1. Zgodba o okrogločlenih verigah za rudarjenje
Z naraščajočim povpraševanjem po energiji iz premoga v svetovnem gospodarstvu so se stroji za rudarjenje premoga hitro razvili. Kot glavna oprema celovitega mehaniziranega rudarjenja premoga v premogovniku se je hitro razvila tudi transmisijska komponenta na strgalnem transporterju. V nekem smislu je razvoj strgalnega transporterja odvisen od razvojarudarska veriga z okroglimi členi visoke trdnosti. Rudarska veriga z okroglimi členi visoke trdnosti je ključni del verižnega strgalnega transporterja v premogovniku. Njegova kakovost in zmogljivost bostaneposredno vpliva na delovno učinkovitost opreme in proizvodnjo premoga v premogovniku.
Razvoj visoko trdne rudarske verige z okroglimi členi vključuje predvsem naslednje vidike: razvoj jekla za rudarjenje verig z okroglimi členi, razvoj tehnologije toplotne obdelave verige, optimizacijo velikosti in oblike verige z okroglimi jeklenimi členi, drugačno zasnovo verige in razvoj tehnologije izdelave verig. Zaradi tega razvoja so mehanske lastnosti in zanesljivostrudarska veriga z okroglimi členiso bili močno izboljšani. Specifikacije in mehanske lastnosti verig, ki jih proizvajajo nekatera napredna svetovna podjetja za proizvodnjo verig, so daleč presegle nemški standard DIN 22252, ki se široko uporablja po svetu.
Prvo nizkokakovostno jeklo za rudarjenje okrogločlenih verig v tujini je bilo večinoma ogljikovo manganovo jeklo z nizko vsebnostjo ogljika, nizko vsebnostjo legiranih elementov, nizko kaljivostjo in premerom verige < ø 19 mm. V sedemdesetih letih prejšnjega stoletja so bila razvita visokokakovostna verižna jekla serije mangan, nikelj, krom, molibden. Tipična jekla vključujejo 23MnNiMoCr52, 23MnNiMoCr64 itd. Ta jekla imajo dobro kaljivost, varljivost ter trdnost in žilavost ter so primerna za proizvodnjo velikih verig razreda C. Jeklo 23MnNiMoCr54 je bilo razvito v poznih osemdesetih letih. Na osnovi jekla 23MnNiMoCr64 smo zmanjšali vsebnost silicija in mangana ter povečali vsebnost kroma in molibdena. Njegova žilavost je bila boljša od žilavosti jekla 23MnNiMoCr64. V zadnjih letih so nekatera podjetja v verigi zaradi nenehnega izboljševanja zahtev glede zmogljivosti okrogločlenih jeklenih verig in nenehnega povečevanja specifikacij verige zaradi mehaniziranega izkopavanja premoga v premogovnikih razvila nekaj posebnih novih vrst jekla in nekatere lastnosti teh novi razredi jekla so višji od jekla 23MnNiMoCr54. Na primer, jeklo "HO", ki ga je razvilo nemško podjetje JDT, lahko poveča trdnost verige za 15 % v primerjavi z jeklom 23MnNiMoCr54.
2. Servisni pogoji rudarske verige in analiza napak
2.1 pogoji delovanja rudarske verige
Delovni pogoji verige z okroglim členkom so: (1) natezna sila; (2) Utrujenost zaradi pulzirajoče obremenitve; (3) Trenje in obraba se pojavita med členi verige, členi verige in zobniki verige ter členi verige in srednjimi ploščami ter stranicami utorov; (4) Korozija nastane zaradi delovanja mletega premoga, kamenega prahu in vlažnega zraka.
2.2 analiza napak členov rudarske verige
Oblike lomljenja členov rudarske verige lahko grobo razdelimo na: (1) obremenitev verige presega njeno statično obremenitev, kar povzroči prezgodnji zlom. Ta zlom se večinoma pojavi v okvarjenih delih ramenskega ali ravnega območja členka verige, kot je razpoka zaradi toplotno prizadetega območja sočelnega varjenja in posamezne razpoke v materialu palice; (2) Po določenem času delovanja člen rudarske verige ni dosegel pretrgalne obremenitve, kar je povzročilo zlom zaradi utrujenosti. Ta zlom se večinoma pojavi na povezavi med ravno roko in krono členka verige.
Zahteve za rudarsko okrogločleno verigo: (1) imeti visoko nosilnost pod enakim materialom in presekom; (2) imeti večjo pretržno obremenitev in boljši raztezek; (3) imeti majhno deformacijo pod delovanjem največje obremenitve, da se zagotovi dobro mreženje; (4) imeti visoko odpornost proti utrujenosti; (5) imeti visoko odpornost proti obrabi; (6) imeti visoko žilavost in boljšo absorpcijo udarne obremenitve; (7) geometrijske dimenzije, ki ustrezajo risbi.
3. Proizvodni proces rudarske verige
Proizvodni proces rudarske verige: rezanje palic → upogibanje in pletenje → spoj → varjenje → primarni preizkus → toplotna obdelava → sekundarni preizkus → pregled. Varjenje in toplotna obdelava sta ključna procesa v proizvodnji rudarske okrogle členke, ki neposredno vplivata na kakovost izdelka. Znanstveni parametri varjenja lahko izboljšajo izkoristek in zmanjšajo proizvodne stroške; ustrezen postopek toplotne obdelave lahko v celoti omogoči lastnosti materiala in izboljša kakovost izdelka.
Da bi zagotovili kakovost varjenja rudarske verige, sta bila odpravljena ročno obločno varjenje in uporovno sočelno varjenje. Sočelno varjenje z bliskavico se pogosto uporablja zaradi izjemnih prednosti, kot so visoka stopnja avtomatizacije, nizka delovna intenzivnost in stabilna kakovost izdelka.
Trenutno toplotna obdelava rudarske okrogločlenske verige na splošno uporablja srednjefrekvenčno indukcijsko ogrevanje, neprekinjeno kaljenje in popuščanje. Bistvo srednjefrekvenčnega indukcijskega segrevanja je, da se molekularna struktura predmeta premeša pod elektromagnetnim poljem, molekule pridobijo energijo in trčijo, da proizvedejo toploto. Med srednjefrekvenčno indukcijsko toplotno obdelavo je induktor povezan z izmeničnim tokom srednje frekvence določene frekvence, členi verige pa se premikajo z enakomerno hitrostjo v induktorju. Na ta način se bo v členih verige ustvaril inducirani tok z enako frekvenco in nasprotno smerjo kot induktor, tako da se lahko električna energija pretvori v toplotno energijo, členi verige pa se segrejejo na temperaturo, ki je potrebna za kaljenje. in kaljenje v kratkem času.
Srednjefrekvenčno indukcijsko ogrevanje ima hitro hitrost in manj oksidacije. Po kaljenju je mogoče pridobiti zelo fino kaljeno strukturo in velikost zrn avstenita, kar izboljša trdnost in žilavost členka verige. Hkrati ima tudi prednosti čistoče, higiene, enostavne prilagoditve in visoke proizvodne učinkovitosti. V fazi popuščanja preide varilna cona verižnega člena skozi višjo temperaturo popuščanja in v kratkem času odpravi veliko količino notranje napetosti za kaljenje, kar zelo pomembno vpliva na izboljšanje plastičnosti in žilavosti varilne cone ter zakasnitev začetka in razvoj razpok. Temperatura popuščanja na vrhu ramena členka verige je nizka in ima po popuščanju višjo trdoto, kar prispeva k obrabi členka verige med delovnim procesom, tj. obrabi med členi verige in zapletom med verigo členi in verižni zobnik.
4. Zaključek
(1) Jeklo za rudarjenje okrogločlenih verig visoke trdnosti se razvija v smeri večje trdnosti, višje kaljivosti, višje plastične žilavosti in odpornosti proti koroziji kot jeklo 23MnNiMoCr54, ki se običajno uporablja v svetu. Trenutno se uporabljajo nove in patentirane vrste jekla.
(2) Izboljšanje mehanskih lastnosti rudarske verige z okroglim členkom visoke trdnosti spodbuja nenehno izboljševanje in izpopolnjevanje metode toplotne obdelave. Razumna uporaba in natančen nadzor tehnologije toplotne obdelave je ključnega pomena za izboljšanje mehanskih lastnosti verige. Tehnologija toplotne obdelave rudarske verige je postala temeljna tehnologija izdelovalcev verig.
(3) Velikost, oblika in struktura verige rudarske visoko trdne okrogle členke so bile izboljšane in optimizirane. Te izboljšave in optimizacije so narejene glede na rezultate verižne analize napetosti in pod pogojem, da je treba povečati moč premogovniške opreme in omejiti podzemni prostor premogovnika.
(4) Povečanje specifikacij rudarske verige z okroglimi členi visoke trdnosti, sprememba strukturne oblike in izboljšanje mehanskih lastnosti spodbujajo ustrezno hiter razvoj opreme in tehnologije za izdelavo verig z okroglimi jeklenimi členi.
Čas objave: 22. december 2021