كيفية تحسين مقاومة التآكل لمشغلات التعدين الكهرومغناطيسية المقاومة للانفجار والسلامة الجوهرية؟

خطة التحسين لقدرة مكافحة التآكل في التعدين، مقاومة للانفجار والسلامة الجوهرية للبادئ الكهرومغناطيسي الفراغي

1. مقدمة

يعد البادئ الكهرومغناطيسي المضاد للانفجار والسلامة الجوهرية في التعدين من المعدات الرئيسية التي لا غنى عنها في نظام الطاقة تحت الأرض لمناجم الفحم، وتؤثر موثوقيتها بشكل مباشر على سلامة وكفاءة إنتاج المناجم. في البيئات القاسية تحت الأرض، يواجه المبتدئون تحديات متعددة مثل الغبار والرطوبة والاهتزاز لفترة طويلة، مما يؤدي إلى زيادة التآكل في المكونات المختلفة. إن تحسين مقاومة التآكل للمبتدئين لا يؤدي فقط إلى إطالة عمر خدمة المعدات، ويقلل من تكاليف الصيانة، ولكنه يضمن أيضًا التشغيل المستقر لنظام إمداد الطاقة في المنجم. سوف تستكشف هذه المقالة بشكل شامل طرقًا فعالة لتعزيز مقاومة التآكل لمشغلات التعدين الكهرومغناطيسية الفراغية من أبعاد متعددة، بما في ذلك اختيار المواد، وتحسين الهيكل، وتكنولوجيا معالجة السطح، وتحسين نظام التشحيم، وتحسين أداء الختم، والمراقبة الذكية.

2- اختيار المواد وتحسينها

تعد ترقية المواد المكونة الرئيسية هي الخطوة الأساسية في تحسين مقاومة التآكل. يجب أن تكون مادة التلامس الخاصة بموصلات الفراغ عبارة عن مواد سبائكية ذات موصلية عالية ونقطة انصهار عالية ومقاومة للتآكل القوسي، مثل سبائك النحاس والكروم أو سبائك النحاس التنغستن. تتمتع هذه المواد بمقاومة تآكل ممتازة مع الحفاظ على الموصلية الجيدة، والتي يمكن أن تطيل عمر خدمة جهات الاتصال بشكل كبير.

بالنسبة لمكونات ناقل الحركة الميكانيكي، يوصى باستخدام سبائك فولاذية مقاومة للتآكل عالية القوة أو فولاذ خاص معالج بالحرارة. باستخدام عمليات مثل التبريد والتلطيف والكربنة والتبريد، يمكن تحسين صلابة السطح ومقاومة التآكل للأجزاء المتحركة مثل التروس والمحامل بشكل كبير. خاصة بالنسبة للمكونات الميكانيكية التي يتم تشغيلها بشكل متكرر، يجب أن تصل صلابة المواد إلى HRC58-62 لضمان استقرار الأبعاد أثناء الاستخدام طويل المدى.

اختيار المواد العازلة لا يقل أهمية. ينبغي اختيار مواد مركبة عازلة جديدة ذات قوة ميكانيكية عالية، ومقاومة القوس، ومقاومة الشيخوخة، مثل راتنجات الايبوكسي أو مواد بوليميد مع حشوات نانوية مضافة. هذه المواد لا تقاوم التآكل الميكانيكي فحسب، بل تحافظ أيضًا على أداء عزل مستقر في البيئات الرطبة والمتربة.

3 、 التصميم الهيكلي والتحسين

يعد التصميم الهيكلي الأمثل وسيلة فعالة لتقليل التآكل. تحسين الهيكل الميكانيكي للموصل من خلال طرق مثل تحليل العناصر المحدودة، وتخصيص القوى على كل مكون بشكل معقول، وتجنب التآكل المفرط المحلي الناتج عن تركيز الإجهاد. يتيح اعتماد مفهوم التصميم المعياري إمكانية استبدال المكونات سهلة الارتداء بشكل مستقل، مما يقلل من تكاليف الصيانة الإجمالية.

بالنسبة للأجزاء المتحركة، ينبغي تحسين هيكل التخليص والتوجيه. يمكن أن تؤدي الخلوص الزائد عن الحد إلى تآكل الصدمات، بينما قد يؤدي الخلوص غير الكافي إلى حدوث تشويش. تحديد التسامح المناسب من خلال الحساب الدقيق والتحقق التجريبي، والنظر في عوامل التمدد الحراري في التصميم. باستخدام آليات توجيه عالية الدقة مثل الأدلة الخطية والمحامل الكروية، يمكن تقليل مقاومة الاحتكاك بشكل كبير ويمكن تقليل التآكل إلى أدنى حد.

لا يمكن تجاهل تحسين الأنظمة الكهرومغناطيسية. تصميم معقول لشكل وحجم سطح الشفط الكهرومغناطيسي لضمان الشفط السلس وتقليل تآكل الاصطدام. إن استخدام تصميم الدائرة المغناطيسية المتناظرة ومعلمات الملف المحسنة يمكن أن يقلل من اهتزاز قلب الحديد، وبالتالي تقليل التآكل الميكانيكي للمكونات ذات الصلة. 4، تطبيق تكنولوجيا معالجة السطح

يمكن لتكنولوجيا المعالجة السطحية المتقدمة أن تحسن بشكل كبير من مقاومة التآكل لأسطح المكونات. بالنسبة للأجزاء المتحركة المعدنية، يمكن استخدام تقنيات تقوية السطح التالية:

1. تكنولوجيا الرش الحراري: يتم تشكيل طلاء مقاوم للتآكل على سطح الركيزة عن طريق رش البلازما أو رش اللهب الأسرع من الصوت، مثل WC Co، Cr3C2 NiCr وطلاءات السيراميك المعدنية الأخرى. يمكن أن تصل الصلابة إلى HV1000 أو أكثر، ويتم تحسين مقاومة التآكل بمقدار 3-5 مرات.

2. ترسيب البخار الكيميائي (CVD) وترسيب البخار الفيزيائي (PVD): يمكن تشكيل أفلام فائقة الصلابة مثل TiN وTiCN وDLC (الكربون الشبيه بالألماس) على سطح المكونات بسماكة عدة ميكرومترات، مما يقلل بشكل كبير من معامل الاحتكاك ويحسن مقاومة التآكل.

3. تقوية السطح بالليزر: باستخدام أشعة الليزر عالية الطاقة لإذابة أو سبيكة السطح المعدني بسرعة، وتشكيل طبقة تقوية دقيقة الحبيبات، يمكن زيادة صلابة السطح بمقدار 2-3 مرات.

4. تقنية الأكسدة القوسية الدقيقة: مناسبة بشكل خاص لمكونات سبائك الألومنيوم، يمكنها توليد طبقة أكسيد السيراميك الكثيفة على السطح، وتحسين مقاومة التآكل بأكثر من 10 مرات.

بالنسبة للمكونات غير المعدنية، يمكن استخدام معالجة السيلان السطحي أو إضافة مواد حشو مقاومة للتآكل لتحسين صلابة السطح وتشحيمه.

5 、 تحسين نظام التشحيم

يعد نظام التشحيم العلمي هو المفتاح لتقليل الاحتكاك والتآكل. بالنسبة لظروف العمل الخاصة لبادئات التعدين، يجب اختيار شحم تشحيم اصطناعي عالي الأداء، والذي يتميز بالخصائص التالية:

- القدرة على التكيف مع درجات الحرارة على نطاق واسع (-30 درجة مئوية إلى 150 درجة مئوية)

– خصائص ممتازة مضادة للأكسدة ومقاومة للماء

- تحتوي على مواد تشحيم صلبة (مثل ثاني كبريتيد الموليبدينوم والجرافيت)

-التصاق جيد وأداء الضغط الشديد

وينبغي أيضًا تحسين طريقة التشحيم، وبالنسبة للأجزاء المتحركة عالية السرعة، يمكن استخدام محامل تحتوي على زيت أو مواد مركبة ذاتية التشحيم؛ بالنسبة للمكونات ذات السرعة المنخفضة للخدمة الشاقة، يجب تصميم قناة حقن الزيت وهيكل التخزين المعقول لضمان قدرة مادة التشحيم على تغطية سطح الاحتكاك بشكل فعال لفترة طويلة.

من الجدير بالذكر بشكل خاص أن نظام التشحيم يجب أن يكون متوافقًا مع متطلبات مقاومة الانفجار، وذلك باستخدام جهاز تشحيم مغلق مخصص لمنع تسرب مواد التشحيم من التأثير على الأداء المقاوم للانفجار. فكر في اعتماد تصميم تشحيم مدى الحياة لتقليل تكرار الصيانة.

6 、 تصميم الختم والحماية

تحسين أداء الختم يمكن أن يمنع بشكل فعال التآكل الكاشط. يجب أن يتم تصميم المبتدئ بنظام إغلاق متعدد المراحل:

1. تعتمد القشرة هيكل إغلاق متاهة، مدمج مع شرائط إغلاق عالية الجودة، لتحقيق مستوى حماية IP65 أو أعلى

2. يتم إغلاق الأجزاء المتحركة بأختام مزدوجة الشفة أو أختام سائلة مغناطيسية لمنع دخول الغبار

3. يعتمد جزء الأسلاك حماية مزدوجة من غلاف الختم المرن ومانع التسرب

داخليًا، يمكن تصميم نظام تنقية الضغط الإيجابي للحفاظ على بيئة ضغط إيجابي قليلاً ومنع دخول الغبار الخارجي. يمكن تجهيز المكونات الرئيسية بأغطية واقية أو حجرات عزل لتقليل التآكل الناتج عن العوامل البيئية.

خاصة بالنسبة لغرف إطفاء القوس الفراغي، يجب ضمان الختم العالي جدًا لمنع دخول الغازات والشوائب الخارجية والتأثير على أداء إطفاء القوس، فضلاً عن التسبب في التآكل وتآكل المكونات الداخلية.