Round steel link chain making for 30+ years

SHANGHAI CHIGONG INDUSTRIEEL CO., LTD

(fabrikant van ronde stalen schakelkettingen)

Longwall-ketenbeheer

Een strategie voor AFC-ketenbeheer verlengt de levensduur en voorkomt ongeplande downtime

Mijnbouw ketenkan een operatie maken of breken.Terwijl de meeste mijnen met mijnen een ketting van 42 mm of meer gebruiken op hun gepantserde transportbanden (AFC's), hebben veel mijnen een ketting van 48 mm en sommige een ketting van wel 65 mm.De grotere diameters kunnen de levensduur van de ketting verlengen.Longwall-operators verwachten vaak meer dan 11 miljoen ton met de maten van 48 mm en zelfs 20 miljoen ton met de maten van 65 mm voordat de ketting buiten gebruik wordt gesteld.Ketting in deze grotere maten is duur, maar de moeite waard als een heel paneel of twee kunnen worden gedolven zonder uit te schakelen als gevolg van een kettingstoring.Maar als er een kettingbreuk optreedt als gevolg van verkeerd beheer, verkeerd gebruik, onjuiste monitoring of als gevolg van omgevingsomstandigheden die spanningscorrosie (SCC) kunnen veroorzaken, krijgt de mijn grote problemen.In deze situatie wordt de prijs die voor die ketting wordt betaald, betwistbaar.

Als een longwall-operator niet de best mogelijke keten heeft voor de omstandigheden in de mijn, kan één ongeplande sluiting gemakkelijk alle kostenbesparingen die tijdens het aankoopproces zijn behaald, tenietdoen.Dus wat moet een longwall-operator doen?Ze moeten goed letten op de locatiespecifieke omstandigheden en een ketting zorgvuldig kiezen.Nadat de ketting is gekocht, moeten ze extra tijd en geld besteden om de investering goed te beheren.Dit kan aanzienlijke dividenden opleveren.

Warmtebehandeling kan de kettingsterkte vergroten, de brosheid verminderen, interne spanningen verlichten, de slijtvastheid verhogen of de bewerkbaarheid van de ketting verbeteren.Warmtebehandeling is een kunstvorm geworden en varieert van fabrikant tot fabrikant.Het doel is om een ​​balans van metaaleigenschappen te verkrijgen die het beste past bij de functie van het product.Differentieel geharde ketting is een van de meer geavanceerde technieken die door Parsons Chain worden gebruikt, waarbij de kroon van de kettingschakel moeilijk bestand blijft tegen slijtage en de benen, als de schakels zachter zijn, de taaiheid en ductiliteit tijdens het gebruik vergroten.

Hardheid is het vermogen om slijtage te weerstaan ​​en wordt aangeduid met het Brinell-hardheidsgetal met het symbool HB of het Vickers-hardheidsgetal (HB).De hardheidsschaal van Vickers is echt proportioneel, dus een materiaal van 800 HV is acht keer zo hard als een materiaal met een hardheid van 100 HV.Het biedt dus een rationele hardheidsschaal van het zachtste tot het hardste materiaal.Voor lage hardheidswaarden, tot ongeveer 300, zijn de Vickers- en Brinell-hardheidsresultaten ongeveer hetzelfde, maar voor hogere waarden zijn de Brinell-resultaten lager vanwege vervorming van de kogelindenter.

De Charpy Impact Test is een maatstaf voor de brosheid van een materiaal die kan worden verkregen uit een impacttest.De kettingschakel is gekerfd op het laspunt op de schakel en geplaatst in het pad van een zwaaiende slinger, waarbij de energie die nodig is om het monster te breken wordt gemeten door de vermindering van de slingering van de slinger.

De meeste kettingfabrikanten sparen een paar meter van elke batchbestelling om volledige destructieve testen mogelijk te maken.Volledige testresultaten en certificaten worden normaal gesproken geleverd met de ketting, die normaal gesproken wordt verzonden in bijpassende paren van 50 m.Rek bij testkracht en totale rek bij breuk worden ook grafisch weergegeven tijdens deze destructieve test.

Mijnketen Longwall Chain Management

De optimale keten

Het doel is om al deze eigenschappen te combineren tot de optimale ketting, die de volgende prestaties omvat:

• Hogere treksterkte;

• Hogere weerstand tegen slijtage van de binnenste schakels;

• Hoge weerstand tegen tandwielschade;

• Grotere weerstand tegen martensitisch scheuren;

• Verbeterde taaiheid;

• Verhoogde vermoeidheidslevensduur;En

• Weerstand tegen SCC.

Er is echter niet één perfecte oplossing, alleen verschillende compromissen.Een hoge vloeigrens zal resulteren in een hoge restspanning, als het gepaard gaat met een hoge hardheid om de slijtvastheid te vergroten, zal het ook de neiging hebben om de taaiheid en weerstand tegen spanningscorrosie te verminderen.

Fabrikanten streven er voortdurend naar om kettingen te ontwikkelen die langer meegaan en moeilijke omstandigheden overleven.Sommige fabrikanten verzinken de ketting om corrosieve omgevingen aan te kunnen.Een andere optie is COR-X-ketting, die is gemaakt van een gepatenteerde vanadium-, nikkel-, chroom- en molybdeenlegering die SCC bestrijdt.Wat deze oplossing uniek maakt, is dat de eigenschappen tegen spanningscorrosie homogeen zijn in de metallurgische structuur van de ketting en dat de effectiviteit ervan niet verandert naarmate de ketting slijt.Het is bewezen dat COR-X de levensduur van de ketting aanzienlijk verlengt in corrosieve omgevingen en defecten als gevolg van spanningscorrosie vrijwel elimineert.Tests hebben aangetoond dat de breek- en bedieningskracht met 10% is verhoogd.De kerfslag is met 40% verhoogd en de weerstand tegen SCC is met 350% verhoogd in vergelijking met een gewone ketting (DIN 22252).

Er zijn gevallen waarin de COR-X 48 mm-ketting 11 miljoen ton heeft gedraaid zonder een kettinggerelateerde storing voordat deze buiten gebruik werd gesteld.En de eerste OEM-breedbandkettinginstallatie door Joy in de BHP Billiton San Juan-mijn leidde de Parsons COR-X-ketting vervaardigd in het VK, die naar verluidt tijdens zijn leven tot 20 miljoen ton van het gezicht heeft getransporteerd.

Omgekeerde ketting om de levensduur van de ketting te verlengen

De belangrijkste oorzaak van kettingslijtage is de beweging van elke verticale schakel die rond de aangrenzende horizontale schakel draait wanneer deze het aandrijftandwiel binnengaat en verlaat.Dit leidt ook tot meer slijtage in één vlak van de schakels als ze door het tandwiel draaien, daarom is een van de meest effectieve manieren om de levensduur van een gebruikte ketting te verlengen, draaien of 180º omkeren om de ketting in de tegenovergestelde richting te laten lopen .Hierdoor worden "ongebruikte" oppervlakken van de schakels aan het werk gezet, wat resulteert in minder versleten schakels en dat komt neer op een langere levensduur van de ketting.

Ongelijkmatige belasting van de transportband kan om verschillende redenen leiden tot ongelijkmatige slijtage van de twee kettingen, waardoor de ene ketting sneller slijt dan de andere.Ongelijke slijtage of uitrekking in een of beide kettingen, zoals kan gebeuren bij dubbele buitenboordmotoren, kan ervoor zorgen dat de meenemers niet op elkaar aansluiten of uit de pas lopen als ze rond het aandrijftandwiel gaan.Dit kan ook worden veroorzaakt doordat een van de twee kettingen slap hangt.Dit onbalanseffect leidt tot operationele problemen en veroorzaakt overmatige slijtage en mogelijke schade aan de aandrijftandwielen.

Systeemspanning

Een systematisch span- en onderhoudsprogramma is nodig om ervoor te zorgen dat na installatie de slijtage van de ketting onder controle wordt gehouden, waarbij beide kettingen door slijtage met een gecontroleerde en vergelijkbare snelheid uitrekken.

In het kader van een onderhoudsprogramma zal het onderhoudspersoneel zowel de kettingslijtage als de spanning meten en de ketting vervangen wanneer deze meer dan 3% versleten is.Om te begrijpen wat deze mate van kettingslijtage in reële termen betekent, moet er rekening mee worden gehouden dat op een 200 m lange wand een kettingslijtage van 3% een toename van de kettinglengte van 12 m voor elke streng inhoudt.Onderhoudspersoneel zal ook de aanvoer- en retourtandwielen en strippers vervangen als deze versleten of beschadigd raken, het versnellingsbak- en oliepeil onderzoeken en er regelmatig voor zorgen dat de bouten goed vastzitten.

Er zijn gevestigde methoden om het juiste niveau van voorspanning te berekenen en deze blijken een zeer nuttige gids te zijn voor beginwaarden.De meest betrouwbare methode is echter om de ketting te observeren terwijl deze het aandrijfkettingwiel verlaat wanneer de AFC onder volledige belasting werkt.Er moet worden gezien dat de ketting net een minimum aan speling vertoont (twee schakels) wanneer deze van het aandrijftandwiel wordt gestript.Wanneer een dergelijk niveau bestaat, moet de pretentie worden gemeten, vastgelegd en voor de toekomst worden ingesteld als het operationele niveau voor dat specifieke gezicht.Voorspanningsmetingen moeten regelmatig worden uitgevoerd en het aantal verwijderde schakels moet worden geregistreerd.Dit geeft een vroege waarschuwing voor het begin van differentiële slijtage of overmatige slijtage.

Gebogen vluchten moeten onverwijld worden rechtgetrokken of gewijzigd.Ze verminderen de prestaties van de transportband en kunnen ertoe leiden dat de zaagblad uit de onderste loopring valt en op het tandwiel springt, waardoor beide kettingen, het tandwiel en de vluchtstangen beschadigd raken.

Exploitanten van mijngangen moeten op hun hoede blijven voor versleten en beschadigde kettingstrippers, omdat hierdoor een slappe ketting in het tandwiel kan blijven zitten en dit kan leiden tot vastlopen en schade. 

Ketenbeheer

Ketenbeheer begint tijdens de installatie

De behoefte aan een goede rechte gezichtslijn kan niet genoeg worden benadrukt.Elke afwijking in de uitlijning van het slagvlak zal waarschijnlijk resulteren in verschillende voorspanningen tussen de kettingen aan de kopzijde en de klompzijde, wat leidt tot ongelijkmatige slijtage.De kans is groter dat dit gebeurt op het nieuw opgerichte gezicht, aangezien de kettingen een "inbedperiode" doorlopen.

Als er eenmaal een differentieel slijtagepatroon is gevormd, is het vrijwel onmogelijk om dit te herstellen.Vaker wel dan niet blijft het differentieel verslechteren met slappe kettingslijtage om meer speling te creëren.

De nadelige effecten van hardlopen met een slechte gezichtslijn die leidt tot buitensporige variaties in zijdelingse voorspanningen worden geïllustreerd door de cijfers te bekijken.Als voorbeeld een 300 meter lange wand met een AFC-ketting van 42 mm met ongeveer 4000 schakels aan elke kant.Accepteren dat slijtage van de interlink-metaalverwijdering aan beide uiteinden van de link plaatsvindt.De ketting heeft 8.000 punten waarop metaal wordt weggesleten door interlink-druk terwijl het wordt aangedreven en terwijl het langs het gezicht trilt, schokbelasting ondergaat of wordt veroorzaakt door corrosieve aanval.Daarom genereren we voor elke 1/1.000 inch slijtage 8 inch lengtetoename.Elke kleine variatie tussen slijtage aan de voorkant en de onderkant van de ketting, veroorzaakt door ongelijke spanningen, vermenigvuldigt zich snel tot een grote variatie in kettinglengtes.

Twee gelijktijdige smeedstukken aan het tandwiel kunnen leiden tot overmatige slijtage van het tandprofiel.Dit komt door het verlies van een positieve locatie in het aandrijftandwiel waardoor de schakel over de aandrijftanden kan glijden.Deze glijdende actie snijdt in de schakel en verhoogt ook de slijtage van de tandwieltanden.Eenmaal vastgesteld als een slijtagepatroon, kan het alleen maar versnellen.Bij het eerste teken dat de schakel is doorgesneden, moeten de tandwielen worden onderzocht en indien nodig worden vervangen, voordat de schade de ketting vernietigt.

Een te hoge kettingvoorspanning veroorzaakt ook overmatige slijtage van ketting en tandwiel.Kettingspanningen moeten worden ingesteld op waarden die voorkomen dat er onder volledige belasting een te slappe ketting ontstaat.Dergelijke omstandigheden zorgen ervoor dat schraperstaven kunnen worden "uitgeklapt" en het risico van schade aan het staarttandwiel wordt veroorzaakt door opeenhoping van de ketting wanneer deze het tandwiel verlaat.Als de voorspanningen te hoog worden ingesteld, zijn er twee duidelijke gevaren: overdreven slijtage van de schakels van de ketting en overdreven slijtage van aandrijftandwielen.

Overmatige kettingspanning kan een moordenaar zijn

De algemene neiging is om de ketting te strak te laten lopen.Het doel moet zijn om regelmatig de voorspanning te controleren en de slappe ketting met stappen van twee schakels te verwijderen.Meer dan twee schakels zou erop wijzen dat de ketting te slap hangt, of het verwijderen van vier schakels zou een te hoge voorspanning creëren, wat zou leiden tot sterke slijtage van de schakels en de levensduur van de ketting ernstig zou verkorten.

Ervan uitgaande dat de vlakuitlijning goed is, mag de waarde van de voorspanning aan de ene kant de waarde aan de andere kant niet met meer dan een ton overschrijden.Goed frontbeheer moet ervoor zorgen dat elk differentieel tijdens de levensduur van de ketting niet meer dan twee ton kan bedragen.

De toename in lengte als gevolg van interlink-slijtage (soms ten onrechte "kettingrek" genoemd) kan 2% bedragen en nog steeds met nieuwe tandwielen lopen.

De mate van interlinkslijtage is geen probleem als ketting en tandwielen samen slijten en zo hun compatibiliteit behouden.De slijtage van de schakels resulteert echter wel in een vermindering van de breukbelasting van de kettingen en de weerstand tegen schokbelastingen.

Een eenvoudige methode om interlink-slijtage te meten, is het gebruik van een remklauw, meting in vijf steeksecties en toepassen op de kettingverlengingstabel.Kettingen komen over het algemeen in aanmerking voor vervanging wanneer de slijtage van de interlinks meer dan 3% bedraagt.Sommige conservatieve onderhoudsmanagers zien niet graag dat hun ketting meer dan 2% rekt.

Goed ketenbeheer begint in de installatiefase.Intensieve monitoring met indien nodig correcties tijdens de instrooiperiode zal bijdragen aan een lange en probleemloze levensduur van de ketting.

(Met dank aanEllton Longwall)


Posttijd: 26 september 2022

Laat een bericht achter:

Schrijf hier uw bericht en stuur het naar ons op