1. История на веригите с кръгли звена за минно дело
С нарастващото търсене на енергия от въглища в световната икономика, машините за добив на въглища се развиват бързо. Като основно оборудване за цялостен механизиран добив на въглища във въглищни мини, трансмисионният компонент на скреперния конвейер също се развива бързо. В известен смисъл, развитието на скреперния конвейер зависи от развитието на...минна верига с висока якост и кръгли звенаВисокоякостната кръглозвенна верига за минно дело е ключовата част от верижния скреперен конвейер във въглищната мина. Нейното качество и производителност ще...пряко влияят върху ефективността на работа на оборудването и добива на въглища от въглищната мина.
Разработването на високоякостни кръгли вериги за добив включва главно следните аспекти: разработване на стомана за кръгли вериги за добив, разработване на технология за термична обработка на вериги, оптимизиране на размера и формата на кръглите стоманени вериги, различни дизайни на вериги и разработване на технология за производство на вериги. Благодарение на тези разработки, механичните свойства и надеждността...верига с кръгли звена за добивса значително подобрени. Спецификациите и механичните свойства на веригите, произвеждани от някои съвременни предприятия за производство на вериги в света, далеч надхвърлят немския стандарт DIN 22252, широко използван в света.
Ранната нискокачествена стомана за кръглозвънни вериги в чужбина, използвана предимно въглеродно-манганова стомана, е с ниско съдържание на въглерод, ниско съдържание на легиращи елементи, ниска закаляемост и диаметър на веригата < ø 19 мм. През 70-те години на миналия век са разработени висококачествени верижни стомани от серията манган, никел, хром, молибден и др. Типичните стомани включват 23MnNiMoCr52, 23MnNiMoCr64 и др. Тези стомани имат добра закаляемост, заваряемост, якост и жилавост и са подходящи за производството на големи вериги клас C. Стоманата 23MnNiMoCr54 е разработена в края на 80-те години на миналия век. На базата на стоманата 23MnNiMoCr64 е намалено съдържанието на силиций и манган и е увеличено съдържанието на хром и молибден. Нейната жилавост е по-добра от тази на стоманата 23MnNiMoCr64. През последните години, поради непрекъснатото подобряване на изискванията за производителност на стоманените вериги с кръгли звена и непрекъснатото увеличаване на спецификациите на веригите поради механизирания добив на въглища във въглищните мини, някои компании за вериги разработиха специални нови марки стомана, чиито свойства са по-високи от тези на стоманата 23MnNiMoCr54. Например, стоманата "HO", разработена от немската компания JDT, може да увеличи здравината на веригата с 15% в сравнение със стоманата 23MnNiMoCr54.
2. Условия на обслужване на минната верига и анализ на повреди
2.1 условия на обслужване на минната верига
Условията на експлоатация на веригата с кръгли звена са: (1) сила на опън; (2) умора, причинена от пулсиращо натоварване; (3) триене и износване възникват между звената на веригата, звената на веригата и зъбните колела на веригата, както и между звената на веригата и средните пластини и страните на канала; (4) корозия, причинена от действието на прахообразни въглища, каменен прах и влажен въздух.
2.2 анализ на повреди във връзките на минната верига
Формите на счупване на звената на минната верига могат грубо да се разделят на: (1) натоварването на веригата надвишава статичното ѝ натоварване на скъсване, което води до преждевременно счупване. Това счупване се случва най-вече в дефектните части на рамото на звената на веригата или в правата зона, като например пукнатини от термично засегната зона на челно заваряване и пукнатини в материала на отделни пръти; (2) След определен период от време, звената на минната верига не са достигнали натоварването на скъсване, което води до счупване, причинено от умора. Това счупване се случва най-вече във връзката между правото рамо и короната на звената на веригата.
Изисквания за кръглозвенни вериги за минно дело: (1) да имат висока товароносимост при същия материал и сечение; (2) да имат по-високо натоварване от скъсване и по-добро удължение; (3) да имат малка деформация под действието на максимална товароносимост, за да се осигури добро зацепване; (4) да имат висока якост на умора; (5) да имат висока износоустойчивост; (6) да имат висока жилавост и по-добро поемане на ударно натоварване; (7) геометричните размери да отговарят на чертежа.
3. Производствен процес на минна верига
Производствен процес на минната веригарязане на пръти → огъване и плетене → съединяване → заваряване → първичен контролен тест → термична обработка → вторичен контролен тест → инспекция. Заваряването и термичната обработка са ключовите процеси в производството на кръгли вериги за минно дело, които пряко влияят върху качеството на продукта. Научно определените параметри на заваряване могат да подобрят добива и да намалят производствените разходи; подходящият процес на термична обработка може да даде пълна сила на свойствата на материала и да подобри качеството на продукта.
За да се гарантира качеството на заваряване в минната верига, ръчното дъгово заваряване и челното съпротивление са елиминирани. Челното заваряване с плавно заваряване се използва широко поради изключителните си предимства като висока степен на автоматизация, ниска трудоемкост и стабилно качество на продукта.
Понастоящем, термичната обработка на кръгли вериги за минно дело обикновено използва средночестотно индукционно нагряване, непрекъснато закаляване и отпускане. Същността на средночестотното индукционно нагряване е, че молекулярната структура на обекта се разбърква под въздействието на електромагнитно поле, молекулите получават енергия и се сблъскват, за да произведат топлина. По време на средночестотната индукционна термична обработка, индукторът е свързан със средночестотен променлив ток с определена честота и звената на веригата се движат с равномерна скорост в индуктора. По този начин в звената на веригата се генерира индуциран ток със същата честота и обратна посока на индуктора, така че електрическата енергия може да се трансформира в топлинна енергия и звената на веригата могат да се нагреят до температурата, необходима за закаляване и отпускане, за кратко време.
Средночестотното индукционно нагряване има бърза скорост и по-малко окисление. След закаляване може да се получи много фина закаляща структура и размер на аустенитните зърна, което подобрява здравината и жилавостта на верижното звено. В същото време, то има и предимствата на чистота, хигиена, лесно регулиране и висока производствена ефективност. По време на етапа на отпускане, зоната на заваряване на верижното звено преминава през по-висока температура на отпускане и елиминира голямо количество вътрешно напрежение от закаляване за кратко време, което има много съществен ефект върху подобряването на пластичността и жилавостта на заваръчната зона и забавя появата и развитието на пукнатини. Температурата на отпускане в горната част на рамото на верижното звено е ниска и след отпускане то има по-висока твърдост, което благоприятства износването на верижното звено по време на работния процес, т.е. износването между верижните звена и зацепването между верижните звена и зъбното колело на веригата.
4. Заключение
(1) Стоманата за високоякостни кръглозвенни вериги в минното дело се развива в посока на по-висока якост, по-висока закаляемост, по-висока пластична жилавост и устойчивост на корозия в сравнение със стоманата 23MnNiMoCr54, която се използва широко в света. В момента се прилагат нови и патентовани марки стомана.
(2) Подобряването на механичните свойства на високоякостните кръглозвенни вериги за добив насърчава непрекъснатото усъвършенстване и подобряване на метода за термична обработка. Разумното прилагане и точният контрол на технологията за термична обработка са ключови за подобряване на механичните свойства на веригите. Технологията за термична обработка на минни вериги се е превърнала в основна технология за производителите на вериги.
(3) Размерът, формата и структурата на веригата на високоякостните кръглозвенни минни вериги са подобрени и оптимизирани. Тези подобрения и оптимизации са направени в съответствие с резултатите от анализа на напрежението във веригата и при условие, че мощността на въгледобивното оборудване трябва да се увеличи, а подземното пространство на въгледобивната мина е ограничено.
(4) Увеличаването на спецификацията на високоякостните кръгли вериги за добив, промяната на структурната форма и подобряването на механичните свойства насърчават съответно бързото развитие на оборудването и технологиите за производство на кръгли стоманени вериги.
Време на публикуване: 22 декември 2021 г.
