1. Kaevanduses kasutatavate ümarlülidega kettide lugu
Maailmamajanduses söeenergia nõudluse kasvuga on söekaevandusmasinad kiiresti arenenud. Kraapkonveieri ülekandekomponent on söekaevanduses tervikliku mehhaniseeritud söekaevandamise peamise seadmena samuti kiiresti arenenud. Teatud mõttes sõltub kraapkonveieri areng ...kaevandamise ülitugev ümarlüliline kett. Kaevanduses kasutatav ülitugev ümarlüliga kett on söekaevanduses keti kraapimiskonveieri põhiosa. Selle kvaliteet ja jõudlus on ...mõjutavad otseselt seadmete töö efektiivsust ja söekaevanduse söetoodangut.
Kaevanduskõrgtugevate ümarlülidega kettide arendamine hõlmab peamiselt järgmisi aspekte: kaevanduskõrglülidega kettide terase arendamine, keti kuumtöötlustehnoloogia arendamine, ümaraterasest lülidega keti suuruse ja kuju optimeerimine, erinevad keti konstruktsioonid ja keti valmistamise tehnoloogia arendamine. Tänu nendele arengutele on keti mehaanilised omadused ja töökindlus paranenud.kaevandamise ümmarguse lüliga ketton oluliselt paranenud. Mõnede maailma arenenud ketitootmisettevõtete toodetud kettide spetsifikatsioonid ja mehaanilised omadused on ületanud kaugelt maailmas laialdaselt kasutatava Saksa DIN 22252 standardi nõudeid.
Varajane madala kvaliteediga teras ümarate lülidega kettide kaevandamiseks välismaal oli peamiselt süsinikmangaanteras, millel oli madal süsinikusisaldus, madal legeerelementide sisaldus, madal karastatavus ja keti läbimõõt < ø 19 mm. 1970. aastatel töötati välja mangaannikkel-kroommolübdeeni seeria kõrgekvaliteedilised ketiterased. Tüüpiliste teraste hulka kuuluvad 23MnNiMoCr52, 23MnNiMoCr64 jne. Neil terastel on hea karastatavus, keevitatavus, tugevus ja sitkus ning need sobivad suuremahuliste C-klassi kettide tootmiseks. 23MnNiMoCr54 teras töötati välja 1980. aastate lõpus. 23MnNiMoCr64 terase baasil vähendati räni ja mangaani sisaldust ning suurendati kroomi ja molübdeeni sisaldust. Selle sitkus oli parem kui 23MnNiMoCr64 terasel. Viimastel aastatel on tänu ümmarguse lüliga teraskettide jõudlusnõuete pidevale paranemisele ja mehhaniseeritud söekaevandamise tõttu keti spetsifikatsioonide pidevale suurenemisele mõned ketiettevõtted välja töötanud uusi spetsiaalseid teraseliike ja mõned nende uute teraseklasside omadused on paremad kui 23MnNiMoCr54 terasel. Näiteks Saksa JDT ettevõtte väljatöötatud "HO" teras võib keti tugevust suurendada 15% võrreldes 23MnNiMoCr54 terasega.
2. Kaevandusahela teenindustingimused ja rikete analüüs
2.1 kaevandusahela teenindustingimused
Ümarate lülidega keti töötingimused on: (1) tõmbejõud; (2) pulseeriva koormuse põhjustatud väsimus; (3) hõõrdumine ja kulumine keti lülide, keti lülide ja ketirataste ning keti lülide ja keskplaatide ning soonte külgede vahel; (4) korrosioon tekib pulbrilise söe, kivipulbri ja niiske õhu toimel.
2.2 kaevandusahela lülide rikete analüüs
Kaevandusketi lülide purunemisvormid võib laias laastus jagada järgmiselt: (1) keti koormus ületab selle staatilise purunemiskoormuse, mille tulemuseks on enneaegne purunemine. See purunemine toimub enamasti keti lüli õla või sirge ala defektsetes osades, näiteks kiirkeevituse kuummõjutsoonist tingitud pragudes ja üksiku varda materjali pragudes; (2) pärast teatud aja möödumist ei ole kaevandusketi lüli saavutanud purunemiskoormust, mille tulemuseks on väsimusest tingitud purunemine. See purunemine toimub enamasti keti lüli sirge haru ja tipu vahelises ühenduskohas.
Kaevandusketile esitatavad nõuded: (1) sama materjali ja ristlõike korral peab sellel olema suur kandevõime; (2) suurem purunemiskoormus ja parem venivus; (3) väike deformatsioon maksimaalse koormusvõime korral, et tagada hea hambumine; (4) suur väsimustugevus; (5) suur kulumiskindlus; (6) suur sitkus ja parem löögikoormuse neeldumine; (7) joonisele vastavad geomeetrilised mõõtmed.
3. Kaevandusahela tootmisprotsess
Kaevandusahela tootmisprotsess: varda lõikamine → painutamine ja kudumine → ühendamine → keevitamine → esmane tõmbekatse → kuumtöötlus → teisene tõmbekatse → kontroll. Keevitamine ja kuumtöötlus on kaevanduskettide tootmisel võtmeprotsessid, mis mõjutavad otseselt toote kvaliteeti. Teaduslikud keevitusparameetrid võivad parandada saagikust ja vähendada tootmiskulusid; sobiv kuumtöötlusprotsess saab anda materjali omadustele täieliku mängu ja parandada toote kvaliteeti.
Kaevandusahela keevituskvaliteedi tagamiseks on käsitsi kaarkeevitus ja takistuskeevitus välistatud. Kiirkeevitust kasutatakse laialdaselt tänu selle silmapaistvatele eelistele, nagu kõrge automatiseerituse aste, madal töömahukus ja stabiilne tootekvaliteet.
Praegu kasutatakse kaevanduskettide kuumtöötluses üldiselt keskmise sagedusega induktsioonkuumutamist, pidevat karastamist ja noolutamist. Keskmise sagedusega induktsioonkuumutamise põhiolemus on see, et objekti molekulaarstruktuuri segatakse elektromagnetväljas, molekulid saavad energiat ja põrkuvad kokku, et tekitada soojust. Keskmise sagedusega induktsioonkuumutamise ajal ühendatakse induktiivpool teatud sagedusega keskmise sagedusega vahelduvvooluga ja keti lülid liiguvad induktiivpoolis ühtlase kiirusega. Sel viisil tekib keti lülides sama sagedusega ja vastupidise suunaga indutseeritud vool kui induktiivpoolil, nii et elektrienergia saab muundada soojusenergiaks ja keti lülid saab lühikese aja jooksul kuumutada karastamiseks ja noolutamiseks vajaliku temperatuurini.
Keskmise sagedusega induktsioonkuumutamisel on kiire kiirus ja vähem oksüdeerumist. Pärast karastamist saavutatakse väga peen karastusstruktuur ja austeniidi terasuurus, mis parandab ketilüli tugevust ja sitkust. Samal ajal on sellel ka puhtuse, hügieenilisuse, hõlpsa reguleerimise ja kõrge tootmistõhususe eelised. Karastamisetapis läbib ketilüli keevitustsoon kõrgema karastustemperatuuri ja kõrvaldab lühikese aja jooksul suure hulga karastussisemist pinget, millel on väga oluline mõju keevitustsooni plastilisuse ja sitkuse parandamisele ning pragude tekkimise ja tekke edasilükkamisele. Ketilüli õla ülaosa karastustemperatuur on madal ja pärast karastamist on sellel suurem kõvadus, mis soodustab ketilüli kulumist tööprotsessi ajal, st ketilülide vahelise kulumise ja ketilülide ning ketiratta vahelise haarduvuse kulumist.
4. Kokkuvõte
(1) Kaevandustööstuses kasutatavate ülitugevate ümarlülidega kettide teras areneb suurema tugevuse, karastatavuse, plastilise sitkuse ja korrosioonikindluse suunas võrreldes maailmas tavaliselt kasutatava 23MnNiMoCr54 terasega. Praegu on kasutusele võetud uusi ja patenteeritud terasesorte.
(2) Kaevandusketi ülitugeva ümarlüliga keti mehaaniliste omaduste parandamine soodustab kuumtöötlusmeetodi pidevat täiustamist ja täiustamist. Kuumtöötlustehnoloogia mõistlik rakendamine ja täpne juhtimine on keti mehaaniliste omaduste parandamise võtmeks. Kaevandusketi kuumtöötlustehnoloogiast on saanud ketitootjate põhitehnoloogia.
(3) Kaevanduskasutuseks mõeldud ülitugevate ümarlülidega kettide suurust, kuju ja keti struktuuri on täiustatud ja optimeeritud. Need täiustused ja optimeerimised on tehtud vastavalt keti pingeanalüüsi tulemustele ja tingimusel, et söekaevandusseadmete võimsust on vaja suurendada ning söekaevanduse maa-alune ruum on piiratud.
(4) Kaevandustööstuses kasutatavate ülitugevate ümarlülidega kettide spetsifikatsiooni suurenemine, konstruktsioonivormi muutumine ja mehaaniliste omaduste paranemine soodustavad ümarate teraslülidega kettide valmistamise seadmete ja tehnoloogia kiiret arengut.
Postituse aeg: 22. detsember 2021
