1. Історія круглоланкових ланцюгів для гірничодобувної промисловості
Зі зростанням попиту на вугільну енергію у світовій економіці, вугільно-видобувне обладнання швидко розвивається. Як основне обладнання комплексного механізованого видобутку вугілля у вугільних шахтах, трансмісійний компонент на скребковому конвеєрі також швидко розвивається. У певному сенсі, розвиток скребкового конвеєра залежить від розвиткувисокоміцний круглоланковий ланцюг для видобутку корисних копалинВисокоміцний круглоланковий ланцюг для гірничої справи є ключовою частиною ланцюгового скребкового конвеєра у вугільній шахті. Його якість та продуктивність будутьбезпосередньо впливають на ефективність роботи обладнання та видобуток вугілля вугільною шахтою.
Розробка високоміцних круглоланкових ланцюгів для гірничої справи включає в себе такі аспекти: розробку сталі для круглоланкових ланцюгів для гірничої справи, розробку технології термічної обробки ланцюгів, оптимізацію розміру та форми круглих сталевих ланок, різні конструкції ланцюгів та розробку технології виготовлення ланцюгів. Завдяки цим розробкам, механічні властивості та надійність...гірничодобувний ланцюг з круглим ланкоюбули значно покращені. Технічні характеристики та механічні властивості ланцюгів, що виробляються деякими передовими підприємствами з виробництва ланцюгів у світі, значно перевищують німецький стандарт DIN 22252, який широко використовується у світі.
Ранніми низькосортними сталями для круглоланкових ланцюгів за кордоном були переважно вуглецево-марганцеві сталі з низьким вмістом вуглецю, низьким вмістом легуючих елементів, низькою прогартовуваністю та діаметром ланцюга < ø 19 мм. У 1970-х роках були розроблені високоякісні ланцюгові сталі серії марганцю, нікелю, хрому, молібдену. Типові сталі включають 23MnNiMoCr52, 23MnNiMoCr64 тощо. Ці сталі мають добру прогартовуваність, зварюваність, міцність і в'язкість, і підходять для виробництва великомасштабних ланцюгів марки C. Сталь 23MnNiMoCr54 була розроблена наприкінці 1980-х років. На основі сталі 23MnNiMoCr64 було зменшено вміст кремнію та марганцю, а вміст хрому та молібдену збільшено. Її в'язкість була кращою, ніж у сталі 23MnNiMoCr64. В останні роки, завдяки постійному вдосконаленню вимог до експлуатаційних характеристик сталевих ланцюгів з круглим ланкою та постійному зростанню характеристик ланцюгів через механізований видобуток вугілля у вугільних шахтах, деякі ланцюгові компанії розробили нові спеціальні марки сталі, деякі властивості яких перевершують характеристики сталі 23MnNiMoCr54. Наприклад, сталь "HO", розроблена німецькою компанією JDT, може збільшити міцність ланцюга на 15% порівняно зі сталлю 23MnNiMoCr54.
2. Умови експлуатації гірничодобувного ланцюга та аналіз відмов
2.1 Умови обслуговування гірничодобувного ланцюга
Умови експлуатації круглоланкового ланцюга: (1) сила натягу; (2) втома, спричинена пульсуючим навантаженням; (3) тертя та знос виникають між ланками ланцюга, ланками ланцюга та зірочками ланцюга, а також між ланками ланцюга та середніми пластинами та боковинами канавки; (4) корозія викликається дією подрібненого вугілля, кам'яного борошна та вологого повітря.
2.2 аналіз відмов ланок гірничодобувного ланцюга
Форми руйнування ланок гірничодобувного ланцюга можна умовно розділити на такі види: (1) навантаження на ланцюг перевищує його статичне розривне навантаження, що призводить до передчасного руйнування. Це руйнування здебільшого відбувається в дефектних частинах плеча ланки ланцюга або прямої ділянки, таких як тріщини від зони термічного впливу стикового зварювання та тріщини в матеріалі окремого прутка; (2) після певного часу роботи ланка гірничодобувного ланцюга не досягла розривного навантаження, що призводить до руйнування, спричиненого втомою. Це руйнування здебільшого відбувається в місці з'єднання між прямим плечем та верхівкою ланки ланцюга.
Вимоги до круглоланкового ланцюга для гірничої промисловості: (1) мати високу несучу здатність за того ж матеріалу та перерізу; (2) мати вище розривне навантаження та краще видовження; (3) мати малу деформацію під дією максимальної вантажопідйомності для забезпечення гарного зачеплення; (4) мати високу втомну міцність; (5) мати високу зносостійкість; (6) мати високу міцність та краще поглинати ударне навантаження; (7) геометричні розміри повинні відповідати кресленню.
3. Виробничий процес ланцюга майнінгу
Виробничий процес ланцюжка майнінгурізання прутків → згинання та в'язання → з'єднання → зварювання → первинне контрольне випробування → термічна обробка → вторинне контрольне випробування → перевірка. Зварювання та термічна обробка є ключовими процесами у виробництві круглоланкового ланцюга для гірничої промисловості, які безпосередньо впливають на якість продукції. Науково підібрані параметри зварювання можуть покращити вихід продукції та знизити собівартість продукції; відповідний процес термічної обробки може повною мірою розкрити властивості матеріалу та покращити якість продукції.
Для забезпечення якості зварювання в гірничодобувному ланцюзі ручне дугове зварювання та контактне стикове зварювання було виключено. Стикове зварювання оплавленням широко використовується завдяки своїм видатним перевагам, таким як високий ступінь автоматизації, низька трудомісткість та стабільна якість продукції.
Наразі для термічної обробки круглоланкових ланцюгів у гірничодобувній промисловості зазвичай використовується середньочастотний індукційний нагрів, безперервне гартування та відпуск. Суть середньочастотного індукційного нагріву полягає в тому, що молекулярна структура об'єкта перемішується під впливом електромагнітного поля, молекули отримують енергію та стикаються, виробляючи тепло. Під час середньочастотної індукційної термічної обробки індуктор підключається до змінного струму середньої частоти певної частоти, і ланки ланцюга рухаються в індукторі з рівномірною швидкістю. Таким чином, в ланках ланцюга генерується індукований струм з такою ж частотою та протилежним напрямком, як і індуктор, завдяки чому електрична енергія може бути перетворена на теплову енергію, а ланки ланцюга можуть бути нагріті до температури, необхідної для гартування та відпуску за короткий час.
Середньочастотний індукційний нагрів має високу швидкість та менший рівень окислення. Після гартування можна отримати дуже дрібну структуру гартування та розмір зерен аустеніту, що покращує міцність та в'язкість ланки ланцюга. Водночас, це також має переваги чистоти, санітарії, легкого регулювання та високої ефективності виробництва. На етапі відпуску зона зварювання ланки ланцюга проходить через вищу температуру відпуску та усуває велику кількість внутрішніх напружень гартування за короткий час, що має дуже значний вплив на покращення пластичності та в'язкості зони зварювання та затримку виникнення та розвитку тріщин. Температура відпуску у верхній частині плеча ланки ланцюга низька, і вона має вищу твердість після відпуску, що сприяє зносу ланки ланцюга під час робочого процесу, тобто зносу між ланками ланцюга та зчепленню між ланками ланцюга та зірочкою ланцюга.
4. Висновок
(1) Сталь для гірничодобувних високоміцних круглоланкових ланцюгів розвивається в напрямку вищої міцності, вищої прогартовуваності, вищої пластичної в'язкості та корозійної стійкості, ніж сталь 23MnNiMoCr54, яка зазвичай використовується у світі. Наразі використовуються нові та запатентовані марки сталі.
(2) Покращення механічних властивостей високоміцних круглоланкових ланцюгів гірничої промисловості сприяє постійному вдосконаленню та вдосконаленню методу термічної обробки. Розумне застосування та точний контроль технології термічної обробки є ключовими для покращення механічних властивостей ланцюга. Технологія термічної обробки ланцюгів гірничої промисловості стала основною технологією виробників ланцюгів.
(3) Розмір, форма та структура ланцюга високоміцного круглоланкового гірничого ланцюга були вдосконалені та оптимізовані. Ці вдосконалення та оптимізації здійснені відповідно до результатів аналізу напружень у ланцюгу та за умови, що потужність вуглевидобувного обладнання потребує збільшення, а підземний простір вугільної шахти обмежений.
(4) Збільшення специфікацій високоміцних круглоланкових ланцюгів для гірничої промисловості, зміна структурної форми та покращення механічних властивостей сприяють відповідно швидкому розвитку обладнання та технології виробництва круглоланкових сталевих ланцюгів.
Час публікації: 22 грудня 2021 р.
