1. Verhaal van ronde schakelkettingen voor de mijnbouw
Met de toenemende vraag naar steenkoolenergie in de wereldeconomie hebben de mijnbouwmachines zich snel ontwikkeld. Als de belangrijkste uitrusting van uitgebreide gemechaniseerde steenkoolwinning in de kolenmijn, heeft de transmissiecomponent op de schrapertransportband zich ook snel ontwikkeld. In zekere zin hangt de ontwikkeling van een schrapertransportband af van de ontwikkeling vanmijnbouw ronde schakelketting met hoge sterkte. Mijnbouw met hoge sterkte ronde schakelketting is het belangrijkste onderdeel van de kettingschrapertransportband in de kolenmijn. De kwaliteit en prestaties zullen dat wel doenheeft een directe invloed op de werkefficiëntie van apparatuur en de steenkoolproductie van de kolenmijn.
De ontwikkeling van ronde schakelkettingen met hoge sterkte omvat voornamelijk de volgende aspecten: de ontwikkeling van staal voor de mijnbouw van ronde schakelkettingen, de ontwikkeling van kettingwarmtebehandelingstechnologie, de optimalisatie van de grootte en vorm van ronde stalen schakelkettingen, ander kettingontwerp en de ontwikkeling van technologie voor het maken van kettingen. Door deze ontwikkelingen worden de mechanische eigenschappen en betrouwbaarheid vanmijnbouw ronde schakelkettingzijn sterk verbeterd. De specificaties en mechanische eigenschappen van kettingen die door sommige geavanceerde kettingfabrikanten in de wereld worden geproduceerd, hebben de Duitse DIN 22252-norm die wereldwijd veel wordt gebruikt, ruimschoots overtroffen.
Het vroege laagwaardige staal voor de mijnbouw met ronde schakelkettingen in het buitenland bestond voornamelijk uit koolstof-mangaanstaal, met een laag koolstofgehalte, een laag gehalte aan legeringselementen, een lage hardbaarheid en een kettingdiameter <ø 19 mm. In de jaren zeventig werden hoogwaardige kettingstaalsoorten uit de mangaan-nikkel-chroom-molybdeen-serie ontwikkeld. Typische staalsoorten zijn onder meer 23MnNiMoCr52, 23MnNiMoCr64, enz. Deze staalsoorten hebben een goede hardbaarheid, lasbaarheid en sterkte en taaiheid, en zijn geschikt voor de productie van grootschalige C-kwaliteit kettingen. 23MnNiMoCr54-staal werd eind jaren tachtig ontwikkeld. Op basis van 23MnNiMoCr64-staal werd het gehalte aan silicium en mangaan verlaagd en het gehalte aan chroom en molybdeen verhoogd. De taaiheid was beter dan die van 23MnNiMoCr64-staal. Als gevolg van de voortdurende verbetering van de prestatie-eisen van rondschakelstaalkettingen en de voortdurende toename van kettingspecificaties als gevolg van de gemechaniseerde steenkoolwinning in kolenmijnen, hebben sommige kettingbedrijven de afgelopen jaren een aantal speciale nieuwe staalsoorten ontwikkeld, en sommige eigenschappen hiervan nieuwe staalsoorten zijn hoger dan 23MnNiMoCr54-staal. Het door het Duitse JDT-bedrijf ontwikkelde "HO"-staal kan bijvoorbeeld de kettingsterkte met 15% verhogen vergeleken met 23MnNiMoCr54-staal.
2. Mijnbouwketenservicevoorwaarden en foutanalyse
2.1 Servicevoorwaarden mijnketen
De gebruiksomstandigheden van een ronde schakelketting zijn: (1) spankracht; (2) Vermoeidheid veroorzaakt door pulserende belasting; (3) Wrijving en slijtage treden op tussen kettingschakels, kettingschakels en kettingwielen, en kettingschakels en middenplaten en groefzijden; (4) Corrosie wordt veroorzaakt door de inwerking van poederkool, steenpoeder en vochtige lucht.
2.2 Analyse van falende mijnketenverbindingen
De breukvormen van mijnbouwkettingschakels kunnen grofweg worden onderverdeeld in: (1) de belasting van de ketting overschrijdt de statische breukbelasting, wat resulteert in voortijdige breuk. Deze breuk treedt meestal op in de defecte delen van de schouder of het rechte gebied van de kettingschakel, zoals scheuren door een door hitte beïnvloede zone door stomplassen en scheuren in het materiaal van individuele staven; (2) Na een bepaalde tijd te hebben gelopen, heeft de schakel van de mijnbouwketting de breukbelasting niet bereikt, wat resulteert in een breuk veroorzaakt door vermoeidheid. Deze breuk treedt meestal op ter hoogte van de verbinding tussen de gestrekte arm en de kruin van de kettingschakel.
Vereisten voor ronde schakelkettingen voor mijnbouw: (1) een hoog draagvermogen hebben onder hetzelfde materiaal en dezelfde sectie; (2) om een hogere breukbelasting en betere rek te hebben; (3) om een kleine vervorming te hebben onder invloed van het maximale laadvermogen om een goede ingrijping te garanderen; (4) een hoge vermoeiingssterkte hebben; (5) een hoge slijtvastheid hebben; (6) om een hoge taaiheid te hebben en een betere absorptie van impactbelasting; (7) de geometrische afmetingen om aan de tekening te voldoen.
3. Mijnketenproductieproces
Productieproces van mijnbouwketen: staafsnijden → buigen en breien → verbinding → lassen → primaire proefproef → warmtebehandeling → secundaire proefproef → inspectie. Lassen en warmtebehandeling zijn de belangrijkste processen bij de productie van ronde schakelkettingen in de mijnbouw, die rechtstreeks van invloed zijn op de productkwaliteit. Wetenschappelijke lasparameters kunnen de opbrengst verbeteren en de productiekosten verlagen; een geschikt warmtebehandelingsproces kan de materiaaleigenschappen ten volle benutten en de productkwaliteit verbeteren.
Om de laskwaliteit van mijnbouwketens te garanderen, zijn handmatig booglassen en weerstandsstomplas geëlimineerd. Flash stomplassen wordt veel gebruikt vanwege de uitstekende voordelen, zoals een hoge mate van automatisering, lage arbeidsintensiteit en stabiele productkwaliteit.
Momenteel maakt de warmtebehandeling van ronde schakelkettingen in de mijnbouw over het algemeen gebruik van middenfrequente inductieverwarming, continu blussen en temperen. De essentie van middenfrequente inductieverwarming is dat de moleculaire structuur van het object wordt geroerd onder het elektromagnetische veld, de moleculen verkrijgen energie en botsen om warmte te produceren. Tijdens middenfrequente inductiewarmtebehandeling is de inductor verbonden met middenfrequente AC van een bepaalde frequentie en bewegen de kettingschakels met een uniforme snelheid in de inductor. Op deze manier wordt in de kettingschakels een geïnduceerde stroom met dezelfde frequentie en tegengestelde richting gegenereerd als de inductor, zodat de elektrische energie kan worden omgezet in warmte-energie en de kettingschakels kunnen worden verwarmd tot de temperatuur die nodig is voor het blussen. en tempereren in een korte tijd.
Middenfrequente inductieverwarming heeft een hoge snelheid en minder oxidatie. Na het afschrikken kunnen een zeer fijne afschrikstructuur en austenietkorrelgrootte worden verkregen, wat de sterkte en taaiheid van de kettingschakel verbetert. Tegelijkertijd heeft het ook de voordelen van netheid, sanitaire voorzieningen, eenvoudige aanpassing en hoge productie-efficiëntie. In de ontlaatfase passeert de laszone van de kettingschakel een hogere ontlaattemperatuur en elimineert in korte tijd een grote hoeveelheid interne afschrikspanning, wat een zeer significant effect heeft op het verbeteren van de plasticiteit en taaiheid van de laszone en het vertragen van de initiatie en de ontwikkeling van scheuren. De ontlaattemperatuur aan de bovenkant van de schouder van de kettingschakel is laag en heeft een hogere hardheid na het ontlaten, wat bevorderlijk is voor de slijtage van de kettingschakel tijdens het werkproces, dat wil zeggen de slijtage tussen de kettingschakels en het in elkaar grijpen van de ketting. schakels en het kettingwiel.
4. Conclusie
(1) Het staal voor de mijnbouw van ronde schakelkettingen met hoge sterkte ontwikkelt zich in de richting van een hogere sterkte, hogere hardbaarheid, hogere plastische taaiheid en corrosieweerstand dan 23MnNiMoCr54-staal dat gewoonlijk in de wereld wordt gebruikt. Momenteel worden nieuwe en gepatenteerde staalsoorten toegepast.
(2) De verbetering van de mechanische eigenschappen van ronde schakelkettingen met hoge sterkte bevordert de voortdurende verbetering en perfectie van de warmtebehandelingsmethode. De redelijke toepassing en nauwkeurige controle van warmtebehandelingstechnologie is essentieel om de mechanische eigenschappen van kettingen te verbeteren. Warmtebehandelingstechnologie voor mijnbouwketens is de kerntechnologie van ketenmakers geworden.
(3) De grootte, vorm en kettingstructuur van mijnbouw-ronde schakelkettingen met hoge sterkte zijn verbeterd en geoptimaliseerd. Deze verbeteringen en optimalisaties worden gemaakt op basis van de resultaten van de ketenspanningsanalyse en onder de voorwaarde dat de kracht van de mijnbouwapparatuur moet worden vergroot en de ondergrondse ruimte van de kolenmijn beperkt is.
(4) De toename van de specificatie van ronde schakelkettingen met hoge sterkte voor de mijnbouw, de verandering van de structurele vorm en de verbetering van mechanische eigenschappen bevorderen de overeenkomstige snelle ontwikkeling van apparatuur en technologie voor het maken van ronde stalen schakelkettingen.
Posttijd: 22 december 2021