Стратегия за управление на AFC верига удължава живота и предотвратява непланирани прекъсвания
Майнинг веригаможе да направи или да наруши операция.Докато повечето мини с дълга стена използват верига от 42 mm или повече на своите бронирани челни конвейери (AFC), много мини работят с 48 mm, а някои работят с верига до 65 mm.По-големите диаметри могат да удължат живота на веригата.Операторите на Longwall често очакват да надхвърлят 11 милиона тона с размери 48 mm и до 20 милиона тона с размери 65 mm, преди веригата да бъде извадена от експлоатация.Веригата в тези по-големи размери е скъпа, но си заслужава, ако цял панел или два могат да бъдат добивани без спиране поради повреда на веригата.Но ако възникне прекъсване на веригата поради лошо управление, неправилно боравене, неправилно наблюдение или поради условия на околната среда, които могат да причинят корозионно напукване под напрежение (SCC), мината е изправена пред големи проблеми.В тази ситуация цената, платена за тази верига, става спорна.
Ако операторът на дълга стена не управлява възможно най-добрата верига за условията в мината, едно непланирано спиране може лесно да изтрие всички спестявания на разходи, натрупани по време на процеса на покупка.И така, какво трябва да прави операторът на дълга стена?Те трябва да обърнат голямо внимание на специфичните условия на обекта и внимателно да изберат верига.След като веригата бъде закупена, те трябва да отделят допълнително време и пари, необходими за правилното управление на инвестицията.Това може да донесе значителни дивиденти.
Топлинната обработка може да увеличи здравината на веригата, да намали нейната крехкост, да облекчи вътрешните напрежения, да увеличи устойчивостта на износване или да подобри обработваемостта на веригата.Термичната обработка се е превърнала във форма на изящно изкуство и варира от производител до производител.Целта е да се постигне баланс на свойствата на метала, който да отговаря най-добре на функцията на продукта.Диференциално закалената верига е една от по-усъвършенстваните техники, използвани от Parsons Chain, при която короната на верижната връзка остава твърда, за да устои на износване, а краката, ако връзките са по-меки, увеличават здравината и пластичността при работа.
Твърдостта е способността да се издържа на износване и се обозначава или с числото на твърдостта по Бринел чрез символа HB, или с числото на твърдостта по Викерс (HB).Скалата за твърдост на Викерс е наистина пропорционална, така че материал с 800 HV е осем пъти по-твърд от материал с твърдост 100 HV.По този начин осигурява рационална скала на твърдост от най-мекия до най-твърдия материал.За ниски стойности на твърдост, до около 300, резултатите за твърдостта по Викерс и Бринел са приблизително еднакви, но за по-високи стойности резултатите по Бринел са по-ниски поради изкривяване на сферичния индентор.
Тестът за удар на Шарпи е мярка за крехкостта на материала, която може да се получи от тест за удар.Верижната брънка се нарязва в точката на заваряване на брънката и се поставя по пътя на люлеещо се махало, като енергията, необходима за счупване на образеца, се измерва чрез намаляване на люлеенето на махалото.
Повечето производители на вериги спестяват няколко метра от всяка партидна поръчка, за да позволят извършването на пълно разрушително изпитване.Пълните резултати от теста и сертификатите обикновено се доставят с веригата, която обикновено се доставя в 50-m съвпадащи двойки.Удължението при сила на изпитване и общото удължение при счупване също се графират по време на този разрушителен тест.
Оптималната верига
Целта е да се комбинират всички тези характеристики, за да се създаде оптималната верига, която включва следната производителност:
• По-висока якост на опън;
• По-висока устойчивост на износване на вътрешната връзка;
• Висока устойчивост на повреда на зъбното колело;
• По-голяма устойчивост на мартензитно напукване;
• Подобрена здравина;
• Увеличен живот при умора;и
• Устойчивост на SCC.
Въпреки това, няма едно идеално решение, а само различни компромиси.Високата граница на провлачване ще има тенденция да води до високо остатъчно напрежение, ако е свързана с висока твърдост за увеличаване на устойчивостта на износване, тя също ще има тенденция да намалява якостта и устойчивостта на корозия под напрежение.
Производителите непрекъснато се стремят да разработят верига, която да работи по-дълго и да оцелее при трудни условия.Някои производители поцинковат веригата, за да се справят с корозивни среди.Друг вариант е веригата COR-X, която е направена от патентована сплав от ванадий, никел, хром и молибден, която се бори с SCC.Това, което прави това решение уникално е, че корозионните свойства срещу стрес са хомогенни в цялата металургична структура на веригата и нейната ефективност не се променя с износването на веригата.Доказано е, че COR-X значително увеличава живота на веригата в корозивни среди и практически елиминира повредата, дължаща се на корозия под напрежение.Тестовете показват, че силата на скъсване и задействане се увеличава с 10%.Ударът на прорез се увеличава с 40%, а устойчивостта на SCC се увеличава с 350% в сравнение с обикновената верига (DIN 22252).
Има случаи, когато веригата COR-X 48 mm е работила 11 милиона тона без повреда, свързана с веригата, преди да бъде изведена от експлоатация.И първоначалната инсталация на OEM Broadband верига от Joy в мината BHP Billiton San Juan управлява веригата Parsons COR-X, произведена в Обединеното кралство, за която се твърди, че е транспортирала до 20 милиона тона от забоя през целия си живот.
Обърнете веригата за удължаване на живота на веригата
Основната причина за износване на веригата е движението на всяко вертикално звено, което се върти около съседното хоризонтално звено, докато влиза и излиза от задвижващото зъбно колело.Това също води до повече износване в една равнина на връзките, докато се въртят през зъбното колело, следователно един от най-ефективните начини за удължаване на живота на използвана верига е да се завърти или обърне на 180º, за да се движи веригата в обратна посока .Това ще задейства „неизползваните“ повърхности на връзките и ще доведе до по-малко износена зона на връзките, което се равнява на по-дълъг живот на веригата.
Неравномерното натоварване на конвейера, поради различни причини, може да доведе до неравномерно износване на двете вериги, което води до износване на едната верига по-бързо от другата.Неравномерното износване или разтягане на едната или и на двете вериги, както може да се случи с двойни външни модули, може да доведе до несъответствие на лентите или разминаване, докато обикалят около задвижващото зъбно колело.Това може да се дължи и на отслабване на една от двете вериги.Този ефект на дисбаланс ще доведе до оперативни проблеми, както и до прекомерно износване и възможна повреда на задвижващите зъбни колела.
Системно опъване
Необходима е систематична програма за опъване и поддръжка, за да се гарантира, че след монтаж степента на износване на веригата се контролира, като и двете вериги се удължават поради износване с контролирана и сравнима скорост.
Съгласно програма за поддръжка, персоналът по поддръжката ще измерва износването на веригата, както и напрежението, като заменя веригата, когато е износена повече от 3%.За да се прецени какво означава тази степен на износване на веригата в реално изражение, трябва да се помни, че при 200-метрова стена, износването на веригата от 3% предполага увеличение на дължината на веригата от 12 m за всяка нишка.Персоналът по поддръжката също така ще смени зъбните колела за доставка и връщане и съединителите, тъй като те се износят или повредят, ще проверява скоростната кутия и нивото на маслото и ще се уверява на редовни интервали, че болтовете са стегнати.
Съществуват добре установени методи за изчисляване на правилното ниво на претенция и те се оказват много полезно ръководство за първоначалните стойности.Най-надеждният метод обаче е да наблюдавате веригата, докато напуска задвижващото зъбно колело, когато AFC работи при условия на пълно натоварване.Трябва да се види, че веригата показва минимум хлабина (две звена), докато се отделя от задвижващото зъбно колело.Когато съществува такова ниво, претенцията трябва да бъде измерена, записана и зададена за в бъдеще като работно ниво за това конкретно лице.Отчитанията преди напрежението трябва да се правят редовно и броят на премахнатите връзки да се записва.Това ще осигури ранно предупреждение за началото на износване на диференциала или прекомерно износване.
Извитите полети трябва да бъдат изправени или сменени незабавно.Те намаляват производителността на конвейера и може да доведат до изпускане на шината от долната греда и скачане върху зъбното колело, причинявайки повреда на двете вериги, зъбното колело и летящите щанги.
Операторите на дълги стени трябва да останат нащрек за износени и повредени устройства за отстраняване на веригата, тъй като те могат да позволят хлабината на веригата да остане в зъбното колело и това може да доведе до блокиране и повреда.
Управлението на веригата започва по време на инсталацията
Необходимостта от добра права линия на лицето не може да бъде прекалено подчертана.Всяко отклонение в подравняването на челната страна е вероятно да доведе до различни претенции между вериги от челната и страничната страна, което води до неравномерно износване.Това е по-вероятно да се случи на новосъздаденото лице, тъй като веригите преминават през период на „полагане на легло“.
След като се формира модел на диференциално износване, е практически невъзможно да се коригира.По-често диференциалът продължава да се влошава с хлабината на веригата, за да създаде повече хлабина.
Неблагоприятните ефекти от бягането с лоша линия на лицето, което води до прекомерни вариации в претенциите отстрани за страни, са илюстрирани чрез преглед на числата.Като пример, дълга стена от 1000 фута с 42-милиметрова AFC верига, която има приблизително 4000 звена от всяка страна.Приема се, че отстраняването на износващия се метал на връзката се извършва в двата края на връзката.Веригата има 8000 точки, в които металът се износва от натиск между връзките, докато се задвижва и докато вибрира надолу по челото, претърпява ударно натоварване или се влияе от корозивна атака.Следователно, за всеки 1/1000 инча износване генерираме 8 инча увеличение на дължината.Всяко леко отклонение между степента на износване на челната и страничната страна, предизвикано от неравномерно напрежение, бързо се умножава до голяма промяна в дължините на веригата.
Две изковки на зъбното колело едновременно могат да доведат до ненужно износване на профила на зъбите.Това се дължи на загубата на положително местоположение в задвижващото зъбно колело, което позволява на връзката да се плъзга върху задвижващите зъби.Това плъзгащо действие се врязва в връзката и също така увеличава степента на износване на зъбите на зъбното колело.Веднъж установен като модел на износване, той може само да се ускори.При първите признаци на срязване на връзката, зъбните колела трябва да бъдат прегледани и сменени, ако е необходимо, преди повредата да унищожи веригата.
Прекалено високото напрежение на веригата също ще причини прекомерно износване на веригата и зъбното колело.Претенциите на веригата трябва да бъдат установени на стойности, които предотвратяват създаването на твърде много хлабава верига при пълно натоварване.Такива условия ще позволят скреперните щанги да бъдат „изхвърлени навън“ и риска от повреда на опашното зъбно колело, причинено от натрупване на веригата, докато напуска зъбното колело.Ако претенциите са твърде високи, има две очевидни опасности: прекомерно износване на връзките на веригата и прекомерно износване на задвижващите зъбни колела.
Прекомерното напрежение на веригата може да бъде убиец
Общата тенденция е веригата да се движи твърде стегнато.Целта трябва да бъде редовно да се проверява предварителното напрежение и да се отстранява хлабината на веригата с две стъпки на звено.Повече от две звена биха показали, че веригата е твърде хлабава или премахването на четири звена би създало твърде голямо напрежение, което би предизвикало силно износване на връзките и би намалило сериозно живота на веригата.
Ако приемем, че подравняването на лицето е добро, стойността на претенцията от едната страна не трябва да надвишава стойността от другата страна с повече от един тон.Доброто управление на лицето трябва да гарантира, че всеки диференциал може да бъде задържан на не повече от два тона през целия експлоатационен живот на веригата.
Увеличаването на дължината, дължащо се на износването на връзките (понякога погрешно наричано „разтягане на веригата“) може да бъде позволено да достигне 2% и все още да работи с нови зъбни колела.
Степента на износване на връзките не е проблем, ако веригата и зъбните колела се износват заедно, като по този начин запазват своята съвместимост.Износването на връзките обаче води до намаляване на натоварването при скъсване на веригите и устойчивостта на ударни натоварвания.
Един прост метод за измерване на износването на връзките е да се използва шублер, измерващ се в пет участъка и прилагайки се към диаграмата на удължението на веригата.Веригите обикновено се считат за смяна, когато износването на връзките надвиши 3%.Някои консервативни мениджъри по поддръжката не обичат веригата им да надвишава 2% удължение.
Доброто управление на веригата започва от етапа на инсталиране.Интензивното наблюдение с корекции, ако е необходимо по време на периода на постеля, ще помогне да се осигури дълъг и безпроблемен живот на веригата.
(С любезното съдействие наЕлтън Лонгуол)
Време на публикуване: 26 септември 2022 г