เพลาแรงบิดเป็นหนึ่งในส่วนประกอบการส่งผ่านที่สำคัญที่สุดในเครื่องตัดผนังแบบยาว ซึ่งเป็นเครื่องจักรที่ให้ผลผลิตสูงซึ่งใช้กันอย่างแพร่หลายในการขุดถ่านหินใต้ดิน เครื่องตัดผนังยาวทำงานอย่างต่อเนื่องตามแนวหน้าถ่านหิน โดยตัดถ่านหินด้วยถังหมุนขณะเคลื่อนที่บนสายพานลำเลียงหน้าหุ้มเกราะ ในสภาพแวดล้อมที่มีความต้องการเช่นนี้ เพลาแรงบิดมีบทบาทสำคัญในการถ่ายโอนกำลังการหมุนจากระบบขับเคลื่อนไปยังดรัมตัดหรือกลไกการยึดเกาะ เนื่องจากสภาพการทำงานที่รุนแรง รวมถึงภาระหนัก การกระแทก การสั่นสะเทือน ฝุ่น ความชื้น และการทำงานต่อเนื่อง คุณภาพการออกแบบและการผลิตของเพลาแรงบิดจึงมีความสำคัญอย่างยิ่ง
1.หน้าที่ของเพลาแรงบิด
หน้าที่หลักของเพลาแรงบิดคือการส่งแรงบิดอย่างมีประสิทธิภาพจากกระปุกเกียร์หรือมอเตอร์ไปยังชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหวอื่นๆ ของเครื่องตัดหญ้า ต้องรักษาความเสถียรของมิติและความสมบูรณ์ทางกลภายใต้ความเค้นบิดสูง ในเครื่องตัดผนังยาวหลายรุ่น เพลาแรงบิดไม่เพียงแต่ต้องอาศัยแรงหมุนเท่านั้น แต่ยังต้องรับแรงดัดงอที่เกิดจากการวางแนวที่ไม่ถูกต้อง การเปลี่ยนแปลงความแข็งของถ่านหินอย่างกะทันหัน และการสั่นสะเทือนของเครื่องจักรอีกด้วย
ความล้มเหลวของเพลาแรงบิดอาจส่งผลให้เครื่องจักรหยุดทำงาน การซ่อมแซมมีราคาแพง การสูญเสียการผลิต และความเสี่ยงด้านความปลอดภัยในเหมืองใต้ดิน ดังนั้นการเลือกวัสดุและมาตรฐานการผลิตที่ถูกต้องจึงเป็นสิ่งสำคัญ
2. ข้อกำหนดด้านวัสดุ
วัสดุที่ใช้สำหรับเพลาแรงบิดเฉือนผนังยาวจะต้องให้การผสมผสานที่ยอดเยี่ยมระหว่างความแข็งแรง ความเหนียว ความต้านทานต่อความเมื่อยล้า และความต้านทานต่อการสึกหรอ วัสดุที่ใช้กันทั่วไป ได้แก่ เหล็กกล้าโลหะผสมที่มีความแข็งแรงสูง- เช่น:
42CrMo4
40CrNiMoA
เหล็กกล้าโลหะผสม 4140
เหล็กกล้าโลหะผสม 4340
35CrMo
แนะนำให้ใช้โลหะผสมเหล็กเหล่านี้เนื่องจากมีความต้านทานแรงดึงสูงและสามารถชุบแข็งได้ดีหลังการอบชุบด้วยความร้อน
คุณสมบัติของวัสดุหลักที่ต้องการ:
ความต้านทานแรงดึงสูง:
เพลาจะต้องต้านทานการเสียรูปถาวรภายใต้โหลดแรงบิดสูง
ความเหนียวกระแทก:
สภาพการขุดมักจะทำให้เกิดแรงกระแทกอย่างกะทันหันเมื่อดรัมตัดชนกับฮาร์ดร็อค ความเหนียวที่ดีป้องกันการแตกหักง่าย
ความต้านทานต่อความเหนื่อยล้า:
เนื่องจากเพลาหมุนอย่างต่อเนื่องภายใต้ความเค้นแบบวนรอบ จึงจำเป็นต้องมีอายุความล้าที่ดีเยี่ยม
ความต้านทานการสึกหรอ:
ส่วนร่องฟัน เบาะนั่งลูกปืน และพื้นผิวข้อต่อเกิดการเสียดสีและต้องใช้พื้นผิวที่แข็ง
ความต้านทานการกัดกร่อน:
แม้ว่าโลหะผสมจะไม่ใช่สเตนเลส แต่การเคลือบป้องกันหรือการหล่อลื่นที่เหมาะสมจะช่วยต้านทานการกัดกร่อนที่เกิดจากความชื้นใต้ดิน
การรักษาความร้อน:
กระบวนการบำบัดความร้อนโดยทั่วไป ได้แก่:
การดับและแบ่งเบาบรรเทา
การแข็งตัวแบบเหนี่ยวนำบนเจอร์นัลหรือร่องฟัน
คลายความเครียดหลังการตัดเฉือน
ความแข็งมักถูกควบคุมระหว่าง HRC 28–38 สำหรับแกนและสูงกว่าบนพื้นผิวที่ชุบแข็ง- ขึ้นอยู่กับข้อกำหนดในการออกแบบ
3. ข้อกำหนดทางกล
เพลาแรงบิดเฉือนผนังยาวต้องเป็นไปตามมาตรฐานทางกลที่เข้มงวด
ความจุแรงบิด
เพลาต้องส่งแรงบิดที่กำหนดได้อย่างปลอดภัยและทนทานต่อสภาวะโอเวอร์โหลด วิศวกรคำนวณเส้นผ่านศูนย์กลางของเพลาตามสูตรความเค้นเฉือนแบบบิดและปัจจัยการบริการ
ความแม่นยำของมิติ
ที่นั่งตลับลูกปืน ฟันเฟือง ร่องสลัก และส่วนต่อประสานต้องใช้พิกัดความเผื่อที่แม่นยำเพื่อให้แน่ใจว่าการประกอบและการจัดตำแหน่งถูกต้อง
ความตรงและความสมดุล
ความตรงของเพลาที่ไม่ดีอาจทำให้เกิดการสั่นสะเทือน การสึกหรอของแบริ่งก่อนวัยอันควร และความเสียหายของซีล มักแนะนำให้ใช้การปรับสมดุลแบบไดนามิกสำหรับเพลาหมุนที่มีความเร็วสูง-
พื้นผิวเสร็จสิ้น
พื้นผิวที่สำคัญจะต้องได้รับการตัดเฉือนอย่างประณีตเพื่อลดความเข้มข้นและการสึกหรอของความเค้น การเจียรมักใช้สำหรับวารสารแบริ่ง
การทดสอบแบบไม่ทำลาย-
เพื่อให้มั่นใจในความน่าเชื่อถือ ผู้ผลิตมักดำเนินการ:
การทดสอบอัลตราโซนิก (UT)
การตรวจสอบอนุภาคแม่เหล็ก (MPI)
การทดสอบความแข็ง
การวิเคราะห์องค์ประกอบทางเคมี
การทดสอบแรงดึงทางกล
4. เงื่อนไขการใช้งานจริง
เพลาแรงบิดเฉือนผนังยาวทำงานในสภาพแวดล้อมทางอุตสาหกรรมที่เลวร้ายที่สุดแห่งหนึ่ง
การทำงานหนักอย่างต่อเนื่อง
คนตัดขนจำนวนมากทำงานเป็นระยะเวลานานโดยมีการหยุดงานน้อยที่สุด สิ่งนี้ต้องการความน่าเชื่อถือและความเสถียรทางความร้อนสูง
ช็อกและโอเวอร์โหลด
ตะเข็บถ่านหินมักจะมีวงร็อคหรือโซนที่แข็งกว่าซึ่งเพิ่มความต้านทานการตัดอย่างกะทันหัน เพลาแรงบิดจะต้องดูดซับน้ำหนักเกินชั่วคราวโดยไม่เกิดความเสียหาย
ฝุ่นและความชื้น
เหมืองใต้ดินมีฝุ่นและความชื้นจากถ่านหินที่มีฤทธิ์กัดกร่อน ซึ่งสามารถทำลายพื้นผิวและซีลที่สัมผัสได้
ความต้องการในการบำรุงรักษา
เนื่องจากการหยุดทำงานของการขุดมีราคาแพง เพลาจึงควรได้รับการออกแบบเพื่อให้เปลี่ยนได้ง่ายและมีระยะเวลาการบริการที่ยาวนาน
5. โหมดความล้มเหลวทั่วไป
ความล้มเหลวของเพลาแรงบิดโดยทั่วไป ได้แก่:
การแตกเมื่อยล้าที่เนื้อหรือร่องสลัก
การสึกหรอของเส้นโค้ง
การบิดเป็นเกลียว
ความเสียหายของเบาะนั่งลูกปืน
หลุมกัดกร่อนที่พื้นผิวทำให้เกิดการแตกร้าว
การหล่อลื่น การวางแนว การป้องกันการโอเวอร์โหลด และการตรวจสอบตามกำหนดเวลาอย่างเหมาะสมสามารถยืดอายุการใช้งานได้อย่างมาก
6. บทสรุป
เพลาแรงบิดเป็นส่วนประกอบหลักในการส่งกำลังในเครื่องตัดหญ้าแบบผนังยาว ประสิทธิภาพการทำงานส่งผลโดยตรงต่อประสิทธิภาพของเครื่องจักร ค่าบำรุงรักษา และความปลอดภัยของเหมือง โลหะผสมเหล็กคุณภาพสูง- การอบชุบด้วยความร้อนที่เหมาะสม การตัดเฉือนที่มีความแม่นยำ และการตรวจสอบอย่างเข้มงวดถือเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการบริการที่เชื่อถือได้ เนื่องจากอุปกรณ์การขุดยังคงเพิ่มกำลังและระบบอัตโนมัติอย่างต่อเนื่อง เพลาแรงบิดจึงต้องพัฒนาด้วยวัสดุที่แข็งแกร่งขึ้นและมาตรฐานทางวิศวกรรมที่ดีขึ้น สำหรับผู้ผลิตและผู้ประกอบการเหมืองแร่ การลงทุนในเพลาแรงบิดที่ทนทานและออกแบบมาอย่างดี-ถือเป็นก้าวสำคัญสู่การผลิตถ่านหินอย่างมีประสิทธิภาพ
มณฑลส่านซี Heli วิศวกรรมเครื่องกล Co., Ltd
*ผู้ผลิตอะไหล่เครื่องตัดหญ้า*
เว็บไซต์: www.heli-mining.com
