1. マイニング用ラウンドリンクチェーンの物語
世界経済における石炭エネルギーの需要の増加に伴い、石炭採掘機械は急速に発展しました。炭鉱における総合機械化石炭採掘の主要設備として、スクレーパーコンベヤの伝動部品も急速に発展しました。ある意味、スクレーパーコンベヤの発展は、採掘用高強度ラウンドリンクチェーン。採掘用高強度ラウンドリンクチェーンは、炭鉱におけるチェーンスクレーパーコンベヤの重要な部分です。その品質とパフォーマンスは、設備の稼働効率と炭鉱の石炭生産量に直接影響します。
採掘用高強度ラウンドリンクチェーンの開発には主に次の側面が含まれます：採掘用ラウンドリンクチェーン用鋼の開発、チェーン熱処理技術の開発、ラウンドスチールリンクチェーンのサイズと形状の最適化、さまざまなチェーン設計とチェーン製造技術の開発。これらの開発により、機械的特性と信頼性が向上しました。マイニングラウンドリンクチェーン大幅に改善されました。世界の一部の先進的なチェーン製造企業が製造するチェーンの仕様と機械的特性は、世界で広く使用されているドイツの DIN 22252 規格をはるかに上回っています。
海外の採掘用ラウンドリンクチェーン用の初期の低品位鋼は主に炭素マンガン鋼で、炭素含有量が低く、合金元素含有量が低く、焼入性が低く、チェーン直径が ø 19mm 未満でした。 1970年代にはマンガン・ニッケル・クロム・モリブデン系の高級チェーン鋼が開発されました。代表的な鋼には、23MnNiMoCr52、23MnNiMoCr64などがあり、これらの鋼は焼入れ性、溶接性、強度、靱性に優れており、大型のCグレードチェーンの製造に適しています。 23MnNiMoCr54 鋼は 1980 年代後半に開発されました。 23MnNiMoCr64 鋼をベースに、シリコンとマンガンの含有量を減らし、クロムとモリブデンの含有量を増やしました。その靭性は 23MnNiMoCr64 鋼よりも優れていました。近年、丸リンク鋼チェーンの性能要件の継続的な改善と、炭鉱での機械化された石炭採掘によるチェーンの仕様の継続的な増加により、一部のチェーン会社はいくつかの特別な新しい鋼種を開発し、その特性のいくつかを備えています。新しい鋼グレードは 23MnNiMoCr54 鋼よりも優れています。たとえば、ドイツの JDT 社が開発した「HO」鋼は、23MnNiMoCr54 鋼と比較してチェーンの強度を 15% 高めることができます。
2.マイニングチェーンのサービス状況と障害分析
2.1 マイニングチェーンのサービス条件
丸リンクチェーンの使用条件は次のとおりです。 (1) 張力。 (2) 脈動負荷による疲労。 (3) チェーンリンク、チェーンリンクとチェーンスプロケット、チェーンリンクとミドルプレートと溝側面との間で摩擦や摩耗が発生する。 (4) 腐食は微粉炭、岩石粉、湿った空気の作用により発生します。
2.2 マイニングチェーンリンクの障害分析
鉱山用チェーンリンクの破断形態は大きく分けて次のとおりです。 (1) チェーンの荷重が静的破断荷重を超え、早期破断が発生します。この破断は、フラッシュバット溶接の熱影響部からの亀裂や個々のバー材の亀裂など、チェーンリンクのショルダー部やストレート部の欠陥部で発生することがほとんどです。 (2) 一定期間運転した後、鉱山用チェーンリンクが破断荷重に達せず、疲労による破断が発生しました。この破損は主にストレートアームとチェーンリンクのクラウンの間の接続部で発生します。
マイニングラウンドリンクチェーンの要件: (1) 同じ材質および断面の下で高い耐荷重能力を有すること。 （２）より高い破断荷重とより優れた伸びを有すること。 (3) 良好な噛み合いを確保するために、最大負荷容量の作用下で変形が少ないこと。 （４）疲労強度が高いこと。 （５）耐摩耗性が高いこと。 (6) 靭性が高く、衝撃荷重の吸収性が優れている。 (7) 図面に適合する幾何学的寸法。
3.マイニングチェーンの製造プロセス
マイニングチェーンの製造プロセスバー切断→曲げ・編み→接合→溶接→一次耐力試験→熱処理→二次耐力試験→検査。溶接と熱処理は、マイニングラウンドリンクチェーンの製造における重要なプロセスであり、製品の品質に直接影響します。科学的な溶接パラメータにより歩留まりが向上し、生産コストが削減されます。適切な熱処理プロセスにより、材料の特性が最大限に発揮され、製品の品質が向上します。
マイニングチェーンの溶接品質を確保するために、手動アーク溶接と抵抗突合せ溶接は廃止されました。フラッシュバット溶接は、高度な自動化、低労働力、安定した製品品質などの優れた利点により広く使用されています。
現在、採掘ラウンドリンクチェーンの熱処理には、一般的に中周波誘導加熱、連続焼入れ、焼き戻しが採用されています。中周波誘導加熱の本質は、物体の分子構造が電磁場の下で撹拌され、分子がエネルギーを得て衝突して熱を生成することです。中周波誘導熱処理では、インダクタに一定周波数の中周波交流を接続し、インダクタ内でチェーンリンクが等速度で動きます。これにより、インダクタと同じ周波数で逆方向の誘導電流がチェーンリンクに発生し、電気エネルギーが熱エネルギーに変換され、チェーンリンクを焼き入れに必要な温度まで加熱することができます。そして短時間で焼き戻しを行います。
中周波誘導加熱は加熱速度が速く、酸化が少ないのが特徴です。焼入れ後、非常に微細な焼入れ組織とオーステナイト粒径が得られ、チェーンリンクの強度と靭性が向上します。同時に、清潔で衛生的であり、調整が容易であり、生産効率が高いという利点もあります。焼き戻し段階では、チェーンリンクの溶接部がより高い焼き戻し温度を通過し、短時間で大量の焼き入れ内部応力が除去されます。これにより、溶接部の塑性と靭性が向上し、開始を遅らせるのに非常に大きな効果があります。そして亀裂の発生。チェーンリンクのショルダー上部の焼き戻し温度は低く、焼き戻し後の硬度が高いため、作業プロセス中のチェーンリンクの摩耗、つまりチェーンリンク間の摩耗やチェーン間の噛み合いが起こりやすくなります。リンクとチェーンスプロケット。
4. 結論
(1) マイニング高強度丸リンクチェーン用鋼は、世界で一般的に使用されている 23MnNiMoCr54 鋼よりも高強度、高焼入性、高塑性靱性、耐食性の方向に開発が進んでいます。現在、特許を取得した新しい鋼種が適用されています。
(2) 採掘用高強度丸リンクチェーンの機械的特性の向上により、熱処理方法の継続的な改善と完成が促進されます。熱処理技術の合理的な適用と正確な制御は、チェーンの機械的特性を向上させる鍵となります。マイニングチェーンの熱処理技術はチェーンメーカーのコア技術となっています。
(3) マイニング高強度丸リンクチェーンのサイズ、形状、チェーン構造を改良し、最適化しました。これらの改善と最適化は、チェーン応力解析の結果に基づいて行われ、石炭採掘設備の出力を増加する必要があり、炭鉱の地下空間は限られているという条件の下で行われます。
（4）採掘用高強度丸リンクチェーンの仕様の増加、構造形状の変更、機械的特性の向上により、それに対応して丸鋼リンクチェーン製造装置と技術の急速な発展が促進されています。
投稿時間: 2021 年 12 月 22 日