Lazerinis plakiravimas: žalioji regeneracijos technika, kuri į anglies variklius įpurškia „superšarvus“

Anglies kasyklų gelmėse visiškai mechanizuotose kasybos sistemose hidraulinės atramos kolonos svyruoja veikiant 10 000 tonų slėgiui, grandiklinių konvejerių latakai trinasi į anglies atliekas, o hidrauliniai cilindrai sunkiai veikia drėgnoje ir korozinėje aplinkoje. Šie svarbūs komponentai sudaro anglies kasybos operacijų „plieninį karkasą“, kuris ilgą laiką patiria nuolatinį nusidėvėjimą, koroziją ir smūgius. Tradiciniai priežiūros metodai, tokie kaip suvirinimas, chromavimas ar visiškas pakeitimas, ne tik yra brangūs ir užima daug laiko, bet ir neatitinka šiuolaikinės anglies kasybos poreikių, susijusių su efektyviomis, mažai anglies dioksido išskiriančiomis ir ekonomiškomis operacijomis. Lazerinio plakiravimo technologijos atsiradimas dabar pradeda tylią „plieno regeneracijos revoliuciją“ anglies mašinų pramonėje.

I. Lazerinis plakiravimas: anglies mašinų atnaujinimo „tiksli chirurgija“

Lazerinis plakiravimas nėra paprasta paviršiaus „plėvelė“, o pažangiausia technologija, kuri didelės energijos lazerio spinduliu suformuoja mikrolydalo baseinėlį ant komponento paviršiaus ir tuo pačiu metu purškia specialius lydinio miltelius, kad būtų pasiektas metalurginis sujungimas tarp plakiravimo sluoksnio ir pagrindo. Pagrindinė jo vertė slypi:

Tikslus taikinio remontas: Lazerio spindulį galima tiksliai pozicionuoti taip, kad būtų galima išdilinti griovelius ir korozijos duobes, nepažeidžiant sveiko pagrindo, ypač tinka vietiniams defektams, tokiems kaip įbrėžimai ant hidraulinių kolonų ir įbrėžimai ant cilindrų vidinės sienelės, taisyti.

Metalurginis stiprus ir patvarus sujungimas: Apvalkalo sluoksnis ir matrica sudaro atominę difuzinę sintezę, kurios sukibimo stipris siekia iki 400 MPa, todėl visiškai pašalinama chromo dangos lupimosi rizika.

Individualus našumas: Pasirinkus dilimui atsparų kobalto pagrindo lydinį (pvz., „Stellite 6“), korozijai atsparų nikelio pagrindo lydinį arba volframo karbido sustiprintą kompozitą, galima pagerinti komponentų atsparumą atšiaurioms darbo sąlygoms, tokioms kaip anglies priemaišų smūgis ir rūgščių vandens garų korozija.

II. Praktinis pritaikymas: Nuo „peržengiant ribas“ iki „viršijančio našumą“

1. Hidraulinė atrama „gyvavimo pratęsimo revoliucija“

Nuėmus chromo sluoksnį nuo hidraulinės kolonos paviršiaus, kolona lengvai rūdija ir sugenda veikiant aukštam slėgiui. Lazerinio plakiravimo technologija gali:

Nuėmus seną dangą, ant pagrindo paviršiaus tiesiogiai nusodinamas 0,8–1,5 mm storio kobalto pagrindo lydinio sluoksnis;

Kietumas padidintas iki HRC 55–60 (originalus chromo padengimo sluoksnis yra tik HRC 40-45), o atsparumas dilimui padidėja daugiau nei 3 kartus;

Atsparumas korozijai yra žymiai padidintas. Rūgščiame šachtos vandenyje esančios remonto kolonėlės tarnavimo laikas siekia 18 mėnesių, gerokai viršijant originalios naujos dalies tarnavimo laiką (6–8 mėnesius).

2. Grandiklio mašinos vidurinis griovelis yra „iš naujo išrastas“

Metinis centrinio lovio dugno plokštės nusidėvėjimas siekia iki 15 mm, o tradicinis pakeitimas kainuoja daugiau nei 20 000 juanių už vienetą. Lazerinio plakiravimo sprendimu ant dilimui linkusių lovio sienelių vietų užtepama volframo karbido dalelėmis armuoto geležies matricos kompozicinė medžiaga. Pasiekus paviršiaus kietumą, viršijantį HRC 62, ši inovacija 5–8 kartus padidina atsparumą dilimui. Lauko pritaikymas kasybos vietovėse rodo, kad restauruotas centrinis lovis pailgina tarnavimo laiką nuo 6 mėnesių iki 24 mėnesių, o priežiūros išlaidos vienai anglies tonai sumažėja 40 %.

3. Hidraulinio cilindro vidinės sienelės „rekonstrukcija“

Siekiant išspręsti cilindro sienelių įbrėžimų sukeltus sandarumo pažeidimus: sistemoje naudojamas koaksialinis miltelių tiekimas kartu su specialiu lazeriniu antgaliu vidinėms skylėms, todėl galima tiksliai suvirinti uždarose erdvėse. Paviršiaus šiurkštumas po remonto (Ra ≤ 0,8 μm) viršija naujus komponentų apdirbimo standartus. Anglies mašinų gamykloje atlikti lauko bandymai rodo, kad suremontuoti cilindrai pasiekia 100 % sandarumo charakteristikų atitiktį, o jų kaina siekia vos 30 % naujų cilindrų gamybos sąnaudų.

III. Trigubas pokytis: ekonomiškumas, efektyvumas ir žalioji transformacija

IV. Nuo remonto iki atnaujinimo: intelektualaus anglimi kūrenamų variklių atnaujinimo ateitis

Integruojant išmaniąsias technologijas, lazerinis plakiravimas pasiekia naujas aukštumas anglies kasybos mašinų taikymuose: 1) Automatizuotos robotų darbo stotys leidžia standartizuoti komponentų, tokių kaip kolonos ir cilindrai, remontą partijomis, taip 50 % padidinant efektyvumą; 2) Skaitmeninis dvynukų nuspėjamasis techninės priežiūros mechanizmas stebi įrangos nusidėvėjimą per jutiklius, kad būtų galima aktyviai atlikti apdailos remontą prieš įvykstant gedimams; 3) Gradientinės funkcinės medžiagos sukuria kompozicinius apdailos sluoksnius su itin kietais išoriniais paviršiais, kad būtų atsparūs dilimui, ir tvirtais vidiniais sluoksniais, atspariais įtrūkimams, veiksmingai sprendžiant smūgio ir dilimo susietas eksploatavimo sąlygas.