矿用圆环链.doc

关于矿用圆环链的介绍1.矿用圆环链的发展情况随着世界经济对煤炭能源需求量的不断增长，煤矿机械发展很快，作为煤矿井下综合机械化采煤的主要设备刮板输送机上的传动部件矿用高强度圆环链也得到快速发展。从某种意义上说，刮板输送机的发展取决于矿用高强度圆环链的发展。矿用高强度圆环链是煤矿刮板输送机上的关键件，它的质量和性能优劣将直接影响设备的工作效率和煤矿的煤炭产量。矿用高强度圆环链的发展主要有以下几个方面，即矿用高强度圆环链用钢的发展、热处理技术的发展、环尺寸和形状的优化、不同的链条设计以及制链技术的发展。由于这些发展，矿用高强度圆环链的力学性能和可靠性已经获得了较大的提高，世界上一些先进的链条制造企业生产的圆环链规格和力学性能指标已远远超过了目前国际上普遍采用的德DIN22252标准。早期国外低级别的矿用圆环链用钢多为碳锰钢，含碳量低，合金元素含量少，淬透性较低，链条直径一般19mm。20世纪70年代发展了锰镍铬钼系列的高级链条钢，典型的钢种有23MnNiCrMo52、23MnNiCrMo64等，这些钢具有较好的淬透性、可焊性和强韧性，适合于较大规格的C级链生产。20世纪80年代后期又发展了23MnNiMoCr54钢，此钢是在23MnNiCrMo64钢的基础上将硅锰的含量降低而将铬钼的含量提高，它的韧性比23MnNiCrMo64钢好。近年来由于煤矿的机械化采煤对圆环链的性能要求不断提高和链条规格不断增大，国外的一些链条公司已经研制出了一些特殊的新钢种，这些新钢种的某些性能高于23MnNiMoCr54钢。例如，德国JDT公司研制的“HO”钢与23MnNiMoCr54钢相比，可使链条强度提高15%。2.服役条件及失效分析2.1服役条件圆环链的服役条件是：(1)承受拉力；(2)由脉动负荷产生的疲劳；(3)链环与链环之间、链环与链轮之间、链环与中板和槽帮之间产生摩擦和磨损；(4)由煤粉、岩粉及潮湿空气作用产生腐蚀。2.2失效分析圆环链的破断形式大致分为：(1)链子的负荷超过它本身的静力破断负荷而造成过早断裂，这种断裂多产生在链环肩部或直臂的缺陷部位,如裂缝焊接热影响区和个别棒料裂纹处；(2)运转一段时间后,链子尚未达到破断负荷就产生了因疲劳引起的断裂,这种断裂多发生在链环的直臂和圆弧的衔接处。对矿用圆环链的要求：（1）在相同的材质和断面下, 要有较高的承载能力；（2）在具有较大的破断负荷同时, 要有较大的延伸率；（3）在最大承载力的作用下要有较小的变形,以保证良好的啮合；（4）有较高的疲劳强度；（5）有较高的耐磨性；（6）有较高的韧性和较大的吸收冲击负荷的能力；（7）几何尺寸符合图纸要求。3.圆环链规格及常用牌号表1 圆环链尺寸规格圆环链规格/mm公称尺寸(mm)极限偏差公称尺寸(mm)极限偏差内宽外宽1040100.4400.412341450140.4500.517481864180.5640.521602286220.7860.726742486240.8860.828792692260.8920.8308630108300.91080.93498表2 圆环链牌号及化学成分牌 号化学成分(质量分数)()CSiMnPSVCrNiMoAl20MnV0.17-0.230.17-0.371.20-1.600.0350.0350.10-0.2025MnV0.21-0.280.17-0.371.20-1.600.0350.0350.10-0.2023MnSiV0.20-0.260.60-0.801.20-1.600.0350.0350.10-0.2023Mn2NiCrMoA0.20-0.260.15-0.351.40-1.700.0200.0200.20-0.400.90-1.100.40-0.550.020-0.05025MnSiMoV0.21-0.280.80-1.101.20-1.600.0350.0350.10-0.200.15-0.2525MnSiMoVA0.0250.02525MnSiNiMoA0.21-0.280.60-0.901.10-1.400.0200.0200.80-1.100.10-0.200.020-0.0504.生产工艺圆环链生产工艺：下料冷弯编结合口焊接一次校正热处理二次校正（预拉）检查。焊接和热处理是生产矿用圆环链的关键工序，直接影响产品质量。科学的焊接参数，可以提高成品率、降低生产成本；合适的热处理工艺，可以充分发挥材料性能、提高产品质量。为保证矿用圆环链焊接质量，手工电弧焊和电阻对焊已经淘汰，闪光对焊由于自动化程度高、劳动强度低、产品质量稳定等突出优点，被普遍采用。目前，矿用圆环链的热处理普遍采用中频感应加热连续淬火、回火方式。中频感应加热的实质是物体分子结构在电磁场下受到搅动，分子获得能量，发生碰撞而产生热量。中频感应热处理时，感应器通入一定频率的中频交流电，工件在感应器中匀速移动，这样在工件中就会产生一个与感应器频率相同，方向相反的感应电流，使电能转变为热能，在较短的时间内将工件加热到淬火和回火所要求的温度。中频感应加热速度快、氧化少，淬火后可获得非常细的淬火组织和奥氏体晶粒度，使链环的强韧性得到提高，同时还具有洁净卫生、易调整、生产效率高等优点。在回火阶段，焊接区经过较高的回火温度，在较短的时间内大量消除淬火内应力，这对改善焊接区的塑性、韧性，延缓裂纹的萌生与发展有非常显著的效果。肩顶部回火温度较低，回火后具有较高的硬度，有利于链环在工作过程中，对抗链环间铰接以及与链轮啮合中产生的磨损。5.总结（1)矿用高强度圆环链用钢正向着比国际上普遍采用的23MnNiMoCr54钢具有更高强度、更高淬透性同时具有较高塑韧性和耐腐蚀性的方向发展。目前已有新钢种和专利钢种得到应用。（2)矿用高强度圆环链力学性能要求的提高，促使热处理方法得到不断改进、提高和完善。热处理技术的合理应用和精确控制是提高链条力学性能的关键，链条的热处理技术已成为制链企业的核心技术。(3)矿用高强