1. Kaivoskäyttöön tarkoitettujen pyöreiden lenkkien ketjujen tarina
Maailmantalouden hiilienergian kysynnän kasvaessa hiilikaivoskoneet ovat kehittyneet nopeasti. Kaavinkuljettimen voimansiirtokomponentti on kehittynyt nopeasti hiilikaivosten kattavan koneellisen hiilikaivostoiminnan päälaitteena. Tavallaan kaavinkuljettimen kehitys riippuu kehityksestä.kaivosteollisuuden erittäin luja pyöreä lenkkiketjuKaivosteollisuuden erittäin luja pyöreä lenkkiketju on hiilikaivoksen ketjun kaavinkuljettimen keskeinen osa. Sen laatu ja suorituskyky takaavatvaikuttavat suoraan laitteiden työtehokkuuteen ja hiilikaivoksen hiilituotantoon.
Kaivosteollisuuden erittäin lujien pyöreiden lenkkien ketjujen kehittäminen sisältää pääasiassa seuraavat näkökohdat: kaivosteollisuuden pyöreiden lenkkien ketjujen teräksen kehittäminen, ketjun lämpökäsittelytekniikan kehittäminen, pyöreiden teräslenkkien ketjujen koon ja muodon optimointi, erilaiset ketjusuunnittelut ja ketjunvalmistustekniikan kehittäminen. Näiden kehitysten ansiosta ketjujen mekaaniset ominaisuudet ja luotettavuus ovat parantuneet.kaivostoiminnan pyöreä lenkkiketjuon parannettu huomattavasti. Joidenkin edistyneiden ketjunvalmistusyritysten tuottamien ketjujen tekniset tiedot ja mekaaniset ominaisuudet ovat ylittäneet reilusti maailmassa laajalti käytetyn saksalaisen DIN 22252 -standardin vaatimukset.
Varhainen matala-asteinen teräs pyöreiden lenkkien ketjujen louhinnassa ulkomailla oli pääasiassa hiilimangaaniterästä, jonka hiilipitoisuus ja seosainepitoisuus olivat alhaiset, karkenevuus olivat alhaiset ja ketjun halkaisija oli alle 19 mm. 1970-luvulla kehitettiin mangaani-nikkeli-kromimolybdeenisarjan korkea-asteinen ketjuteräs. Tyypillisiä teräksiä ovat 23MnNiMoCr52 ja 23MnNiMoCr64. Näillä teräksillä on hyvä karkenevuus, hitsattavuus sekä lujuus ja sitkeys, ja ne soveltuvat laajamittaisten C-luokan ketjujen tuotantoon. 23MnNiMoCr54-teräs kehitettiin 1980-luvun lopulla. 23MnNiMoCr64-teräkseen perustuen piin ja mangaanin pitoisuutta vähennettiin ja kromin ja molybdeenin pitoisuutta lisättiin. Sen sitkeys oli parempi kuin 23MnNiMoCr64-teräksen. Viime vuosina pyöreiden lenkkien teräsketjujen suorituskykyvaatimusten jatkuvan parantamisen ja ketjuspesifikaatioiden jatkuvan kasvun vuoksi hiilikaivosten koneellisen hiilikaivostoiminnan vuoksi jotkut ketjuyritykset ovat kehittäneet uusia erityisteräslaatuja, ja jotkut näiden uusien teräslaatujen ominaisuudet ovat parempia kuin 23MnNiMoCr54-teräksellä. Esimerkiksi saksalaisen JDT-yrityksen kehittämä "HO"-teräs voi lisätä ketjun lujuutta 15 % verrattuna 23MnNiMoCr54-teräkseen.
2. Kaivosketjun käyttöolosuhteet ja vikaantumisanalyysi
2.1 kaivosketjun käyttöolosuhteet
Pyörölenkkisen ketjun käyttöolosuhteet ovat: (1) vetojännitys; (2) Sykkivän kuormituksen aiheuttama väsyminen; (3) Kitkaa ja kulumista esiintyy ketjun lenkkien, ketjun lenkkien ja ketjupyörien sekä ketjun lenkkien ja keskilevyjen ja uran sivujen välillä; (4) Korroosiota aiheuttavat jauhetun kivihiilen, kivijauheen ja kostean ilman vaikutus.
2.2 kaivosketjun lenkkien vika-analyysi
Kaivosketjun lenkkien murtumismuodot voidaan karkeasti jakaa seuraavasti: (1) ketjun kuormitus ylittää sen staattisen murtolujuuden, mikä johtaa ennenaikaiseen murtumaan. Tämä murtuma esiintyy useimmiten ketjun lenkin olkapään tai suoran alueen viallisissa osissa, kuten hitsaushitsauksen lämpövaikutusvyöhykkeen halkeamissa ja yksittäisen tangon materiaalin halkeamissa; (2) Kaivosketjun lenkki ei ole tietyn ajan käytön jälkeen saavuttanut murtolujuutta, mikä johtaa väsymisestä johtuvaan murtumaan. Tämä murtuma esiintyy useimmiten ketjun lenkin suoran haaran ja kruunun välisessä liitoksessa.
Kaivosteollisuuden pyöreiden lenkkien ketjujen vaatimukset: (1) niillä on oltava suuri kuormituksen kantokyky samalla materiaalilla ja poikkileikkauksella; (2) niillä on oltava suurempi murtokuorma ja parempi venymä; (3) niillä on oltava pieni muodonmuutos suurimman kuormituksen vaikutuksesta hyvän kytkennän varmistamiseksi; (4) niillä on oltava korkea väsymislujuus; (5) niillä on oltava korkea kulutuskestävyys; (6) niillä on oltava korkea sitkeys ja parempi iskunvaimennuskyky; (7) niillä on oltava piirustuksen mukaiset geometriset mitat.
3. Kaivosketjun tuotantoprosessi
Kaivosketjun tuotantoprosessi: Tangon leikkaus → taivutus ja neulonta → liitos → hitsaus → ensisijainen kestävyyden testaus → lämpökäsittely → toissijainen kestävyyden testaus → tarkastus. Hitsaus ja lämpökäsittely ovat keskeisiä prosesseja kaivosteollisuuden pyöreiden lenkkien ketjujen tuotannossa, ja ne vaikuttavat suoraan tuotteen laatuun. Tieteelliset hitsausparametrit voivat parantaa saantoa ja alentaa tuotantokustannuksia; asianmukainen lämpökäsittelyprosessi voi antaa täyden hyödyn materiaalin ominaisuuksille ja parantaa tuotteen laatua.
Kaivosketjun hitsauslaadun varmistamiseksi manuaalinen kaarihitsaus ja vastushitsaus on poistettu. Pikahitsausta käytetään laajalti sen merkittävien etujen, kuten korkean automaatioasteen, alhaisen työvoimavaltaisuuden ja vakaan tuotteen laadun, ansiosta.
Tällä hetkellä kaivosteollisuuden pyöreiden lenkkien ketjujen lämpökäsittelyssä käytetään yleensä keskitaajuista induktiolämmitystä, jatkuvaa sammutusta ja päästöä. Keskitaajuisen induktiolämmityksen ydin on se, että kappaleen molekyylirakennetta sekoitetaan sähkömagneettisessa kentässä, molekyylit saavat energiaa ja törmäävät tuottaen lämpöä. Keskitaajuisen induktiolämpökäsittelyn aikana induktori kytketään tietyn taajuuden keskitaajuiseen vaihtovirtaan, ja ketjun lenkit liikkuvat induktorissa tasaisella nopeudella. Tällä tavoin ketjun lenkkeihin syntyy indusoitu virta, jolla on sama taajuus ja vastakkainen suunta kuin induktorilla, jolloin sähköenergia voidaan muuntaa lämpöenergiaksi ja ketjun lenkit voidaan lämmittää lyhyessä ajassa sammutusta ja päästöä varten tarvittavaan lämpötilaan.
Keskitaajuinen induktiolämmitys on nopeaa ja vähentää hapettumista. Sammutuksen jälkeen saavutetaan erittäin hieno sammutusrakenne ja austeniittiraekoko, mikä parantaa ketjulenkin lujuutta ja sitkeyttä. Samalla sillä on myös puhtauden, hygienian, helpon säädön ja korkean tuotantotehokkuuden etuja. Karkaisuvaiheessa ketjulenkin hitsausvyöhyke kulkee korkeamman karkaisulämpötilan läpi ja poistaa suuren määrän sammutusjännitystä lyhyessä ajassa, mikä parantaa merkittävästi hitsausvyöhykkeen plastisuutta ja sitkeyttä sekä hidastaa halkeamien syntymistä ja kehittymistä. Ketjulenkin olkapään yläosan karkaisulämpötila on alhainen ja karkaisun jälkeen sillä on korkeampi kovuus, mikä edistää ketjulenkin kulumista työprosessin aikana, eli ketjulenkkien välistä kulumista ja ketjulenkkien ja ketjupyörän välistä kosketusta.
4. Johtopäätös
(1) Kaivosteollisuuden suurlujuuslujuusketjujen teräs kehittyy kohti suurempaa lujuutta, karkenevuutta, plastisuutta ja korroosionkestävyyttä verrattuna maailmassa yleisesti käytettyyn 23MnNiMoCr54-teräkseen. Tällä hetkellä on käytössä uusia ja patentoituja teräslaatuja.
(2) Kaivosteollisuuden erittäin lujien pyöreiden lenkkien ketjujen mekaanisten ominaisuuksien parantaminen edistää lämpökäsittelymenetelmien jatkuvaa parantamista ja täydellistämistä. Lämpökäsittelyteknologian kohtuullinen soveltaminen ja tarkka hallinta ovat avainasemassa ketjun mekaanisten ominaisuuksien parantamisessa. Kaivosteollisuuden ketjun lämpökäsittelyteknologiasta on tullut ketjunvalmistajien ydinosaamista.
(3) Kaivosteollisuuden suurlujuusketjujen kokoa, muotoa ja ketjurakennetta on parannettu ja optimoitu. Nämä parannukset ja optimoinnit on tehty ketjun jännitysanalyysin tulosten perusteella ja sillä ehdolla, että hiilikaivoslaitteiden tehoa on lisättävä ja hiilikaivoksen maanalainen tila on rajallinen.
(4) Kaivosteollisuuden erittäin lujien pyöreiden lenkkiketjujen spesifikaatioiden lisääntyminen, rakenteellisen muodon muutos ja mekaanisten ominaisuuksien parantuminen edistävät vastaavasti pyöreiden teräslenkkiketjujen valmistuslaitteiden ja -teknologian nopeaa kehitystä.
Julkaisun aika: 22.12.2021
