1. История на вериги с кръгла връзка за копаене
С нарастващото търсене на въглищна енергия в световната икономика, въгледобивните машини се развиха бързо. Като основно оборудване за цялостен механизиран добив на въглища във въглищна мина, предавателният компонент на скреперния конвейер също се развива бързо. В известен смисъл развитието на скреперния конвейер зависи от развитието наминна верига с кръгла връзка с висока якост. Минната верига с кръгла връзка с висока якост е ключовата част от верижния скреперен транспортьор във въглищна мина. Неговото качество и производителност щепряко влияят върху ефективността на работа на оборудването и производството на въглища от въглищната мина.
Разработването на минна верига с кръгла връзка с висока якост включва главно следните аспекти: разработване на стомана за минна верига с кръгла връзка, разработване на технология за термична обработка на веригата, оптимизиране на размера и формата на веригата с кръгла стоманена връзка, различен дизайн на веригата и развитие на технологията за производство на вериги. Благодарение на тези разработки, механичните свойства и надеждността накопаене верига с кръгла връзкаса значително подобрени. Спецификациите и механичните свойства на веригата, произведена от някои напреднали предприятия за производство на вериги в света, далеч надхвърлят немския стандарт DIN 22252, широко използван в света.
Ранната нискокачествена стомана за добив на верига с кръгла връзка в чужбина беше предимно въглеродна манганова стомана с ниско съдържание на въглерод, ниско съдържание на легиращи елементи, ниска закаляемост и диаметър на веригата < ø 19 mm. През 70-те години на миналия век бяха разработени висококачествени верижни стомани от серията манган, никел, хром и молибден. Типичните стомани включват 23MnNiMoCr52, 23MnNiMoCr64 и т.н. Тези стомани имат добра закаляемост, заваряемост, здравина и издръжливост и са подходящи за производството на големи вериги от клас C. Стоманата 23MnNiMoCr54 е разработена в края на 80-те години. На базата на стомана 23MnNiMoCr64 съдържанието на силиций и манган е намалено и съдържанието на хром и молибден е увеличено. Неговата якост беше по-добра от тази на стомана 23MnNiMoCr64. През последните години, поради непрекъснатото подобряване на изискванията за производителност на кръглата стоманена верига и непрекъснатото увеличаване на спецификациите на веригата поради механизирания добив на въглища във въглищни мини, някои верижни компании разработиха някои специални нови видове стомана и някои свойства на тези новите класове стомана са по-високи от 23MnNiMoCr54 стомана. Например стоманата "HO", разработена от немската компания JDT, може да увеличи якостта на веригата с 15% в сравнение със стоманата 23MnNiMoCr54.
2. Условия на експлоатация на веригата за копаене и анализ на неизправностите
2.1 условия на обслужване на веригата за добив
Условията на работа на веригата с кръгла връзка са: (1) сила на опън; (2) Умора, причинена от пулсиращо натоварване; (3) Възникват триене и износване между верижните звена, верижните звена и верижните зъбни колела, и верижните звена и средните плочи и страните на жлебовете; (4) Корозията се причинява от действието на въглищен прах, каменен прах и влажен въздух.
2.2 Анализ на повредата на връзките на минната верига
Формите на счупване на връзките на минната верига могат грубо да се разделят на: (1) натоварването на веригата надвишава нейното статично натоварване на счупване, което води до преждевременно счупване. Това счупване се появява най-вече в дефектните части на рамото или правата област на звено на веригата, като например пукнатина от топлинно засегната зона при флаш челно заваряване и отделна пукнатина в материала на пръта; (2) След работа за определен период от време връзката на минната верига не е достигнала натоварването на счупване, което води до счупване, причинено от умора. Тази фрактура възниква най-вече при връзката между правата ръка и короната на брънката на веригата.
Изисквания за минна кръглозвенна верига: (1) да има висока товароносимост при същия материал и сечение; (2) да има по-голямо натоварване при скъсване и по-добро удължение; (3) да има малка деформация под действието на максимален капацитет на натоварване, за да осигури добро зацепване; (4) да има висока якост на умора; (5) да има висока устойчивост на износване; (6) да има висока якост и по-добро поемане на ударно натоварване; (7) геометричните размери, които да отговарят на чертежа.
3. Производствен процес на веригата за добив
Производствен процес на минна верига: рязане на пръти → огъване и плетене → съединение → заваряване → първичен тест за доказване → топлинна обработка → вторичен тест за доказателство → проверка. Заваряването и термичната обработка са ключовите процеси в производството на вериги с кръгла връзка за минно дело, които пряко влияят върху качеството на продукта. Научните параметри на заваряване могат да подобрят добива и да намалят производствените разходи; подходящият процес на термична обработка може да даде пълна игра на свойствата на материала и да подобри качеството на продукта.
За да се гарантира качеството на заваряване на минната верига, ръчното дъгово заваряване и съпротивителното челно заваряване са елиминирани. Плавното челно заваряване е широко използвано поради своите изключителни предимства като висока степен на автоматизация, ниска интензивност на труда и стабилно качество на продукта.
Понастоящем термичната обработка на минната верига с кръгла връзка обикновено приема средночестотно индукционно нагряване, непрекъснато закаляване и темпериране. Същността на средночестотното индукционно нагряване е, че молекулярната структура на обекта се разбърква под електромагнитното поле, молекулите получават енергия и се сблъскват, за да произведат топлина. По време на средночестотна индукционна топлинна обработка индукторът е свързан със средночестотен променлив ток с определена честота и връзките на веригата се движат с еднаква скорост в индуктора. По този начин в звената на веригата ще се генерира индуциран ток със същата честота и противоположна посока като индуктора, така че електрическата енергия да може да се трансформира в топлинна енергия и звената на веригата да се нагреят до температурата, необходима за охлаждане и закаляване за кратко време.
Средночестотното индукционно нагряване има бърза скорост и по-малко окисляване. След охлаждане може да се получи много фина структура на охлаждане и размер на аустенитното зърно, което подобрява здравината и издръжливостта на верижната връзка. В същото време има и предимствата на чистота, канализация, лесна настройка и висока производствена ефективност. В етапа на темпериране зоната на заваряване на верижната връзка преминава през по-висока температура на темпериране и елиминира голямо количество охлаждащо вътрешно напрежение за кратко време, което има много значителен ефект върху подобряването на пластичността и здравината на зоната на заваряване и забавяне на започването и развитие на пукнатини. Температурата на закаляване в горната част на рамото на звената на веригата е ниска и има по-висока твърдост след темпериране, което благоприятства износването на звената на веригата по време на работния процес, т.е. износването между звената на веригата и зацепването между веригата връзките и верижното зъбно колело.
4. Заключение
(1) Стоманата за добив на верига с кръгла връзка с висока якост се развива в посока на по-висока якост, по-висока закаляемост, по-висока пластична издръжливост и устойчивост на корозия от стоманата 23MnNiMoCr54, която обикновено се използва в света. В момента се прилагат нови и патентовани марки стомана.
(2) Подобряването на механичните свойства на минната високоякостна верига с кръгла връзка насърчава непрекъснатото подобряване и усъвършенстване на метода на топлинна обработка. Разумното прилагане и точният контрол на технологията за топлинна обработка е от ключово значение за подобряване на механичните свойства на веригата. Технологията за топлинна обработка на веригата за копаене се превърна в основната технология на производителите на вериги.
(3) Размерът, формата и структурата на веригата на високоякостната верига с кръгли звена за копаене са подобрени и оптимизирани. Тези подобрения и оптимизации се правят в съответствие с резултатите от анализа на напрежението на веригата и при условие, че мощността на въгледобивното оборудване трябва да бъде увеличена и подземното пространство на въгледобивната мина е ограничено.
(4) Увеличаването на спецификацията на минната верига с кръгла връзка с висока якост, промяната на структурната форма и подобряването на механичните свойства насърчават съответно бързото развитие на оборудването и технологията за производство на верига с кръгла стомана.
Време на публикуване: 22 декември 2021 г