Lazerinio plakiravimo atnaujinimo technologijos taikymo analizė mechaninių gedimų detalėms kasyklose

Kasybos mašinų inžinerijos srityje ekstremalios darbo sąlygos išlieka pagrindiniu iššūkiu, trukdančiu stabiliam įrangos veikimui. Požeminė kasybos aplinka yra ankšta ir uždara, o didelės koncentracijos dulkės nuolat ardo įrangos paviršius. Anglies klodo gavybos metu dažni smūgiai tarp pjovimo dantų ir kietosios anglies uolienos, kartu su didele trintimi tarp grandiklinių konvejerių ir medžiagų, pagreitina komponentų susidėvėjimą. Tuo tarpu didelė mineralizacija ir drėgna aplinka kasyklos vandenyje sukelia stiprią elektrocheminę koroziją. Tai sukelia plačiai paplitusias gedimų problemas, tokias kaip per didelis susidėvėjimas, korozijos sukeltos perforacijos ir paviršiaus įbrėžimai svarbiausiuose komponentuose, įskaitant anglies pjovimo dantis, visiškai mechanizuotų kasybos sistemų hidraulines atramines kolonas ir grandiklinių konvejerių dalis. Priešlaikinis šių komponentų gedimas ne tik pailgina įrangos prastovas, bet ir žymiai padidina priežiūros išlaidas bei saugos riziką kasybos operacijose.

Siekiant išspręsti šį svarbų iššūkį, didelės galios lazerinio paviršiaus apdirbimo technologijos integravimas su specializuotais savaime lydančiais, dilimui atspariais lydinių milteliais sukėlė revoliuciją sugedusių kasybos mašinų komponentų atnaujinimo sprendimuose. Naudojant didelio energijos tankio lazerio spindulius kaip šilumos šaltinius, šis novatoriškas metodas tiksliai nusodina lydinio miltelius ant taisomų paviršių. Veikiant lazerio spinduliuotei, lydinio dalelės išsilydo ir greitai sukietėja su pagrindu, sudarydamos metalurgiškai surištą armuotą dangą. Šis suliejimo procesas iš esmės skiriasi nuo įprastinių fizinių tvirtinimo būdų, tokių kaip galvanizavimas ir purškiamos dangos, pašalindamas dangos atsiskyrimo riziką ir kartu sukurdamas konstrukcinį pagrindą geresniam komponentų našumui.

Specialių dilimui atsparių savaime lydančių lydinių miltelių formulės dizainas yra vienas iš techninių branduolių. Paprastai naudojant nikelio, geležies arba kobalto pagrindo lydinius kaip matricas, šie milteliai tolygiai paskirsto itin kietas daleles, tokias kaip WC, Cr₃C₂ ir TiC. Pridėjus tokius elementus kaip Cr, Mo ir Si, optimizuojamas lydinio tvirtumas ir atsparumas korozijai. Kietos dalelės gali padidinti dangos kietumą iki HRC55–65, efektyviai atlaikydamos smūgius į anglį ir uolienas bei medžiagos trintį. Tuo tarpu tvirta matrica sumažina smūgines apkrovas, apsaugo dangą nuo trapių įtrūkimų ir pasiekia „kietą, bet netrapią“ eksploatacinių savybių pusiausvyrą.

Specifinėse detalių atnaujinimo srityse ši technologija pasižymi išskirtiniu specifiškumu ir efektyvumu. Anglies kasybos mašinų ir tunelių gręžimo mašinų pjovimo dantims kūginis galinis paviršius yra svarbiausia sritis, tiesiogiai liečianti anglį ir uolieną. Lazerinio plakiravimo technologija gali tiksliai sukurti 3–5 mm storio armuotą dangą ant kūgio paviršiaus. Kietos dangos dalelės veikia kaip „šarvai“, kad būtų atsparios anglies ir uolienų pjovimo dilimui, o tvirta matrica sugeria smūgio energiją, pailgindama tarnavimo laiką 2–3 kartus, palyginti su naujomis dalimis sudėtingomis geologinėmis sąlygomis. Grandiklinių konvejerių dilimui linkusiems komponentams, tokiems kaip centriniai ir pereinamieji latakai, lazeriu plakiruotos dilimui atsparios dangos žymiai sumažina abrazyvinį dilimą medžiagų transportavimo metu. Centriniai latakai, kuriuos anksčiau reikėjo keisti kas 3–6 mėnesius, dabar po atnaujinimo tarnauja 12–24 mėnesius. Nerūdijančio plieno kolonoms visiškai mechanizuotose kasybos hidraulinėse atramose, kurios veikia drėgnoje ir dulkėtoje aplinkoje, galima pakeisti tradicinius chromavimo sluoksnius, linkusius į koroziją dėl įbrėžimų. Lazeriu plakiruotos korozijai ir dilimui atsparios kompozicinės dangos ne tik izoliuoja korozinę terpę, bet ir atlaiko trinties pažeidimus kolonų plėtimosi / susitraukimo metu, pailgindamos priežiūros ciklus daugiau nei keturis kartus. Sugedusiems krumpliaračiams ir guolių korpusų komponentams krumpliaračių perdavimo sistemose lazerinio plakiravimo technologija atkuria matmenų tikslumą per dangas, tuo pačiu optimizuodama medžiagų savybes, kad padidintų atsparumą nuovargiui ir užtikrintų stabilų transmisijos veikimą. Nustatykite ją veikti.

Palyginti su tradiciniais dalių keitimo metodais, lazerinio paviršiaus apdailos atnaujinimo technologija ne tik 2–4 kartus pailgina svarbiausių komponentų tarnavimo laiką, bet ir leidžia efektyviai perdirbti nebenaudojamas dalis, o tai žymiai sumažina naujų komponentų poreikį kasybos operacijose. Duomenys rodo, kad ši technologija daugiau nei 60 % sumažina mašinų prastovas dėl priežiūros ir 30–50 % sumažina metines priežiūros išlaidas. Išlaikydama gamybos tęstinumą, ji žymiai padidina tiek ekonominį efektyvumą, tiek aplinkos tvarumą kasybos operacijose. Šis „remontas, o ne keitimas, našumo gerinimas“ atnaujinimo modelis tampa pagrindine technologine varomąja jėga, skatinančia ekologišką ir efektyvų kasybos įrangos eksploatavimą.