1. Příběh kruhových řetězů pro těžbu
S rostoucí poptávkou po energii z uhlí ve světové ekonomice se rychle rozvíjí uhelné těžební stroje.Jako hlavní zařízení komplexní mechanizované těžby uhlí v uhelných dolech se rychle vyvíjela také převodová součást na hřeblovém dopravníku.V jistém smyslu vývoj hřeblového dopravníku závisí na vývojidůlní vysokopevnostní kulatý řetěz.Těžební vysokopevnostní kruhový řetěz je klíčovou součástí řetězového hřeblového dopravníku v uhelném dole.Jeho kvalita a výkon budoupřímo ovlivňují pracovní efektivitu zařízení a uhelnou produkci uhelného dolu.
Vývoj těžebního vysokopevnostního kulatého článkového řetězu zahrnuje především následující aspekty: vývoj oceli pro těžbu kulatého článkového řetězu, vývoj technologie tepelného zpracování řetězu, optimalizace velikosti a tvaru kulatého ocelového článkového řetězu, různé konstrukce řetězu a vývoj technologie výroby řetězů.Díky tomuto vývoji jsou mechanické vlastnosti a spolehlivosttěžební kruhový řetězse výrazně zlepšily.Specifikace a mechanické vlastnosti řetězu vyráběného některými vyspělými podniky na výrobu řetězů ve světě daleko překračují německou normu DIN 22252 široce používanou ve světě.
Ranou nekvalitní ocelí pro těžbu kruhových řetězů v zahraničí byla převážně uhlíkatá manganová ocel s nízkým obsahem uhlíku, nízkým obsahem legovaných prvků, nízkou prokalitelností a průměrem řetězu < ø 19 mm.V 70. letech 20. století byly vyvinuty vysoce kvalitní řetězové oceli řady mangan nikl chrom molybden.Mezi typické oceli patří 23MnNiMoCr52, 23MnNiMoCr64 atd. tyto oceli mají dobrou prokalitelnost, svařitelnost a pevnost a houževnatost a jsou vhodné pro výrobu velkosériových řetězů třídy C.Ocel 23MnNiMoCr54 byla vyvinuta na konci 80. let.Na základě oceli 23MnNiMoCr64 byl snížen obsah křemíku a manganu a zvýšen obsah chrómu a molybdenu.Jeho houževnatost byla lepší než u oceli 23MnNiMoCr64.V posledních letech, kvůli neustálému zlepšování požadavků na výkon ocelových řetězů s kruhovými články a neustálému zvyšování specifikací řetězů v důsledku mechanizované těžby uhlí v uhelných dolech, některé společnosti vyrábějící řetězy vyvinuly některé speciální nové třídy oceli a některé jejich vlastnosti nové třídy oceli jsou vyšší než ocel 23MnNiMoCr54.Například ocel „HO“ vyvinutá německou společností JDT může zvýšit pevnost řetězu o 15 % ve srovnání s ocelí 23MnNiMoCr54.
2. Provozní podmínky těžebního řetězce a analýza poruch
2.1 provozní podmínky těžebního řetězce
Provozní podmínky kruhového řetězu jsou: (1) tažná síla;(2) Únava způsobená pulzujícím zatížením;(3) Mezi články řetězu, články řetězu a řetězovými koly a články řetězu a středními destičkami a stranami drážek dochází ke tření a opotřebení;(4) Koroze je způsobena působením práškového uhlí, kamenného prachu a vlhkého vzduchu.
2.2 Analýza poruch těžebních řetězových článků
Formy přetržení článků důlního řetězu lze zhruba rozdělit na: (1) zatížení řetězu překračuje jeho statické přetržení, což má za následek předčasné přetržení.K tomuto lomu většinou dochází ve vadných částech ramene řetězového článku nebo v přímé oblasti, jako je trhlina z oblasti tepelného ovlivnění bleskovým svařováním na tupo a trhlina v materiálu jednotlivých tyčí;(2) Po určité době provozu nedosáhl článek důlního řetězu mezního zatížení, což má za následek prasknutí způsobené únavou.K této zlomenině dochází většinou na spoji mezi přímým ramenem a korunkou článku řetězu.
Požadavky na těžbu kruhového řetězu: (1) mít vysokou nosnost pod stejným materiálem a průřezem;(2) mít vyšší mez pevnosti a lepší tažnost;(3) mít malou deformaci při působení maximální nosnosti pro zajištění dobrého záběru;(4) mít vysokou únavovou pevnost;(5) mít vysokou odolnost proti opotřebení;(6) mít vysokou houževnatost a lepší absorpci nárazového zatížení;(7) geometrické rozměry odpovídající výkresu.
3. Proces výroby těžebního řetězce
Výrobní proces těžebního řetězce: řezání tyčí → ohýbání a pletení → spoj → svařování → primární zkušební zkouška → tepelné zpracování → sekundární zkušební zkouška → kontrola.Svařování a tepelné zpracování jsou klíčové procesy při výrobě důlních kruhových řetězů, které přímo ovlivňují kvalitu produktu.Vědecké parametry svařování mohou zlepšit výtěžnost a snížit výrobní náklady;vhodný proces tepelného zpracování může plně ovlivnit vlastnosti materiálu a zlepšit kvalitu produktu.
Aby byla zajištěna kvalita svařování těžebního řetězu, bylo eliminováno ruční obloukové svařování a odporové svařování na tupo.Bleskové svařování na tupo je široce používáno pro své vynikající výhody, jako je vysoký stupeň automatizace, nízká pracnost a stabilní kvalita produktu.
V současné době tepelné zpracování těžebního řetězu s kulatým článkem obecně využívá středně frekvenční indukční ohřev, kontinuální kalení a temperování.Podstatou středofrekvenčního indukčního ohřevu je, že molekulární struktura předmětu se pod elektromagnetickým polem promíchá, molekuly získají energii a srazí se za vzniku tepla.Během středofrekvenčního indukčního tepelného zpracování je induktor spojen se středněfrekvenčním střídavým proudem o určité frekvenci a články řetězu se v induktoru pohybují rovnoměrnou rychlostí.Tímto způsobem bude v článcích řetězu generován indukovaný proud se stejnou frekvencí a opačným směrem jako induktor, takže elektrická energie může být přeměněna na tepelnou energii a články řetězu mohou být zahřáté na teplotu potřebnou pro zhášení. a temperování v krátkém čase.
Středofrekvenční indukční ohřev má vysokou rychlost a menší oxidaci.Po kalení lze získat velmi jemnou strukturu kalení a velikost zrna austenitu, což zlepšuje pevnost a houževnatost článku řetězu.Zároveň má také výhody čistoty, sanitace, snadné úpravy a vysoké efektivity výroby.Ve fázi popouštění prochází zóna svařování řetězu vyšší teplotou popouštění a eliminuje velké množství vnitřního pnutí při kalení v krátké době, což má velmi významný vliv na zlepšení plasticity a houževnatosti zóny svařování a oddálení iniciace a vznik trhlin.Teplota popouštění v horní části ramene článku řetězu je nízká a po popouštění má vyšší tvrdost, což vede k opotřebení článku řetězu během pracovního procesu, tj. opotřebení mezi články řetězu a záběrem mezi řetězem. články a řetězové kolo.
4. Závěr
(1) Ocel pro těžbu vysokopevnostních kruhových řetězů se vyvíjí směrem k vyšší pevnosti, vyšší prokalitelnosti, vyšší plastické houževnatosti a odolnosti proti korozi než ve světě běžně používaná ocel 23MnNiMoCr54.V současné době se používají nové a patentované třídy oceli.
(2) Zlepšení mechanických vlastností těžebních vysokopevnostních kruhových řetězů podporuje neustálé zlepšování a zdokonalování metody tepelného zpracování.Rozumná aplikace a přesné řízení technologie tepelného zpracování je klíčem ke zlepšení mechanických vlastností řetězu.Technologie tepelného zpracování těžebních řetězů se stala základní technologií výrobců řetězů.
(3) Velikost, tvar a struktura řetězu těžebního vysoce pevného kulatého řetězu byly vylepšeny a optimalizovány.Tato vylepšení a optimalizace jsou prováděny na základě výsledků analýzy napětí řetězce a za podmínky, že je třeba zvýšit výkon uhelných těžebních zařízení a omezit podzemní prostor uhelného dolu.
(4) Zvýšení specifikace těžebních vysokopevnostních kruhových řetězů, změna konstrukčního tvaru a zlepšení mechanických vlastností podporují odpovídající rychlý rozvoj zařízení a technologie na výrobu kruhových ocelových řetězů.
Čas odeslání: 22. prosince 2021