En AFC-kjedestyringsstrategi forlenger levetiden og forhindrer uplanlagt nedetid
Gruvekjedekan foreta eller bryte en operasjon.Mens de fleste langveggede gruver bruker 42 mm kjetting eller mer på sine pansrede fronttransportører (AFC), kjører mange gruver 48 mm og noen kjører kjetting så store som 65 mm.De større diametrene kan forlenge kjedens levetid.Longwall-operatører forventer ofte å overstige 11 millioner tonn med 48 mm-størrelsene og så mye som 20 millioner tonn med 65-mm-størrelsene før kjeden tas ut av drift.Kjede i disse større størrelsene er dyrt, men verdt det hvis et helt panel eller to kan utvinnes uten nedleggelse på grunn av kjedesvikt.Men hvis et kjedebrudd oppstår på grunn av feil forvaltning, feilhåndtering, feil overvåking eller på grunn av miljøforhold som kan forårsake spenningskorrosjonssprekker (SCC), står gruven overfor store problemer.I denne situasjonen blir prisen som betales for den kjeden omstridt.
Hvis en langveggoperatør ikke kjører den beste kjeden som er mulig for forholdene ved gruven, kan en uplanlagt nedleggelse lett slette eventuelle kostnadsbesparelser som er oppnådd under kjøpsprosessen.Så hva bør en langveggoperatør gjøre?De bør følge nøye med på de stedsspesifikke forholdene og velge en kjede med omhu.Etter at kjeden er kjøpt, må de bruke ekstra tid og penger for å administrere investeringen på riktig måte.Dette kan gi betydelig utbytte.
Varmebehandling kan øke kjedestyrken, redusere sprøheten, lindre indre påkjenninger, øke slitestyrken eller forbedre kjedens bearbeidbarhet.Varmebehandling har blitt en kunstform og varierer fra produsent til produsent.Målet er å oppnå en balanse mellom metallegenskaper som passer best til produktenes funksjon.Differensielt herdet kjede er en av de mer sofistikerte teknikkene som brukes av Parsons Chain, hvor kronen på kjettingleddet fortsatt er vanskelig å motstå slitasje og bena hvis lenkene er mykere for å øke seigheten og duktiliteten under bruk.
Hardhet er evnen til å motstå slitasje og er betegnet med enten Brinell-hardhetstallet med symbolet HB eller Vickers hardhetstallet (HB).Vickers hardhetsskala er virkelig proporsjonal, så et materiale på 800 HV er åtte ganger så hardt som et materiale med en hardhet på 100 HV.Det gir dermed en rasjonell hardhetsskala fra det mykeste til det hardeste materialet.For lave hardhetsverdier, opptil ca. 300, er Vickers- og Brinell-hardhetsresultatene omtrent de samme, men for høyere verdier er Brinell-resultatene lavere på grunn av forvrengning av kuleinnreneren.
Charpy Impact Test er et mål på sprøheten til et materiale som kan oppnås fra en slagtest.Kjedeleddet er hakket ved sveisepunktet på leddet og plassert i banen til en svingende pendel, energien som kreves for å frakturere prøven måles ved reduksjonen i pendelens svingning.
De fleste kjedeprodusenter sparer noen få meter av hver batchordre for å tillate full destruktiv testing.Fullstendige testresultater og sertifikater leveres normalt med kjeden som normalt sendes i 50 m matchede par.Forlengelse ved testkraft og total forlengelse ved brudd er også tegnet under denne destruktive testen.
Den optimale kjeden
Målet er å kombinere alle disse egenskapene for å skape den optimale kjeden, som inkluderer følgende ytelse:
• Høyere strekkfasthet;
• Høyere motstand mot slitasje på indre ledd;
• Høy motstand mot skade på tannhjul;
• Større motstand mot martensittisk sprekkdannelse;
• Forbedret seighet;
• Økt utmattelseslevetid;og
• Motstand mot SCC.
Det er imidlertid ingen perfekt løsning, bare ulike kompromisser.Et høyt flytegrense vil ha en tendens til å resultere i høy restspenning, hvis det er forbundet med høy hardhet for å øke slitestyrken, vil det også ha en tendens til å redusere seighet og motstand mot spenningskorrosjon.
Produsenter streber kontinuerlig etter å utvikle kjeder som vil løpe lengre og overleve vanskelige forhold.Noen produsenter galvaniserer kjedet for å håndtere korrosive miljøer.Et annet alternativ er COR-X-kjeden, som er laget av en patentert vanadium-, nikkel-, krom- og molybdenlegering som bekjemper SCC.Det som gjør denne løsningen unik er at antistress-korrosjonsegenskapene er homogene i hele kjedens metallurgiske struktur og dens effektivitet endres ikke når kjedet slites.COR-X har vist seg å øke kjedens levetid betydelig i korrosive miljøer og praktisk talt eliminere feil på grunn av spenningskorrosjon.Tester har vist at brudd- og driftskraften økes med 10 %.Hakkvirkningen økes med 40 % og motstanden mot SCC økes med 350 % sammenlignet med vanlig kjede (DIN 22252).
Det er tilfeller der COR-X 48 mm kjede har kjørt 11 millioner tonn uten en kjederelatert feil før den ble tatt ut av drift.Og den første OEM Broadband-kjedeinstallasjonen av Joy ved BHP Billiton San Juan-gruven drev Parsons COR-X-kjede produsert i Storbritannia, som sies å ha transportert opptil 20 millioner tonn fra ansiktet i løpet av levetiden.
Omvendt kjede for å forlenge kjedens levetid
Hovedårsaken til kjedeslitasje er bevegelsen til hvert vertikalledd som roterer rundt det tilstøtende horisontale leddet når det kommer inn og forlater drivhjulet.Dette fører også til mer slitasje i ett plan av leddene når de roterer gjennom kjedehjulet, derfor er en av de mest effektive måtene å forlenge levetiden til en brukt kjede på å rotere, eller reversere den 180º for å kjøre kjedet i motsatt retning .Dette vil sette "ubrukte" overflater på lenkene til å fungere og resultere i mindre slitt lenkeområde, og det tilsvarer lengre kjedes levetid.
Ujevn belastning av transportbåndet, på grunn av en rekke årsaker, kan føre til ujevn slitasje på de to kjedene som fører til at den ene kjeden slites raskere enn den andre.Ujevn slitasje eller strekk i ett eller begge av de to kjedene, slik det kan skje med doble påhengsmotorer, kan føre til at vingene blir feilaktige eller i utakt når de går rundt drivhjulet.Dette kan også skyldes at en av de to kjedene blir slakke.Denne ubalanse effekten vil føre til driftsproblemer, samt forårsake overdreven slitasje og mulig skade på drivhjulene.
Systemspenning
Et systematisk oppstrammings- og vedlikeholdsprogram er nødvendig for å sikre at slitasjehastigheten til kjedet etter installasjon kontrolleres med begge kjeder som forlenges på grunn av slitasje med en kontrollert og sammenlignbar hastighet.
Under et vedlikeholdsprogram vil vedlikeholdspersonalet måle kjedeslitasje så vel som spenning, og erstatte kjeden når den har slitt mer enn 3 %.For å forstå hva denne graden av kjedeslitasje betyr i reelle termer, bør det huskes at på en 200 m lang veggflate, innebærer kjedeslitasje på 3 % en økning i kjedelengden på 12 m for hver tråd.Vedlikeholdspersonalet vil også erstatte leverings- og returkjedehjul og strippere etter hvert som disse blir slitt eller skadet, undersøke girkassen og oljenivået og sørge for, med jevne mellomrom, at boltene er stramme.
Det er veletablerte metoder for å beregne riktig nivå av pretensjon, og disse viser seg å være en svært nyttig veiledning til startverdier.Den mest pålitelige metoden er imidlertid å observere kjedet når det forlater drivhjulet når AFC opererer under full belastning.Kjedet skal sees å bare vise et minimum av slakk (to ledd) når det løsner fra drivhjulet.Når et slikt nivå eksisterer, må forspenningen måles, registreres og angis for fremtiden som driftsnivå for det spesielle ansiktet.Forspenningsavlesninger bør tas med jevne mellomrom og antall lenker som fjernes, registreres.Dette vil gi tidlig advarsel om utbruddet av differensiell slitasje eller overdreven slitasje.
Bøyde fly må rettes opp eller endres uten forsinkelse.De reduserer ytelsen til transportbåndet og kan føre til at sverdet faller ut av bunnløpet og hopper på kjedehjulet, noe som forårsaker skade på både kjeder, kjedehjulet og svingstengene.
Langveggoperatører bør være på vakt for slitte og skadede kjedefjernere, da de kan tillate at slakk kjede forblir i tannhjulet, og dette kan føre til fastkjøring og skade.
Kjedestyring begynner under installasjonen
Behovet for en god rett ansiktslinje kan ikke understrekes for mye.Ethvert avvik i ansiktsjustering vil sannsynligvis føre til differensielle forspenninger mellom front- og gobsidekjeder som fører til ujevn slitasje.Det er mer sannsynlig at dette oppstår på det nyetablerte ansiktet ettersom kjedene går gjennom en "innleggingsperiode".
Når først et differensielt slitasjemønster er dannet, er det praktisk talt umulig å rette opp.Oftere enn ikke fortsetter differensialen å forverres med slakk kjedeslitasje for å skape mer slakk.
De negative effektene av å løpe med en dårlig ansiktslinje som fører til store variasjoner i siden for sidespenninger, illustreres ved å gå gjennom tallene.Som et eksempel, en 1000 fot lang vegg med 42 mm AFC-kjede som har omtrent 4000 ledd i hver side.Godta at fjerning av slitasje-metall mellom koblinger skjer i begge ender av koblingen.Kjedet har 8 000 punkter hvor metall blir slitt bort av interlink-trykk når det drives og når det vibrerer nedover ansiktet, utsettes for sjokkbelastning eller påvirkes av korrosivt angrep.Derfor genererer vi 8 tommers lengdeøkning for hver 1/1000-tommers slitasje.Enhver liten variasjon mellom slitasjehastigheter på front- og gobsiden, forårsaket av ujevne spenninger, multipliserer raskt til en stor variasjon i kjedelengder.
To smidninger på tannhjulet samtidig kan føre til unødig slitasje på tannprofilen.Dette skyldes tap av positiv plassering i drivhjulet som gjør at koblingen kan gli på drivtennene.Denne glidevirkningen skjærer inn i leddet og øker også slitasjehastigheten på tannhjultennene.Når det først er etablert som et slitasjemønster, kan det bare akselerere.Ved første tegn på skjæring av leddet må kjedehjulene undersøkes og skiftes ut hvis de må, før skaden ødelegger kjedet.
For høy kjedeforspenning vil også føre til overdreven slitasje på både kjede og kjedehjul.Kjedespenninger må etableres til verdier som forhindrer at det skapes for mye slakk kjede under full belastning.Slike forhold vil tillate at skrapestenger "flikes ut" og risikoen for skade på halehjulet forårsaket av kjedesammenklumping når det forlater tannhjulet.Hvis forspenningene er satt for høyt, er det to åpenbare farer: overdreven slitasje mellom leddene på kjedet og overdreven slitasje på drivhjulene.
Overdreven kjedespenning kan være en morder
Den vanlige tendensen er å kjøre kjedet for stramt.Målet bør være å kontrollere forspenningen regelmessig og fjerne slakt kjede i to ledd.Mer enn to ledd vil indikere at kjedet var for slakk, eller fjerning av fire ledd ville skape for høy forspenning som ville indusere kraftig slitasje mellom leddene og vil redusere kjedens levetid.
Forutsatt at ansiktsjusteringen er god, bør verdien av forspenning på den ene siden ikke overstige verdien på den andre siden med mer enn ett tonn.God ansiktsbehandling bør sikre at enhver forskjell kan holdes til ikke mer enn to tonn gjennom hele kjedens levetid.
Økningen i lengde på grunn av slitasje mellom leddene (noen ganger feilaktig referert til som "kjedestrekk") kan tillates å nå 2 % og fortsatt kjøre med nye tannhjul.
Graden av koblingsslitasje er ikke et problem hvis kjede og kjedehjul slites sammen og dermed beholder deres kompatibilitet.Imidlertid resulterer mellomleddslitasjen i en reduksjon i kjedenes bruddbelastning og motstand mot støtbelastninger.
En enkel metode for å måle interlinkslitasje er å bruke en skyvelære, måle i fem stigningsseksjoner og påføre kjedeforlengelsesdiagrammet.Kjeder vil generelt bli vurdert for utskifting når interlinkslitasje overstiger 3 %.Noen konservative vedlikeholdsledere liker ikke å se at kjeden deres overskrider 2 % forlengelse.
God kjedestyring starter på installasjonsstadiet.Intensiv overvåking med korrigeringer om nødvendig i løpet av beddingsperioden vil bidra til å sikre en lang og problemfri kjedelevetid.
(Med høflighet avEllton Longwall)
Innleggstid: 26. september 2022