Шахталардағы механикалық ақаулық бөлшектері үшін лазерлік қаптаманы қайта жасау технологиясын қолдануды талдау

Тау-кен машиналарын жасау саласында экстремалды жұмыс жағдайлары жабдықтың тұрақты жұмысына кедергі келтіретін негізгі қиындық болып қала береді. Жер асты тау-кен ортасы тар және тар, жоғары концентрациялы шаң жабдық беттерін үздіксіз эрозияға ұшыратады. Көмір қабатын өндіру кезінде кескіш тістер мен қатты көмір жыныстары арасындағы жиі соқтығысулар, қырғыш конвейерлер мен материалдар арасындағы қарқынды үйкеліспен бірге компоненттердің тозуын жеделдетеді. Сонымен қатар, шахта суындағы жоғары минералдану және ылғалды орта ауыр электрохимиялық коррозияны тудырады. Бұл көмір кескіш тістері, толық механикаландырылған тау-кен жүйелерінің гидравликалық тірек бағаналары және қырғыш конвейер бөлшектері сияқты маңызды компоненттерде шамадан тыс тозу, коррозиядан туындаған тесіктер және беткі сызаттар сияқты кең таралған ақаулық мәселелеріне әкеледі. Бұл компоненттердің мерзімінен бұрын істен шығуы жабдықтың тоқтап қалу уақытын арттырып қана қоймай, сонымен қатар техникалық қызмет көрсету шығындарын және тау-кен жұмыстарындағы қауіпсіздік тәуекелдерін айтарлықтай арттырады.

Бұл маңызды мәселені шешу үшін жоғары қуатты лазерлік беттік қаптау технологиясын мамандандырылған өздігінен балқитын тозуға төзімді қорытпа ұнтақтарымен біріктіру істен шыққан тау-кен машиналарының компоненттерін қайта өңдеу шешімдерінде төңкеріс жасады. Жоғары энергия тығыздығы бар лазер сәулелерін жылу көздері ретінде пайдалану арқылы бұл инновациялық тәсіл қорытпа ұнтақтарын нысаналы жөндеу беттеріне дәл орналастырады. Лазерлік сәулелену кезінде қорытпа бөлшектері балқып, негізбен тез қатып, металлургиялық байланысқан күшейтілген жабынды құрайды. Бұл балқыту процесі электродты қаптау және бүрку жабындары сияқты дәстүрлі физикалық бекітпелерден түбегейлі ерекшеленеді, бұл жабынның ажырау қаупін жояды, сонымен қатар компоненттердің өнімділігін арттыру үшін құрылымдық негіздерді орнатады.

Арнайы тозуға төзімді өздігінен балқитын қорытпа ұнтақтарының формуласының дизайны техникалық негізгілердің бірі болып табылады. Әдетте никель негізіндегі, темір негізіндегі немесе кобальт негізіндегі қорытпаларды матрицалар ретінде пайдалана отырып, бұл ұнтақтар WC, Cr₃C₂ және TiC сияқты аса қатты бөлшектерді біркелкі таратады. Cr, Mo және Si сияқты элементтерді қосу арқылы қорытпалардың беріктігі мен коррозияға төзімділігі оңтайландырылады. Қатты бөлшектер жабындардың қаттылығын HRC55-65 дейін арттыра алады, көмір жыныстарының соққыларына және материалдың үйкелісіне тиімді түрде төтеп береді. Сонымен қатар, берік матрица соққы жүктемелерін жеңілдетеді, жабынның сынғыш сынықтарының алдын алады және «қатты, бірақ сынғыш емес» өнімділік тепе-теңдігіне қол жеткізеді.

Белгілі бір бөлшектерді қайта өңдеу қолданбаларында бұл технология ерекше ерекшелік пен тиімділікті көрсетеді. Көмір өндіру машиналары мен туннель бұрғылау машиналарын кесу тістері үшін конустық бет көмір жыныстарымен тікелей жанасатын маңызды аймақ ретінде қызмет етеді. Лазерлік қаптау технологиясы конус бетінде 3-5 мм қалыңдықтағы күшейтілген жабынды дәл жасай алады. Қаптамадағы қатты бөлшектер көмір жыныстарын кесу тозуына қарсы тұру үшін «сауыт» сияқты әрекет етеді, ал берік матрица соққы энергиясын сіңіреді, күрделі геологиялық жағдайларда жаңа бөлшектермен салыстырғанда қызмет ету мерзімін 2-3 есеге ұзартады. Қырғыш конвейерлердің орталық науалар мен өтпелі науалар сияқты тозуға бейім компоненттері үшін лазермен қапталған тозуға төзімді жабындар материалды тасымалдау кезінде абразивті тозуды айтарлықтай азайтады. Бастапқыда 3-6 ай сайын ауыстыруды қажет ететін орталық науалар қазір қайта өңдеуден кейін 12-24 айға қызмет етеді. Ылғалды және шаңды ортаға төзімді толық механикаландырылған тау-кен гидравликалық тіректері бар тот баспайтын болаттан жасалған бағандар үшін сызаттардан коррозияға бейім дәстүрлі хромдалған қабаттарды ауыстыруға болады. Лазермен қапталған коррозияға төзімді және тозуға төзімді композиттік жабындар коррозиялық ортаны оқшаулап қана қоймай, сонымен қатар бағанның кеңеюі/қысылуы кезінде үйкеліс зақымына төтеп береді, техникалық қызмет көрсету циклдарын төрт еседен астамға ұзартады. Беріліс қорабы жүйелеріндегі істен шыққан берілістер мен мойынтірек корпусының компоненттері үшін лазерлік қаптау технологиясы жабындар арқылы өлшемдік дәлдікті қалпына келтіреді, сонымен қатар материалдың қасиеттерін оңтайландырып, шаршауға төзімділікті арттырады, бұл берілістің тұрақты жұмысын қамтамасыз етеді. Оны жұмыс істеуге орнатыңыз.

Дәстүрлі бөлшектерді ауыстыру әдістерімен салыстырғанда, лазерлік беткі қаптаманы қайта жасау технологиясы маңызды компоненттердің қызмет ету мерзімін 2-4 есеге ұзартып қана қоймай, сонымен қатар ескірген бөлшектерді тиімді қайта өңдеуге мүмкіндік береді, бұл тау-кен жұмыстарының жаңа компоненттерге деген сұранысын айтарлықтай азайтады. Деректер бұл технология техникалық қызмет көрсету үшін техниканың тоқтап қалу уақытын 60%-дан астамға қысқартатынын және жылдық техникалық қызмет көрсету шығындарын 30%-50%-ға қысқартатынын көрсетеді. Өндірістің үздіксіздігін сақтай отырып, ол тау-кен жұмыстарында экономикалық тиімділікті де, экологиялық тұрақтылықты да айтарлықтай арттырады. Бұл «жөндеуден артық ауыстыру, өнімділікті арттыру» қайта жасау моделі тау-кен жабдықтарын жасыл және тиімді пайдалануды ілгерілетудің негізгі технологиялық қозғаушы күшіне айналуда.