a ogniwa łańcucha mogą zostać nagrzane do temperatury wymaganej do hartowania i hartowania w krótkim czasie.
Ogrzewanie indukcyjne o średniej częstotliwości ma dużą prędkość i mniejsze utlenianie.Po hartowaniu można uzyskać bardzo drobną strukturę hartowania i wielkość ziarna austenitu, co poprawia wytrzymałość i wiązkość ogniwa łańcucha.Jednocześnie ma również zalety czystości, warunków sanitarnych, łatwej regulacji i wysokiej wydajności produkcji.W fazie odpuszczania strefa zgrzewania ogniw łańcucha przechodzi przez wyższą temperaturę odpuszczania i eliminuje w krótkim czasie dużą ilość wewnętrznych naprężeń hartowniczych, co ma bardzo istotny wpływ na poprawę plastyczności i ciągliwości strefy zgrzewania oraz opóźnienie inicjacji i rozwoju pęknięć.Temperatura odpuszczania w górnej części ramienia ogniwa łańcucha jest niska i ma wyższą twardość po odpuszczeniu, co sprzyja zużyciu ogniwa łańcucha podczas procesu pracy, tj. Zużyciu między ogniwami łańcucha i zazębieniu między łańcuchem ogniwa i zębatka łańcucha.
4. Wniosek
(1) Stal do górniczych łańcuchów ogniwowych o dużej wytrzymałości rozwija się w kierunku większej wytrzymałości, wyższej hartowności, wyższej ciągliwości plastycznej i odporności na korozję niż powszechnie stosowana na świecie stal 23MnNiMoCr54.Obecnie stosowane są nowe i opatentowane gatunki stali.
(2) Poprawa właściwości mechanicznych okrągłego łańcucha górniczego o wysokiej wytrzymałości sprzyja ciągłemu doskonaleniu i doskonaleniu metody obróbki cieplnej.Rozsądne zastosowanie i dokładna kontrola technologii obróbki cieplnej jest kluczem do poprawy właściwości mechanicznych łańcucha.Technologia obróbki cieplnej łańcuchów górniczych stała się podstawową technologią producentów łańcuchów.
(3) Poprawiono i zoptymalizowano rozmiar, kształt i strukturę łańcucha okrągłego łańcucha górniczego o wysokiej wytrzymałości.Te ulepszenia i optymalizacje są dokonywane zgodnie z wynikami analizy naprężeń łańcuchów i pod warunkiem, że moc urządzeń górniczych musi zostać zwiększona, a przestrzeń podziemna kopalni ograniczona.
(4) Zwiększenie specyfikacji górniczego łańcucha z okrągłymi ogniwami o wysokiej wytrzymałości, zmiana formy konstrukcyjnej i poprawa właściwości mechanicznych sprzyjają odpowiednio szybkiemu rozwojowi sprzętu i technologii do wytwarzania okrągłych stalowych łańcuchów.
Czas postu: 22-12-2021