1. Apaļšķērsojuma ķēžu stāsts kalnrūpniecībai
Pieaugot pieprasījumam pēc ogļu enerģijas pasaules ekonomikā, ogļu ieguves tehnika ir strauji attīstījusies. Kā galvenais visaptverošas mehanizētas ogļu ieguves aprīkojums ogļraktuvēs, arī skrāpju konveijera transmisijas komponents ir strauji attīstījies. Savā ziņā skrāpju konveijera attīstība ir atkarīga no attīstības.Kalnrūpniecības augstas stiprības apaļo posmu ķēdeAugstas izturības apaļo posmu ķēde kalnrūpniecībā ir ogļraktuvju ķēdes skrāpja konveijera galvenā sastāvdaļa. Tās kvalitāte un veiktspēja būstieši ietekmē ogļraktuves iekārtu darba efektivitāti un ogļu ražošanu.
Kalnrūpniecības augstas stiprības apaļo posmu ķēžu izstrāde galvenokārt ietver šādus aspektus: tērauda izstrāde kalnrūpniecības apaļo posmu ķēdēm, ķēžu termiskās apstrādes tehnoloģijas izstrāde, apaļo tērauda posmu ķēžu izmēra un formas optimizācija, dažādu ķēžu konstrukcijas un ķēžu ražošanas tehnoloģijas izstrāde. Pateicoties šīm izmaiņām, ķēžu mehāniskās īpašības un uzticamība ir uzlabojušās.kalnrūpniecības apaļo posmu ķēdeir ievērojami uzlaboti. Dažu progresīvu ķēžu ražošanas uzņēmumu pasaulē ražoto ķēžu specifikācijas un mehāniskās īpašības ir ievērojami pārsniegušas pasaulē plaši izmantotā vācu DIN 22252 standarta prasības.
Agrīnais zemas kvalitātes tērauds apaļo posmu ķēžu ieguvei ārzemēs galvenokārt bija oglekļa-mangāna tērauds ar zemu oglekļa saturu, zemu leģēto elementu saturu, zemu cietināšanas spēju un ķēdes diametru < ø 19 mm. 20. gs. 70. gados tika izstrādāti augstas kvalitātes mangāna-niķeļa-hroma-molibdēna sērijas ķēžu tēraudi. Tipiski tēraudi ir 23MnNiMoCr52, 23MnNiMoCr64 utt. Šiem tēraudiem ir laba cietināšanas spēja, metināmība, izturība un sīkstums, un tie ir piemēroti liela mēroga C klases ķēžu ražošanai. 23MnNiMoCr54 tērauds tika izstrādāts 20. gs. 80. gadu beigās. Pamatojoties uz 23MnNiMoCr64 tēraudu, tika samazināts silīcija un mangāna saturs, bet palielināts hroma un molibdēna saturs. Tā sīkstums bija labāks nekā 23MnNiMoCr64 tēraudam. Pēdējos gados, pateicoties nepārtrauktai apaļo posmu tērauda ķēžu veiktspējas prasību uzlabošanai un nepārtrauktai ķēžu specifikāciju palielināšanai, ko izraisa mehanizētā ogļu ieguve ogļraktuvēs, daži ķēžu uzņēmumi ir izstrādājuši dažas īpašas jaunas tērauda markas, un dažas šo jauno tērauda marku īpašības ir augstākas nekā 23MnNiMoCr54 tēraudam. Piemēram, vācu JDT uzņēmuma izstrādātais "HO" tērauds var palielināt ķēdes izturību par 15% salīdzinājumā ar 23MnNiMoCr54 tēraudu.
2. Kalnrūpniecības ķēdes apkalpošanas apstākļi un atteices analīze
2.1 ieguves ķēdes apkalpošanas apstākļi
Apaļšķērssienu ķēdes ekspluatācijas apstākļi ir: (1) spriegošanas spēks; (2) pulsējošas slodzes izraisīts nogurums; (3) berze un nodilums rodas starp ķēdes posmiem, ķēdes posmiem un ķēdes zobratiem, kā arī starp ķēdes posmiem un vidējām plāksnēm un rievu malām; (4) koroziju izraisa sasmalcinātu ogļu, iežu pulvera un mitra gaisa iedarbība.
2.2. Kalnrūpniecības ķēdes posmu atteices analīze
Kalnrūpniecības ķēdes posmu lūzuma veidus var aptuveni iedalīt šādi: (1) ķēdes slodze pārsniedz tās statisko lūzuma slodzi, kā rezultātā rodas priekšlaicīga lūzuma forma. Šis lūzums galvenokārt rodas ķēdes posma pleca vai taisnās zonas bojātajās daļās, piemēram, plaisās no ātrmetināšanas karstuma ietekmes zonas un atsevišķās stieņa materiāla plaisās; (2) pēc noteikta laika darbības kalnrūpniecības ķēdes posms nav sasniedzis lūzuma slodzi, kā rezultātā rodas noguruma izraisīts lūzums. Šis lūzums galvenokārt rodas savienojumā starp taisno stieni un ķēdes posma vainagu.
Prasības apaļo posmu ķēdei kalnrūpniecībā: (1) tai jābūt ar augstu nestspēju pie viena materiāla un šķērsgriezuma; (2) tai jābūt lielākai pārrāvuma slodzei un labākai pagarināšanai; (3) tai jābūt mazai deformācijai maksimālās slodzes iedarbībā, lai nodrošinātu labu saķeri; (4) tai jābūt augstai noguruma izturībai; (5) tai jābūt augstai nodilumizturībai; (6) tai jābūt augstai izturībai un labākai trieciena slodzes absorbēšanai; (7) ģeometriskajiem izmēriem jāatbilst rasējumam.
3. Kalnrūpniecības ķēdes ražošanas process
Kalnrūpniecības ķēdes ražošanas process: stieņu griešana → locīšana un adīšana → savienošana → metināšana → primārā izturības pārbaude → termiskā apstrāde → sekundārā izturības pārbaude → pārbaude. Metināšana un termiskā apstrāde ir galvenie procesi kalnrūpniecības apaļo posmu ķēžu ražošanā, kas tieši ietekmē produkta kvalitāti. Zinātniski metināšanas parametri var uzlabot ražu un samazināt ražošanas izmaksas; atbilstošs termiskās apstrādes process var pilnībā izmantot materiāla īpašības un uzlabot produkta kvalitāti.
Lai nodrošinātu kalnrūpniecības ķēdes metināšanas kvalitāti, manuālā loka metināšana un pretestības muca metināšana ir atcelta. Ātrmetināšana muca tiek plaši izmantota, pateicoties tās izcilajām priekšrocībām, piemēram, augstajai automatizācijas pakāpei, zemai darbietilpībai un stabilai produktu kvalitātei.
Pašlaik kalnrūpniecības apaļo posmu ķēžu termiskajā apstrādē parasti izmanto vidējas frekvences indukcijas sildīšanu, nepārtrauktu rūdīšanu un atlaidināšanu. Vidējas frekvences indukcijas sildīšanas būtība ir tāda, ka objekta molekulārā struktūra tiek maisīta elektromagnētiskā lauka ietekmē, molekulas iegūst enerģiju un saduras, radot siltumu. Vidējas frekvences indukcijas termiskās apstrādes laikā induktors tiek savienots ar noteiktas frekvences vidējas frekvences maiņstrāvu, un ķēdes posmi induktorā pārvietojas ar vienmērīgu ātrumu. Tādā veidā ķēdes posmos tiks ģenerēta inducēta strāva ar tādu pašu frekvenci un pretēju virzienu kā induktors, lai elektrisko enerģiju varētu pārveidot siltumenerģijā, un ķēdes posmus varētu īsā laikā uzsildīt līdz temperatūrai, kas nepieciešama rūdīšanai un atlaidināšanai.
Vidējas frekvences indukcijas sildīšanai ir liels ātrums un mazāka oksidēšanās. Pēc rūdīšanas var iegūt ļoti smalku rūdīšanas struktūru un austenīta graudu izmēru, kas uzlabo ķēdes posmu izturību un stingrību. Vienlaikus tai ir arī tādas priekšrocības kā tīrība, sanitārija, viegla regulēšana un augsta ražošanas efektivitāte. Rūdīšanas posmā ķēdes posmu metināšanas zona iziet cauri augstākai rūdīšanas temperatūrai un īsā laikā novērš lielu daudzumu rūdīšanas iekšējā sprieguma, kas ļoti būtiski ietekmē metināšanas zonas plastiskuma un stingrības uzlabošanu un plaisu rašanās un attīstības aizkavēšanu. Rūdīšanas temperatūra ķēdes posmu pleca augšdaļā ir zema, un pēc rūdīšanas tai ir augstāka cietība, kas veicina ķēdes posmu nodilumu darba procesā, t.i., nodilumu starp ķēdes posmiem un sazobes vietu starp ķēdes posmiem un ķēdes zobratu.
4. Secinājums
(1) Kalnrūpniecības augstas stiprības apaļo posmu ķēžu tērauds attīstās virzienā, lai iegūtu lielāku izturību, augstāku sacietēšanas spēju, augstāku plastisko stingrību un izturību pret koroziju nekā pasaulē plaši izmantotais 23MnNiMoCr54 tērauds. Pašlaik tiek izmantotas jaunas un patentētas tērauda markas.
(2) Kalnrūpniecības augstas stiprības apaļo posmu ķēžu mehānisko īpašību uzlabošana veicina termiskās apstrādes metodes nepārtrauktu uzlabošanu un pilnveidošanu. Termiskās apstrādes tehnoloģijas saprātīga pielietošana un precīza kontrole ir galvenais, lai uzlabotu ķēdes mehāniskās īpašības. Kalnrūpniecības ķēžu termiskās apstrādes tehnoloģija ir kļuvusi par ķēžu ražotāju galveno tehnoloģiju.
(3) Ir uzlabots un optimizēts kalnrūpniecības augstas stiprības apaļo posmu ķēžu izmērs, forma un ķēdes struktūra. Šie uzlabojumi un optimizācijas tiek veiktas saskaņā ar ķēdes sprieguma analīzes rezultātiem un ar nosacījumu, ka ir jāpalielina ogļu ieguves iekārtu jauda un ogļu raktuvju pazemes telpa ir ierobežota.
(4) Kalnrūpniecības augstas stiprības apaļo posmu ķēžu specifikācijas palielināšana, strukturālās formas maiņa un mehānisko īpašību uzlabošana veicina attiecīgi strauju apaļo tērauda posmu ķēžu ražošanas iekārtu un tehnoloģiju attīstību.
Publicēšanas laiks: 2021. gada 22. decembris
