1. Historien om rundkæder til minedrift
Med den stigende efterspørgsel efter kulenergi i verdensøkonomien har kulminedriftsmaskiner udviklet sig hurtigt. Som det vigtigste udstyr til omfattende mekaniseret kulminedrift i kulminer har transmissionskomponenten på skrabertransportøren også udviklet sig hurtigt. På en måde afhænger udviklingen af skrabertransportøren af udviklingen afminedrift med høj styrke rundkædeMinedrift af højstyrke rundkæder er den vigtigste del af kædeskrabertransportøren i kulminer. Dens kvalitet og ydeevne vilpåvirker direkte udstyrets arbejdseffektivitet og kulproduktionen i kulminen.
Udviklingen af rundkæder med høj styrke til minedrift omfatter hovedsageligt følgende aspekter: udvikling af stål til rundkæder til minedrift, udvikling af kædevarmebehandlingsteknologi, optimering af størrelse og form af rundkæder i stål, forskellige kædedesigns og udvikling af kædefremstillingsteknologi. På grund af disse udviklinger er de mekaniske egenskaber og pålideligheden afminedrift rundkædeer blevet forbedret betydeligt. Specifikationerne og de mekaniske egenskaber for kæder produceret af nogle avancerede kædeproduktionsvirksomheder i verden har langt overgået den tyske DIN 22252-standard, der er udbredt i verden.
Det tidlige lavkvalitetsstål til minedrift af rundkæder i udlandet var hovedsageligt kulstof-mangan-stål med lavt kulstofindhold, lavt indhold af legeringselementer, lav hærdbarhed og en kædediameter < ø 19 mm. I 1970'erne blev mangan-nikkel-krom-molybdæn-serien af højkvalitetskædestål udviklet. Typiske ståltyper omfatter 23MnNiMoCr52, 23MnNiMoCr64 osv. Disse ståltyper har god hærdbarhed, svejsbarhed samt styrke og sejhed og er egnede til produktion af C-kvalitetskæder i stor skala. 23MnNiMoCr54-stål blev udviklet i slutningen af 1980'erne. Baseret på 23MnNiMoCr64-stål blev indholdet af silicium og mangan reduceret, og indholdet af krom og molybdæn blev øget. Dets sejhed var bedre end 23MnNiMoCr64-stål. I de senere år har nogle kædevirksomheder, på grund af den løbende forbedring af ydeevnekravene til rundledsstålkæder og den løbende stigning i kædespecifikationer på grund af mekaniseret kulminedrift i kulminer, udviklet nogle specielle nye stålkvaliteter, og nogle egenskaber ved disse nye stålkvaliteter er højere end 23MnNiMoCr54-stål. For eksempel kan "HO"-stålet, der er udviklet af det tyske firma JDT, øge kædestyrken med 15 % sammenlignet med 23MnNiMoCr54-stål.
2. Minekædens serviceforhold og fejlanalyse
2.1 servicebetingelser for minekæden
Brugsbetingelserne for rundkæder er: (1) trækkraft; (2) Udmattelse forårsaget af pulserende belastning; (3) Friktion og slid opstår mellem kædeled, kædeled og kædehjul, og kædeled og midterplader og notsider; (4) Korrosion forårsages af påvirkning af pulveriseret kul, stenpulver og fugtig luft.
2.2 analyse af fejl i minekædeled
Brudformer for minekædeled kan groft opdeles i: (1) kædens belastning overstiger dens statiske brudbelastning, hvilket resulterer i for tidligt brud. Dette brud forekommer oftest i defekte dele af kædeleddets skulder eller lige område, såsom revner fra varmepåvirket zone ved flashsvejsning og revner i individuelle stangmaterialer; (2) Efter at have kørt i et stykke tid har minekædeleddet ikke nået brudbelastningen, hvilket resulterer i brud forårsaget af udmattelse. Dette brud forekommer oftest ved forbindelsen mellem den lige arm og kædeleddets krone.
Krav til rundkæder til minedrift: (1) høj bæreevne under samme materiale og tværsnit; (2) højere brudstyrke og bedre forlængelse; (3) lille deformation under påvirkning af maksimal belastningsevne for at sikre god indgreb; (4) høj udmattelsesstyrke; (5) høj slidstyrke; (6) høj sejhed og bedre absorption af stødbelastning; (7) geometriske dimensioner skal overholde tegningen.
3. Produktionsproces for minekæder
Produktionsproces for minekæde: Stangskæring → bøjning og strikning → samling → svejsning → primær prøveprøvning → varmebehandling → sekundær prøveprøvning → inspektion. Svejsning og varmebehandling er nøgleprocesserne i produktionen af rundledskæder til minedrift, som direkte påvirker produktkvaliteten. Videnskabelige svejseparametre kan forbedre udbyttet og reducere produktionsomkostningerne; passende varmebehandlingsproces kan give materialeegenskaberne fuld spillerum og forbedre produktkvaliteten.
For at sikre svejsekvaliteten i minekæden er manuel lysbuesvejsning og modstandsstykkesvejsning blevet elimineret. Flashstykkesvejsning er meget udbredt på grund af dens enestående fordele såsom høj grad af automatisering, lav arbejdsintensitet og stabil produktkvalitet.
I øjeblikket anvendes der generelt mellemfrekvens induktionsopvarmning til varmebehandling af rundkæder i minedrift, herunder mellemfrekvens induktionsopvarmning, kontinuerlig bratkøling og temperering. Essensen af mellemfrekvens induktionsopvarmning er, at objektets molekylære struktur omrøres under et elektromagnetisk felt, hvor molekylerne får energi og kolliderer for at producere varme. Under mellemfrekvens induktionsvarmebehandling forbindes induktoren med en mellemfrekvens vekselstrøm med en bestemt frekvens, og kædeleddene bevæger sig med en ensartet hastighed i induktoren. På denne måde genereres en induceret strøm med samme frekvens og modsat retning som induktoren i kædeleddene, så den elektriske energi kan omdannes til varmeenergi, og kædeleddene kan opvarmes til den temperatur, der kræves til bratkøling og temperering, på kort tid.
Mellemfrekvent induktionsopvarmning har hurtig hastighed og mindre oxidation. Efter bratkøling kan der opnås en meget fin bratkølingsstruktur og austenitkornstørrelse, hvilket forbedrer kædeleddets styrke og sejhed. Samtidig har det også fordelene ved renlighed, hygiejne, nem justering og høj produktionseffektivitet. I hærdningsfasen passerer kædeleddets svejsezone gennem en højere hærdningstemperatur og eliminerer en stor mængde bratkølingsindre spænding på kort tid, hvilket har en meget betydelig effekt på at forbedre svejsezonens plasticitet og sejhed og forsinke initiering og udvikling af revner. Hærdningstemperaturen øverst på kædeleddets skulder er lav, og den har højere hårdhed efter hærdning, hvilket er befordrende for slid på kædeleddet under arbejdsprocessen, dvs. slid mellem kædeleddene og indgrebet mellem kædeleddene og kædehjulet.
4. Konklusion
(1) Stålet til minedrift med høj styrke og runde ledkæder udvikler sig i retning af højere styrke, højere hærdbarhed, højere plastisk sejhed og korrosionsbestandighed end det 23MnNiMoCr54-stål, der almindeligvis anvendes i verden. I øjeblikket er nye og patenterede stålkvaliteter blevet anvendt.
(2) Forbedringen af de mekaniske egenskaber ved højstyrke rundkæder til minedrift fremmer den løbende forbedring og perfektionering af varmebehandlingsmetoden. Rimelig anvendelse og præcis kontrol af varmebehandlingsteknologi er nøglen til at forbedre kædens mekaniske egenskaber. Varmebehandlingsteknologi til minedriftskæder er blevet kerneteknologien for kædeproducenter.
(3) Størrelsen, formen og kædestrukturen af minedriftens højstyrke runde ledkæder er blevet forbedret og optimeret. Disse forbedringer og optimeringer er foretaget i henhold til resultaterne af kædespændingsanalyser og under forudsætning af, at kulminedriftsudstyrets kraft skal øges, og at det underjordiske rum i kulminen er begrænset.
(4) Forøgelsen af specifikationen for rundkæder med høj styrke til minedrift, ændringen af den strukturelle form og forbedringen af de mekaniske egenskaber fremmer den tilsvarende hurtige udvikling af udstyr og teknologi til fremstilling af rundkæder i stål.
Opslagstidspunkt: 22. dec. 2021
