Kaevandustes mehaaniliselt rikkis osade laserkatte taastamise tehnoloogia rakendusanalüüs

Kaevandusmasinate insenerivaldkonnas on äärmuslikud töötingimused endiselt peamiseks väljakutseks, mis takistab seadmete stabiilset tööd. Maa-alused kaevanduskeskkonnad on piiratud ja kitsad, kus kõrge kontsentratsiooniga tolm pidevalt söövitab seadmete pindu. Kivisöekihi kaevandamise ajal kiirendavad sagedased löögid lõikehammaste ja kivisöe vahel koos tugeva hõõrdumisega kraapkonveierite ja materjalide vahel komponentide kulumist. Samal ajal vallandavad kaevandusvee kõrge mineraliseeritus ja niiske keskkond tugeva elektrokeemilise korrosiooni. See põhjustab laialt levinud rikkeid, nagu liigne kulumine, korrosioonist tingitud perforatsioonid ja pinnakriimustused kriitilistes komponentides, sealhulgas söelõikuri hammastes, täielikult mehhaniseeritud kaevandussüsteemide hüdraulilistes tugisammastes ja kraapkonveieri osades. Nende komponentide enneaegne rike mitte ainult ei suurenda seadmete seisakuid, vaid suurendab oluliselt ka hoolduskulusid ja ohutusriske kaevandustegevuses.

Selle kriitilise probleemi lahendamiseks on suure võimsusega laserpinnakatte tehnoloogia integreerimine spetsiaalsete ise sulavate kulumiskindlate sulampulbritega muutnud revolutsiooniliselt rikkis kaevandusmasinate komponentide taastamise lahendusi. Kasutades termiliste allikatena suure energiatihedusega laserkiiri, sadestab see uuenduslik lähenemisviis sulampulbrid täpselt sihtpindadele. Laserkiirguse all sulamiosakesed sulavad ja tahkestuvad kiiresti aluspinnaga, moodustades metallurgiliselt ühendatud tugevdatud katte. See sulamisprotsess erineb põhimõtteliselt tavapärastest füüsilistest kinnitustest, nagu galvaniseerimine ja pihustuskatted, välistades katte eraldumise ohu ja luues samal ajal konstruktsioonilise aluse komponentide parema jõudluse tagamiseks.

Spetsiaalsete kulumiskindlate ise sulavate sulampulbrite koostise disain on üks tehnilistest tuumadest. Tavaliselt kasutatakse maatriksitena nikli-, raua- või koobaltil põhinevaid sulameid, mis jaotavad ühtlaselt ülikõvasid osakesi, nagu WC, Cr₃C₂ ja TiC. Selliste elementide nagu Cr, Mo ja Si lisamisega optimeeritakse sulami sitkus ja korrosioonikindlus. Kõvad osakesed võivad suurendada katte kõvadust HRC55-65-ni, mis on tõhusam kivisöe ja kivimi löökide ning materjali hõõrdumise vastu. Samal ajal leevendab sitke maatriks löökkoormusi, hoides ära katte hapruse ja saavutades "kõva, kuid mitte hapra" jõudlustasakaalu.

Spetsiifilistes detailide taastamise rakendustes näitab see tehnoloogia erakordset spetsiifilisust ja tõhusust. Söekaevandusmasinate ja tunnelipuurimismasinate lõikehammaste puhul on kooniline otsapind kriitilise tähtsusega ala, mis puutub otseselt kokku söe ja kivimiga. Laserkatmistehnoloogia abil saab koonuse pinnale täpselt luua 3–5 mm paksuse tugevdatud katte. Katte kõvad osakesed toimivad nagu „soomus“, et kaitsta söe ja kivimi lõikamise kulumist, samas kui vastupidav maatriks neelab löögienergiat, pikendades kasutusiga 2–3 korda võrreldes uute osadega keerulistes geoloogilistes tingimustes. Kraapkonveierite kulumiskindlate komponentide, näiteks kesk- ja üleminekurennide puhul vähendavad laserkattega kulumiskindlad katted oluliselt abrasiivset kulumist materjali transportimise ajal. Keskrennid, mis algselt vajasid vahetamist iga 3–6 kuu tagant, kestavad nüüd pärast taastamist 12–24 kuud. Niiskes ja tolmuses keskkonnas kasutatavate täielikult mehhaniseeritud kaevandushüdraulika tugede roostevabast terasest kolonnide puhul saab asendada kriimustustest tingitud korrosioonile altid traditsioonilised kroomkatted. Laserkattega korrosioonikindlad ja kulumiskindlad komposiitkatted mitte ainult ei isoleeri söövitavat keskkonda, vaid taluvad ka hõõrdekahjustusi kolonni paisumise/kokkutõmbumise ajal, pikendades hooldustsükleid enam kui neli korda. Käigukastisüsteemide rikkis hammasrataste ja laagrikorpuse komponentide puhul taastab laserkatmistehnoloogia katete abil mõõtmete täpsuse, optimeerides samal ajal materjali omadusi väsimuskindluse suurendamiseks ja stabiilse käigukasti jõudluse tagamiseks. Pange see tööle.

Võrreldes traditsiooniliste osade asendamise meetoditega pikendab laserpinnakatte taastamise tehnoloogia mitte ainult kriitiliste komponentide kasutusiga 2–4 ​​korda, vaid võimaldab ka vananenud osade tõhusat ringlussevõttu, vähendades oluliselt kaevandustegevuse nõudlust uute komponentide järele. Andmed näitavad, et see tehnoloogia vähendab masinate hoolduseks vajalikku seisakut enam kui 60% ja vähendab iga-aastaseid hoolduskulusid 30–50%. Säilitades tootmise järjepidevuse, parandab see märkimisväärselt nii majanduslikku efektiivsust kui ka keskkonnasäästlikkust kaevandustegevuses. See „remont-asendamine, jõudluse täiustamine” taastamise mudel on muutumas oluliseks tehnoloogiliseks edasiviivaks jõuks kaevandusseadmete rohelise ja tõhusa käitamise edendamisel.