國家煤安辦在《煤礦井下用架空乘人裝置補充安全要求(征求意見稿》中第七條抱索器要求:參照GB50127-2007中7.1.3條第7款規(guī)定,抱索器的內、外抱卡應采用優(yōu)質合金鋼,不得采用鑄造方法制造,應進行無損探傷。
那么國家煤安辦為什么要規(guī)定抱索器不能采用原先的鑄造件,而須采用鍛造的優(yōu)質合金鋼,并進行無損探傷呢?
鍛造的抱索器比鑄造的抱索器又有何優(yōu)勢呢?
首先來分析鑄造與鍛造的方法與特性:
1、鑄造:熔煉金屬,制造鑄型,并將熔融金屬澆入鑄型,凝固后獲得一定形狀、尺寸、成分、組織和性能鑄件的成形方法。有宿松、不致密,不適應重要件
2、鍛造:在鍛壓設備及工(模)具的作用下,使坯料或鑄錠產(chǎn)生塑性變形,以獲得一定幾何尺寸、形狀和質量的鍛件的加工方法。 致密,重要件。
它們都是機械制造的金屬加工工藝方法,都屬于熱加工(熱加工包括鑄造,鍛造及熱處理),鑄造和鍛造都是生產(chǎn)機械零件毛坯的主要方法。 鑄造過去被稱為翻砂,現(xiàn)在稱為金屬液態(tài)成形,適用殼體或蓋,機床的箱體等復雜的零件鑄造有優(yōu)勢; 鍛造俗稱打鐵,現(xiàn)在稱為金屬固態(tài)成形,農村的鋤頭、菜刀也屬于鍛造的一種,在加熱的情況下鍛壓能改變鐵元素的排序,排除鐵元素里面的空氣,強度更好。再來分析抱索器為什么應采用優(yōu)質合金鋼即鍛造件: 架空乘人裝置是煤礦運輸人員的主要設備,在很多煤礦井下24小時不停歇運轉,抱索器又是架空乘人裝置中乘人部分的重要件,所以對其性能和要求特別高。
抱索器長期抱緊鋼絲繩,長期受力運行過程中有三處損壞較大:
1、鋼絲繩在運轉中有自身的應力,對抱索器的抱繩口有損壞;
2、過托繩輪和壓繩輪時有碰撞對抱索器主體及抱繩口有損壞;
3、過頭、尾輪時因離心力吊椅有小幅度甩動,對抱索器主體及抱繩口有損壞。
據(jù)不完全統(tǒng)計,在架空乘人裝置的易損件中鑄造固定式抱索器的損壞甚至超過托繩輪的膠套,名列第一,因鍛造抱索器的致密性好,強度更大,更適用重件部件,所以抱索器淘汰鑄造件換成鍛造件產(chǎn)品有實質提升。
其次,鍛造抱索器的內外抱卡為什么應進行無探損報告: 鍛造的抱索器是已經(jīng)改變了鐵元素的排序,雖然比鑄造的強度更大,但對抱繩口再進行線切割、銑、刨等機加工,很容易出現(xiàn)人肉眼觀察不出的細微裂縫;鍛造的抱索器因其原理還是與鑄造抱索器一樣與鋼絲繩是直接接觸,沒有橡膠緩沖片,抱塊與鋼絲繩的摩擦力很小,完全靠抱緊鋼絲繩來運行,模鍛抱索器因強度大磨損很小,長時間檢修人員不更換放松會對其檢驗,機加工的抱繩口探損后在鋼絲繩直徑變小的情況下會出現(xiàn)松動發(fā)生集體打滑事件。
鍛造固定式抱索器、可摘掛式抱索器、活動式抱索器存在最大的技術難關是在毛坯鍛壓成形后脫模問題,如抱繩口鍛成實心沒有抱繩鉤形的毛坯雖然成本很低,但不滿足國家補充要求屬于次品。 目前,國內采用上下模合成鍛的方法突破了固定式、可摘掛式、活動式抱索器脫模技術難關,實現(xiàn)了抱索器毛坯為整體鍛造。
綜上所述,架空乘人裝置用抱索器要求采用優(yōu)質合金鋼,不得采用鑄造方法制造,應進行無損探傷的決策是具有前瞻性的、正確的。
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