礦用圓環(huán)鏈溫度控制研究

趙志宏

摘 要：礦用圓環(huán)鏈?zhǔn)歉鞣N采礦設(shè)備上非常重要的部件，對于保證整個采礦過程的穩(wěn)定運行有著非常重要的作用。對于礦用圓環(huán)鏈，其熱處理技術(shù)非常關(guān)鍵，直接決定了圓環(huán)鏈的品質(zhì)。熱處理技術(shù)需要改進溫度控制技術(shù)以及穩(wěn)定性等因素，現(xiàn)有國內(nèi)的熱處理技術(shù)還達不到國外的技術(shù)水平，本文就礦用圓環(huán)鏈溫度控制技術(shù)進行探討。

關(guān)鍵詞：圓環(huán)鏈;溫度;礦用設(shè)備

1 緒論

我國現(xiàn)有煤炭資源豐富，煤炭開采規(guī)模也比較大，隨著經(jīng)濟的發(fā)展，對于能源供給的需求也不斷增大，促進了煤炭開采行業(yè)的發(fā)展，帶動了煤炭開采技術(shù)的進步。煤炭開采行業(yè)是危險系數(shù)很高的行業(yè)，本文研究的礦用圓環(huán)鏈關(guān)系著整個開采設(shè)備的安全、穩(wěn)定的運行，對于煤礦作業(yè)工人有了進一步的安全保障。對于煤礦企業(yè)而言，促進了生產(chǎn)效率，降低了事故發(fā)生頻率，帶來了可觀的經(jīng)濟效益。礦用圓環(huán)鏈應(yīng)用非常廣泛，不僅可以用于刮板輸送機、采煤機、礦井提升機等設(shè)備，還可以用于起重、牽引、提升等設(shè)備。

2 礦用圓環(huán)鏈熱處理工藝

礦用圓環(huán)鏈的主要加工步驟有以下幾步：下料、冷彎編結(jié)、合口、焊接、一次校正、熱處理、二次校正（預(yù)拉）、檢查。其中，熱處理技術(shù)和焊接技術(shù)是圓環(huán)鏈加工過程中非常重要的環(huán)節(jié)，熱處理技術(shù)的提高可以使圓環(huán)鏈質(zhì)量提高，包括機械性能，材料性能等。焊接工藝的提高，同樣也能提高圓環(huán)鏈的質(zhì)量，減少殘余應(yīng)力，使焊接部分強度、剛度達到使用要求。

熱處理又包括淬火技術(shù)和回火技術(shù)，是熱處理過程中非常關(guān)鍵的技術(shù)之一，對于提高圓環(huán)鏈的強度、剛度、韌性有著非常重要的技術(shù)。

淬火是金屬熱處理的一種方式，通過先將金屬加熱到一定溫度，然后把金屬迅速放入淬火液中，使金屬急速冷卻，淬火液一般由油、水、聚合物等組成，通過這些工序，可以使圓環(huán)鏈的強度和剛度達到要求。

回火是將通過淬火工藝過的鋼，再次加熱到奧氏體轉(zhuǎn)變溫度，之后保溫1-2小時，最后再進行冷卻。回火工藝與淬火工藝需要一起處理，回火工藝是淬火工藝的后面步驟?；鼗鸬淖饔迷谟?，促進鋼材的穩(wěn)定性，提高其強度、塑性。消除殘余應(yīng)力。對于穩(wěn)定鋼材的外形、也有一定的作用，高溫回火還可以改善切削加工性能。

3 中頻感應(yīng)加熱

圓環(huán)鏈在進行感應(yīng)加熱時，由于趨膚效應(yīng)，熱量是由圓環(huán)鏈表明向心部傳導(dǎo)，所以圓環(huán)鏈外表與內(nèi)部有著一定的溫差，外表溫度高，內(nèi)部溫度低，當(dāng)物件直徑較大時，感應(yīng)加熱的穿透需要更高的能量，通過提高電流來達到此目的，同時也使內(nèi)外溫差提高了很多。為了減小溫差，可以通過降低電流頻率，還可以增加加熱時間或者進行恒溫保存，但這對生產(chǎn)效率有一定影響，而且需要更多的設(shè)備以及空間。

在鍛造、沖壓、擠壓前需要加熱，圓環(huán)鏈的溫度均勻程度會對產(chǎn)品的質(zhì)量有很大的影響，以及對磨具的壽命也有影響，加熱圓環(huán)鏈時表面和內(nèi)部的溫差對其質(zhì)量影響非常關(guān)鍵，對溫度控制的研究具有非常重要的意義。

通過試驗實際測量，Ф38×144型號圓環(huán)鏈表面溫度高，內(nèi)部溫度低，圓環(huán)鏈的不同位置有不同的溫度，通過中頻感應(yīng)淬火后，圓環(huán)鏈頂部的溫度比直臂部分要高。以圓環(huán)鏈直臂部位作為基準(zhǔn)，溫度控制系統(tǒng)可以把淬火的溫度調(diào)整為920℃，此時加工出來的圓環(huán)鏈性能最好。

圓環(huán)鏈形狀示意圖

通過在設(shè)備上加裝溫度傳感器，通過傳感器的改進，來試試監(jiān)控溫度的變化，做出相應(yīng)的調(diào)整，以減小圓環(huán)鏈外表與內(nèi)部的溫度差別，以及鏈環(huán)頂部與直臂的溫差。本文在感應(yīng)器純銅線圈的內(nèi)側(cè)增加耐熱層。耐熱層采用型號為0Cr25Ni20（高鉻鎳奧氏體不銹鋼）的管材，這種材料的特性是，導(dǎo)熱系數(shù)高，在高溫下不易破裂。通過加入耐熱層，改變線圈內(nèi)溫度場的分布，使圓環(huán)鏈的淬火前溫度更加均勻，通過這種方式，改進了鏈環(huán)在不同部位溫度不同的問題，選用紅外測溫儀，可以更加精確的測得爐內(nèi)的溫度，通過調(diào)節(jié)圓環(huán)鏈進去的速度，其表面與內(nèi)部的溫差會有明顯的改善。

4 結(jié)語

礦用圓環(huán)鏈在煤礦開采過程中，是非常重要的一部分，是采煤設(shè)備、傳動系統(tǒng)等機械的重要零部件之一。在采煤工作時，圓環(huán)鏈所承受的拉力非常強大，還是變化的荷載，長時間連續(xù)變荷載的作用，以及沖擊荷載的作用。淬火技術(shù)和回火技術(shù)對圓環(huán)鏈的質(zhì)量有著非常大的影響，通過改進淬火技術(shù)和回火技術(shù)，使圓環(huán)鏈加工工藝有更大的提高。其中智能溫度控制技術(shù)是淬火技術(shù)的核心。

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