1. Berättelsen om rundlänkkedjor för gruvdrift
Med den ökande efterfrågan på kolenergi i världsekonomin har kolbrytningsmaskiner utvecklats snabbt. Som den viktigaste utrustningen för omfattande mekaniserad kolbrytning i kolgruvor har även transmissionskomponenten på skraptransportörer utvecklats snabbt. På sätt och vis är utvecklingen av skraptransportörer beroende av utvecklingen avgruvdrift höghållfast rundlänkkedjaHöghållfasta rundlänkskedjor för gruvdrift är den viktigaste delen av kedjeskraptransportören i kolgruvor. Dess kvalitet och prestanda kommer attpåverkar direkt utrustningens arbetseffektivitet och kolproduktionen från kolgruvan.
Utvecklingen av höghållfasta rundlänkskedjor för gruvdrift omfattar huvudsakligen följande aspekter: utveckling av stål för gruvdrift av rundlänkskedjor, utveckling av kedjevärmebehandlingsteknik, optimering av rundlänkskedjor i stål, olika kedjedesigner och utveckling av kedjetillverkningsteknik. På grund av denna utveckling har de mekaniska egenskaperna och tillförlitligheten hosgruvkedja med rund länkhar förbättrats avsevärt. Specifikationerna och de mekaniska egenskaperna hos kedjor som produceras av några avancerade kedjetillverkningsföretag i världen har vida överträffat den tyska DIN 22252-standarden som används allmänt i världen.
Det tidiga lågkvalitativa stålet för gruvdrift av rundlänkskedjor utomlands var mestadels kolmanganstål, med låg kolhalt, lågt legeringsämnesinnehåll, låg härdbarhet och kedjediameter < ø 19 mm. På 1970-talet utvecklades högkvalitativa kedjestål i mangan-nickel-krom-molybdenserien. Typiska stål inkluderar 23MnNiMoCr52, 23MnNiMoCr64, etc. Dessa stål har god härdbarhet, svetsbarhet samt hållfasthet och seghet, och är lämpliga för produktion av storskaliga C-kedjor. 23MnNiMoCr54-stål utvecklades i slutet av 1980-talet. Baserat på 23MnNiMoCr64-stål minskades halten av kisel och mangan och halten av krom och molybden ökades. Dess seghet var bättre än den hos 23MnNiMoCr64-stål. På senare år, på grund av den kontinuerliga förbättringen av prestandakraven för rundlänkade stålkedjor och den kontinuerliga ökningen av kedjespecifikationer på grund av mekaniserad kolbrytning i kolgruvor, har vissa kedjeföretag utvecklat några speciella nya stålkvaliteter, och vissa egenskaper hos dessa nya stålkvaliteter är högre än 23MnNiMoCr54-stål. Till exempel kan "HO"-stålet som utvecklats av det tyska företaget JDT öka kedjestyrkan med 15 % jämfört med 23MnNiMoCr54-stål.
2. Analys av driftförhållanden och fel i gruvkedjan
2.1 serviceförhållanden för gruvkedjan
Användningsförhållandena för rundlänkade kedjor är: (1) dragkraft; (2) utmattning orsakad av pulserande belastning; (3) friktion och slitage uppstår mellan kedjelänkar, kedjelänkar och kedjehjul, samt kedjelänkar och mittplattor och spårsidor; (4) korrosion orsakas av pulveriserat kol, bergpulver och fuktig luft.
2.2 Analys av fel i gruvkedjelänkar
Brottsformerna hos gruvkedjelänkar kan grovt delas in i: (1) kedjans belastning överstiger dess statiska brottbelastning, vilket resulterar i för tidigt brott. Detta brott uppstår oftast i defekta delar av kedjelänkens axel eller raka område, såsom sprickor från värmepåverkade zoner vid flamsvetsning och sprickor i enskilda stångmaterial; (2) Efter att ha gått en viss tid har gruvkedjelänken inte nått brottbelastningen, vilket resulterar i brott orsakat av utmattning. Detta brott uppstår oftast vid förbindelsen mellan den raka armen och kedjelänkens krona.
Krav för rundlänkskedjor för gruvdrift: (1) hög bärförmåga under samma material och tvärsnitt; (2) högre brottbelastning och bättre töjning; (3) liten deformation under inverkan av maximal belastningskapacitet för att säkerställa god ingrepp; (4) hög utmattningshållfasthet; (5) hög slitstyrka; (6) hög seghet och bättre absorption av stötbelastning; (7) geometriska dimensioner ska överensstämma med ritningen.
3. Produktionsprocess för gruvkedjan
Produktionsprocess för gruvkedjan: stångskärning → bockning och stickning → skarv → svetsning → primär provning → värmebehandling → sekundär provning → inspektion. Svetsning och värmebehandling är de viktigaste processerna vid produktion av rundlänkskedjor för gruvdrift, vilka direkt påverkar produktkvaliteten. Vetenskapliga svetsparametrar kan förbättra utbytet och minska produktionskostnaderna; lämplig värmebehandlingsprocess kan ge materialegenskaperna full användning och förbättra produktkvaliteten.
För att säkerställa svetskvaliteten i gruvkedjan har manuell bågsvetsning och motståndsstumsvetsning eliminerats. Flashstumsvetsning används ofta på grund av dess enastående fördelar som hög automatiseringsgrad, låg arbetsintensitet och stabil produktkvalitet.
För närvarande använder värmebehandlingen av rundlänkskedjor för gruvdrift generellt medelfrekvent induktionsuppvärmning, kontinuerlig kylning och anlöpning. Kärnan i medelfrekvent induktionsuppvärmning är att objektets molekylstruktur rörs under ett elektromagnetiskt fält, molekylerna får energi och kolliderar för att producera värme. Under medelfrekvent induktionsvärmebehandling ansluts induktorn till medelfrekvent växelström med en viss frekvens, och kedjelänkarna rör sig med en jämn hastighet i induktorn. På så sätt genereras en inducerad ström med samma frekvens och motsatt riktning som induktorn i kedjelänkarna, så att den elektriska energin kan omvandlas till värmeenergi, och kedjelänkarna kan värmas upp till den temperatur som krävs för kylning och anlöpning på kort tid.
Medelfrekvent induktionsvärme har snabb hastighet och mindre oxidation. Efter kylning kan en mycket fin kylstruktur och austenitkornstorlek erhållas, vilket förbättrar kedjelänkens styrka och seghet. Samtidigt har den också fördelarna med renhet, hygien, enkel justering och hög produktionseffektivitet. I anlöpningssteget passerar kedjelänkens svetszon genom en högre anlöpningstemperatur och eliminerar en stor mängd kylningsintern spänning på kort tid, vilket har en mycket betydande effekt på att förbättra svetszonens plasticitet och seghet och fördröja initiering och utveckling av sprickor. Anlöpningstemperaturen vid toppen av kedjelänkens axel är låg, och den har högre hårdhet efter anlöpning, vilket bidrar till slitage på kedjelänken under arbetsprocessen, dvs. slitage mellan kedjelänkarna och ingreppet mellan kedjelänkarna och kedjehjulet.
4. Slutsats
(1) Stålet för gruvdrift med hög hållfasthet och rundlänkar utvecklas i riktning mot högre hållfasthet, högre härdbarhet, högre plastisk seghet och korrosionsbeständighet än 23MnNiMoCr54-stål som vanligtvis används i världen. För närvarande har nya och patenterade stålsorter använts.
(2) Förbättringen av de mekaniska egenskaperna hos höghållfasta rundlänkskedjor för gruvdrift främjar kontinuerlig förbättring och perfektion av värmebehandlingsmetoden. Rimlig tillämpning och noggrann kontroll av värmebehandlingstekniken är nyckeln till att förbättra kedjornas mekaniska egenskaper. Värmebehandlingstekniken för gruvkedjor har blivit kärntekniken för kedjetillverkare.
(3) Storleken, formen och kedjestrukturen hos höghållfasta rundlänkskedjor för gruvdrift har förbättrats och optimerats. Dessa förbättringar och optimeringar görs enligt resultaten av kedjespänningsanalyser och under förutsättning att kolbrytningsutrustningens effekt behöver ökas och att det underjordiska utrymmet i kolgruvan är begränsat.
(4) Ökningen av specifikationen för höghållfasta rundlänkkedjor för gruvdrift, förändringen av strukturell form och förbättringen av mekaniska egenskaper främjar en motsvarande snabb utveckling av utrustning och teknik för tillverkning av rundlänkkedjor i stål.
Publiceringstid: 22 december 2021
