1. Historia das cadeas de elo redondo para a minería
Coa crecente demanda de enerxía de carbón na economía mundial, a maquinaria para a minería do carbón desenvolveuse rapidamente. Como principal equipo da minería mecanizada integral do carbón nas minas de carbón, o compoñente de transmisión do transportador raspador tamén se desenvolveu rapidamente. Nun certo sentido, o desenvolvemento do transportador raspador depende do desenvolvemento decadea de elo redondo de alta resistencia para mineríaA cadea de elo redondo de alta resistencia para a minería é a parte fundamental do transportador raspador de cadea na mina de carbón. A súa calidade e rendemento seránafectar directamente a eficiencia de traballo dos equipos e a produción de carbón da mina de carbón.
O desenvolvemento de cadeas de elo redondo de alta resistencia para a minería inclúe principalmente os seguintes aspectos: o desenvolvemento de aceiro para cadeas de elo redondo para a minería, o desenvolvemento da tecnoloxía de tratamento térmico das cadeas, a optimización do tamaño e a forma das cadeas de elo redondo de aceiro, os diferentes deseños de cadeas e o desenvolvemento da tecnoloxía de fabricación de cadeas. Debido a estes desenvolvementos, as propiedades mecánicas e a fiabilidade decadea de elo redondo para mineríamelloraron moito. As especificacións e as propiedades mecánicas das cadeas producidas por algunhas empresas fabricantes de cadeas avanzadas do mundo superaron con creces a norma alemá DIN 22252, amplamente utilizada no mundo.
O primeiro aceiro de baixa calidade para a minería de cadeas de elo redondo no estranxeiro era principalmente aceiro carbono-manganeso, con baixo contido de carbono, baixo contido de elementos de aliaxe, baixa templabilidade e diámetro da cadea < ø 19 mm. Na década de 1970, desenvolvéronse aceiros para cadeas de alta calidade da serie manganeso-níquel-cromo-molibdeno. Os aceiros típicos inclúen 23MnNiMoCr52, 23MnNiMoCr64, etc. Estes aceiros teñen boa templabilidade, soldabilidade, resistencia e tenacidade, e son axeitados para a produción de cadeas de calidade C a grande escala. O aceiro 23MnNiMoCr54 desenvolveuse a finais da década de 1980. Baseándose no aceiro 23MnNiMoCr64, reduciuse o contido de silicio e manganeso e aumentouse o contido de cromo e molibdeno. A súa tenacidade era mellor que a do aceiro 23MnNiMoCr64. Nos últimos anos, debido á mellora continua dos requisitos de rendemento das cadeas de aceiro de elo redondo e ao aumento continuo das especificacións das cadeas debido á minería mecanizada do carbón nas minas de carbón, algunhas empresas de cadeas desenvolveron algunhas novas calidades de aceiro especiais, e algunhas das súas propiedades son superiores ás do aceiro 23MnNiMoCr54. Por exemplo, o aceiro "HO" desenvolvido pola empresa alemá JDT pode aumentar a resistencia da cadea nun 15 % en comparación co aceiro 23MnNiMoCr54.
2. Condicións de servizo da cadea mineira e análise de fallos
2.1 condicións de servizo da cadea mineira
As condicións de servizo da cadea de elo redondo son: (1) forza de tensión; (2) fatiga causada por carga pulsante; (3) fricción e desgaste que se producen entre os elos da cadea, os elos da cadea e os piñóns da cadea, e os elos da cadea e as placas intermedias e os laterais das ranuras; (4) corrosión causada pola acción do carbón pulverizado, o po de rocha e o aire húmido.
2.2 análise de fallos dos elos da cadea de minería
As formas de rotura dos elos da cadea de minería pódense dividir aproximadamente en: (1) a carga da cadea supera a súa carga de rotura estática, o que resulta nunha fractura prematura. Esta fractura prodúcese principalmente nas partes defectuosas do ombreiro ou na zona recta do elo da cadea, como as fendas da soldadura a tope por rebaba na zona afectada pola calor e as fendas do material dunha barra individual; (2) despois de funcionar durante un período de tempo, o elo da cadea de minería non alcanzou a carga de rotura, o que resulta na fractura causada pola fatiga. Esta fractura prodúcese principalmente na conexión entre o brazo recto e a coroa do elo da cadea.
Requisitos para a cadea de elo redondo para minería: (1) ter unha alta capacidade de carga co mesmo material e sección; (2) ter unha maior carga de rotura e un mellor alongamento; (3) ter unha pequena deformación baixo a acción da capacidade de carga máxima para garantir un bo engranaxe; (4) ter unha alta resistencia á fatiga; (5) ter unha alta resistencia ao desgaste; (6) ter unha alta tenacidade e unha mellor absorción da carga de impacto; (7) as dimensións xeométricas deben cumprir co debuxo.
3. Proceso de produción da cadea mineira
Proceso de produción da cadea mineiraCorte de barras → Dobrado e tricô → Unión → Soldadura → Proba de proba primaria → Tratamento térmico → Proba de proba secundaria → Inspección. A soldadura e o tratamento térmico son os procesos clave na produción de cadeas de elo redondo para minería, que afectan directamente á calidade do produto. Os parámetros científicos de soldadura poden mellorar o rendemento e reducir o custo de produción; un proceso de tratamento térmico axeitado pode aproveitar ao máximo as propiedades do material e mellorar a calidade do produto.
Para garantir a calidade da soldadura da cadea mineira, elimináronse a soldadura manual por arco e a soldadura a tope por resistencia. A soldadura a tope por rebaba úsase amplamente debido ás súas excepcionais vantaxes, como o alto grao de automatización, a baixa intensidade de traballo e a calidade estable do produto.
Na actualidade, o tratamento térmico das cadeas de elos redondos de minería xeralmente adopta quentamento por indución de frecuencia media, temple e revenido continuos. A esencia do quentamento por indución de frecuencia media é que a estrutura molecular do obxecto se axita baixo o campo electromagnético, as moléculas obteñen enerxía e colisionan para producir calor. Durante o tratamento térmico de indución de frecuencia media, o indutor conéctase cunha CA de frecuencia media dunha determinada frecuencia e os elos da cadea móvense a unha velocidade uniforme no indutor. Deste xeito, xerarase unha corrente inducida coa mesma frecuencia e dirección oposta á do indutor nos elos da cadea, de xeito que a enerxía eléctrica se poida transformar en enerxía térmica e os elos da cadea se poidan quentar á temperatura necesaria para o temple e o revenido nun curto período de tempo.
O quentamento por indución de frecuencia media ten unha velocidade rápida e menos oxidación. Despois do temple, pódese obter unha estrutura de temple moi fina e un tamaño de gran de austenita, o que mellora a resistencia e a tenacidade do elo da cadea. Ao mesmo tempo, tamén ten as vantaxes de limpeza, hixiene, axuste sinxelo e alta eficiencia de produción. Na fase de revenido, a zona de soldadura do elo da cadea pasa por unha temperatura de revenido máis alta e elimina unha gran cantidade de tensión interna de temple nun curto período de tempo, o que ten un efecto moi significativo na mellora da plasticidade e a tenacidade da zona de soldadura e no atraso da iniciación e desenvolvemento de gretas. A temperatura de revenido na parte superior do ombreiro do elo da cadea é baixa e ten unha maior dureza despois do revenido, o que favorece o desgaste do elo da cadea durante o proceso de traballo, é dicir, o desgaste entre os elos da cadea e o engranaxe entre os elos da cadea e o piñón da cadea.
4. Conclusión
(1) O aceiro para a minería de cadeas de elo redondo de alta resistencia está a desenvolverse na dirección dunha maior resistencia, maior templabilidade, maior tenacidade plástica e resistencia á corrosión que o aceiro 23MnNiMoCr54 que se emprega habitualmente no mundo. Na actualidade, aplicáronse novos tipos de aceiro patentados.
(2) A mellora das propiedades mecánicas da cadea de elo redondo de alta resistencia para minería promove a mellora e o perfeccionamento continuos do método de tratamento térmico. A aplicación razoable e o control preciso da tecnoloxía de tratamento térmico son fundamentais para mellorar as propiedades mecánicas da cadea. A tecnoloxía de tratamento térmico das cadeas de minería converteuse na tecnoloxía central dos fabricantes de cadeas.
(3) Melloráronse e optimizáronse o tamaño, a forma e a estrutura da cadea de elo redondo de alta resistencia para minería. Estas melloras e optimizacións realízanse segundo os resultados da análise de tensión da cadea e coa condición de que sexa necesario aumentar a potencia dos equipos de minería de carbón e limitar o espazo subterráneo da mina de carbón.
(4) O aumento da especificación da cadea de elo redondo de alta resistencia para a minería, o cambio da forma estrutural e a mellora das propiedades mecánicas promoven o correspondente desenvolvemento rápido de equipos e tecnoloxía de fabricación de cadeas de elo redondo de aceiro.
Data de publicación: 22 de decembro de 2021
