1. Het verhaal van ronde schakelkettingen voor de mijnbouw
Met de toenemende vraag naar kolenenergie in de wereldeconomie heeft de mijnbouwmachinerie zich snel ontwikkeld. Als belangrijkste onderdeel van de volledig gemechaniseerde kolenwinning in kolenmijnen heeft ook het aandrijfmechanisme van de schrapertransporteur zich snel ontwikkeld. In zekere zin is de ontwikkeling van de schrapertransporteur afhankelijk van de ontwikkeling van de schrapertransporteur.mijnbouw van zeer sterke ronde schakelkettingDe zeer sterke ronde schakelketting is een essentieel onderdeel van de kettingschrapertransportband in kolenmijnen. De kwaliteit en prestaties ervan zullenDit heeft direct invloed op de efficiëntie van de apparatuur en de kolenproductie van de kolenmijn.
De ontwikkeling van hoogwaardige ronde schakelkettingen voor de mijnbouw omvat hoofdzakelijk de volgende aspecten: de ontwikkeling van staal voor ronde schakelkettingen, de ontwikkeling van warmtebehandelingstechnologie voor kettingen, de optimalisatie van de afmetingen en vorm van ronde stalen schakelkettingen, verschillende kettingontwerpen en de ontwikkeling van kettingproductietechnologie. Dankzij deze ontwikkelingen zijn de mechanische eigenschappen en de betrouwbaarheid van de kettingen verbeterd.mijnbouw ronde schakelkettingzijn aanzienlijk verbeterd. De specificaties en mechanische eigenschappen van kettingen geproduceerd door enkele geavanceerde kettingfabrikanten wereldwijd overtreffen ruimschoots de wereldwijd gangbare Duitse DIN 22252-norm.
Het eerste laagwaardige staal voor ronde schakelkettingen in de mijnbouw in het buitenland was voornamelijk koolstof-mangaanstaal, met een laag koolstofgehalte, een laag gehalte aan legeringselementen, een lage hardbaarheid en een kettingdiameter van < ø 19 mm. In de jaren 70 werden hoogwaardige kettingstalen van de mangaan-nikkel-chroom-molybdeenreeks ontwikkeld. Typische voorbeelden zijn 23MnNiMoCr52, 23MnNiMoCr64, enz. Deze staalsoorten hebben een goede hardbaarheid, lasbaarheid, sterkte en taaiheid en zijn geschikt voor de grootschalige productie van C-kwaliteit kettingen. 23MnNiMoCr54-staal werd eind jaren 80 ontwikkeld. Gebaseerd op 23MnNiMoCr64-staal werd het gehalte aan silicium en mangaan verlaagd en het gehalte aan chroom en molybdeen verhoogd. De taaiheid ervan was beter dan die van 23MnNiMoCr64-staal. De laatste jaren hebben sommige kettingfabrikanten, door de voortdurende verbetering van de prestatie-eisen voor ronde schakelkettingen en de steeds strengere specificaties als gevolg van de gemechaniseerde kolenwinning, speciale nieuwe staalsoorten ontwikkeld. Sommige van deze nieuwe staalsoorten hebben eigenschappen die beter zijn dan die van 23MnNiMoCr54-staal. Zo kan het door het Duitse bedrijf JDT ontwikkelde "HO"-staal de kettingsterkte met 15% verhogen ten opzichte van 23MnNiMoCr54-staal.
2. Analyse van bedrijfsomstandigheden en storingen in de mijnbouwketen
2.1 Servicevoorwaarden voor de mijnbouwketen
De gebruiksomstandigheden van een ronde schakelketting zijn: (1) trekkracht; (2) vermoeidheid veroorzaakt door pulserende belasting; (3) wrijving en slijtage tussen de schakels, tussen de schakels onderling, en tussen de schakels en de tussenplaten en de zijkanten van de groef; (4) corrosie veroorzaakt door de inwerking van verpulverde steenkool, gesteentefragmenten en vochtige lucht.
2.2 Analyse van het falen van schakels in de mijnbouwketen
De breukvormen van schakels in mijnbouwkettingen kunnen grofweg worden onderverdeeld in: (1) de belasting van de ketting overschrijdt de statische breeksterkte, wat resulteert in voortijdige breuk. Deze breuk treedt meestal op in de defecte delen van de schouder of het rechte gedeelte van de schakel, zoals scheuren in de door hitte beïnvloede zone van de lasnaad en scheuren in het materiaal van individuele staven; (2) na een bepaalde tijd heeft de schakel van de mijnbouwketting de breeksterkte nog niet bereikt, wat resulteert in breuk door vermoeidheid. Deze breuk treedt meestal op bij de verbinding tussen de rechte arm en de kroon van de schakel.
Eisen voor ronde schakelkettingen in de mijnbouw: (1) een hoog draagvermogen bij hetzelfde materiaal en dezelfde doorsnede; (2) een hogere breeksterkte en betere rek; (3) een geringe vervorming onder maximale belasting om een goede vertanding te garanderen; (4) een hoge vermoeiingssterkte; (5) een hoge slijtvastheid; (6) een hoge taaiheid en een betere absorptie van stootbelasting; (7) de geometrische afmetingen moeten overeenkomen met de tekening.
3. Productieproces van de mijnbouwketen
Productieproces van de mijnbouwketenHet productieproces verloopt als volgt: staven snijden → buigen en breien → verbinden → lassen → eerste proefdruk → warmtebehandeling → tweede proefdruk → inspectie. Lassen en warmtebehandeling zijn cruciale processen bij de productie van ronde schakelkettingen voor de mijnbouw en hebben een directe invloed op de productkwaliteit. Wetenschappelijk gekozen lasparameters kunnen de opbrengst verhogen en de productiekosten verlagen; een geschikte warmtebehandeling kan de materiaaleigenschappen optimaal benutten en de productkwaliteit verbeteren.
Om de laskwaliteit van mijnbouwkettingen te garanderen, zijn handmatig booglassen en weerstandslassen afgeschaft. Flitslassen wordt veelvuldig toegepast vanwege de uitstekende voordelen, zoals een hoge mate van automatisering, lage arbeidsintensiteit en stabiele productkwaliteit.
Momenteel wordt de warmtebehandeling van ronde schakelkettingen voor de mijnbouw over het algemeen uitgevoerd met inductieverwarming met middelhoge frequentie, gevolgd door continu afkoelen en temperen. De essentie van inductieverwarming met middelhoge frequentie is dat de moleculaire structuur van het materiaal in beweging wordt gebracht onder invloed van een elektromagnetisch veld. De moleculen verkrijgen energie en botsen daarbij, waarbij warmte vrijkomt. Tijdens de warmtebehandeling met middelhoge frequentie wordt een inductor aangesloten op een wisselstroom met middelhoge frequentie van een bepaalde waarde. De schakels van de ketting bewegen met een constante snelheid in de inductor. Op deze manier wordt een geïnduceerde stroom met dezelfde frequentie en tegengestelde richting als de inductor opgewekt in de schakels. Hierdoor wordt de elektrische energie omgezet in warmte-energie en kunnen de schakels in korte tijd worden verwarmd tot de temperatuur die nodig is voor afkoelen en temperen.
Middelfrequente inductieverwarming heeft een hoge snelheid en minder oxidatie. Na het afkoelen kan een zeer fijne afkoelingsstructuur en austenietkorrelgrootte worden verkregen, wat de sterkte en taaiheid van de schakel verbetert. Tegelijkertijd biedt het ook voordelen zoals reinheid, hygiëne, eenvoudige afstelling en een hoge productie-efficiëntie. Tijdens het temperen ondergaat de laszone van de schakel een hogere temperatuur, waardoor een grote hoeveelheid interne spanningen die tijdens het afkoelen zijn ontstaan, in korte tijd wordt geëlimineerd. Dit heeft een zeer significant effect op het verbeteren van de plasticiteit en taaiheid van de laszone en het vertragen van het ontstaan en de ontwikkeling van scheuren. De temperatuur aan de bovenkant van de schakelschouder is laag, waardoor deze na het temperen een hogere hardheid heeft. Dit is gunstig voor de slijtage van de schakel tijdens het werkproces, oftewel de slijtage tussen de schakels onderling en de vertanding tussen de schakels en het kettingwiel.
4. Conclusie
(1) Het staal voor de mijnbouw van hoogwaardige ronde schakelkettingen ontwikkelt zich in de richting van een hogere sterkte, hogere hardbaarheid, hogere plastische taaiheid en corrosiebestendigheid dan het wereldwijd gangbare 23MnNiMoCr54-staal. Momenteel worden nieuwe en gepatenteerde staalsoorten toegepast.
(2) De verbetering van de mechanische eigenschappen van de zeer sterke ronde schakelketting voor de mijnbouw bevordert de voortdurende verbetering en perfectionering van de warmtebehandelingsmethode. De redelijke toepassing en nauwkeurige beheersing van de warmtebehandelingstechnologie zijn essentieel voor het verbeteren van de mechanische eigenschappen van de ketting. De warmtebehandelingstechnologie voor mijnbouwkettingen is uitgegroeid tot de kerntechnologie van kettingfabrikanten.
(3) De grootte, vorm en ketenstructuur van de zeer sterke ronde schakelketting voor de mijnbouw zijn verbeterd en geoptimaliseerd. Deze verbeteringen en optimalisaties zijn uitgevoerd op basis van de resultaten van de kettingspanningsanalyse en onder de voorwaarde dat het vermogen van de kolenmijnbouwapparatuur moet worden verhoogd en de ondergrondse ruimte van de kolenmijn beperkt is.
(4) De verhoging van de specificaties van de zeer sterke ronde schakelketting voor de mijnbouw, de verandering van de structuurvorm en de verbetering van de mechanische eigenschappen bevorderen de overeenkomstige snelle ontwikkeling van de apparatuur en technologie voor het maken van ronde stalen schakelkettingen.
Geplaatst op: 22 december 2021
