Stroje na ťažbu uhlia pracujú v extrémne drsných a náročných prostrediach s dlhými nepretržitými pracovnými cyklami a vysokým zaťažením. Kritické komponenty, ako sú rezačky, dopravníky, ozubené kolesá a hriadele, sú veľmi náchylné na opotrebovanie a poruchy, zatiaľ čo hydraulické oporné valce a piestne tyče často trpia poškodením koróziou. Tieto problémy výrazne skracujú životnosť zariadení a vedú k nákladným prestojom. Keďže zariadenia na ťažbu uhlia sú zvyčajne veľké, drahé a ťažko sa rozoberajú, pracovné zaťaženie údržby je značné a akékoľvek zlyhanie súčiastky spôsobené opotrebovaním alebo koróziou môže viesť k veľkým ekonomickým stratám.

Tradičná metóda opravy – galvanické pokovovanie

• Nízka pevnosť spoja; nátery sa ľahko odlupujú a majú krátku životnosť

• Vážne znečistenie životného prostredia a bezpečnostné riziká

• Postupne sa vyraďuje z moderných priemyselných aplikácií

Laserové opláštenie – nízkonákladová, vysokoúčinná renovácia povrchov

Laserové nanášanie umožňuje spevnenie povrchu a renováciu nových aj opotrebovaných komponentov. Aplikácia laserového nanášania na hydraulické valce, nosné stĺpy a ďalšie kľúčové časti výrazne zlepšuje odolnosť proti opotrebovaniu a korózii, čím efektívne predlžuje životnosť komponentov.

Technológia vysokorýchlostného laserového nanášania od spoločnosti Chengdu Greenstone-Tech ponúka v porovnaní s konvenčným laserovým nanášaním rýchlejšie rýchlosti spracovania a hladšie a rovnomernejšie povrchy. Väčšina komponentov vyžaduje pred opätovným uvedením do prevádzky iba ľahké dokončovanie, čo skracuje čas a náklady na obrábanie. Vysokorýchlostné laserové nanášanie sa stalo poprednou technológiou v oblasti renovácie laserových povrchov pre aplikácie zariadení na ťažbu uhlia.

Scéna 1: Laserové opláštenie vnútorných stien hydraulických nosných valcov

Vnútorné steny valcov hydraulických podperných stĺpov v uhoľných baniach sú náchylné na koróziu a jamkovú koróziu v dôsledku nekvalitných emulzií alebo dlhodobého vystavenia po vytiahnutí z bane. Bežne používanou metódou opravy je oblúkové pokovovanie meďou, ktoré poskytuje hrubé, korózii odolné povlaky, ale zahŕňa vysoký tepelný príkon a zvýšené náklady.

Laserové nanášanie vnútorných stien ponúka efektívnu alternatívu a rozšírenie tradičného oblúkového nanášania medi, najmä pre súčiastky s malým priemerom. Laserové nanášanie umožňuje presný výber a nastavenie práškových zliatin podľa prevádzkových podmienok, čo umožňuje rýchlu výrobu vysokoúčinných povlakov odolných voči korózii.

Vnútorné laserové oplášťovacie hlavy Greenstone sa vyznačujú vysokou integráciou, vynikajúcou stabilitou, zrelým riadením procesov a silnou prispôsobivosťou. Výsledný povrch vnútorného opláštenia je hladký, rovnomerný a bezchybný, čo výrazne znižuje následné požiadavky na obrábanie a zároveň minimalizuje tepelnú deformáciu súčiastky. To zaisťuje dlhodobú životnosť a zvýšený výkon hydraulických podporných valcov pracujúcich v náročných podzemných banských prostrediach.

Scéna 2: Laserové opláštenie hydraulických podperných stĺpov

Hydraulické podperné stĺpy sú kritickými komponentmi zariadení na ťažbu uhlia a pracujú dlhodobo v kyslom a zásaditom korozívnom prostredí. Ich povrchy sú neustále vystavené korózii, opotrebovaniu a nárazovému zaťaženiu. Tradičné techniky repasácie, predovšetkým galvanické pokovovanie, majú krátku životnosť, obmedzené cykly opráv a spôsobujú znečistenie životného prostredia.

Laserové oplášťovanie ponúka lepšiu alternatívu so silným metalurgickým spojením medzi povlakom a substrátom a hustou mikroštruktúrou. Rozsiahle priemyselné aplikácie ukazujú, že laserom opláštené nosné stĺpy poskytujú výrazne lepší výkon a odolnosť v porovnaní s galvanicky pokovovanými stĺpmi. Pomocou vysokoenergetického laserového lúča ako zdroja tepla laserové oplášťovanie taví prášky zliatin odolných proti opotrebovaniu a korózii spolu s povrchom substrátu, čím vytvára robustnú ochrannú vrstvu, ktorá dramaticky predlžuje životnosť hydraulických podpier.

V porovnaní s galvanickým pokovovaním poskytuje laserové pokovovanie výnimočné technické výhody, podporuje zelenú a udržateľnú výrobu a prináša značné ekonomické a prevádzkové výhody pre ťažobné podniky uhlia.

Scéna 3: Laserové opláštenie pre rezné hroty

Rezacie hroty sú kritickými komponentmi v strojoch na ťažbu uhlia a tunelovanie, ktoré sú zodpovedné za lámanie a fragmentáciu uhlia. Ich výkon priamo ovplyvňuje produktivitu stroja, spotrebu energie, prevádzkovú stabilitu a životnosť súvisiacich komponentov. Počas prevádzky sú rezacie hroty vystavené vysokému cyklickému tlakovému namáhaniu, šmykovému namáhaniu a rázovému zaťaženiu. Medzi typické poruchy patrí odštiepenie hrotu, odštiepenie, opotrebovanie hrotu a tela hrotu a za ťažkých podmienok aj lom tela. Preto je efektívna oprava a spevnenie opotrebovaných hrotov kľúčovým problémom pre výrobcov zariadení a banských operátorov.

Použitie laserová obkladová technológia Renovácia a repasácia rezacích hrotov výrazne zvyšuje tvrdosť povrchu a odolnosť proti opotrebovaniu, čím predlžuje životnosť a znižuje frekvenciu výmen. Spoločnosť Greenstone úspešne implementovala vysokovýkonné laserové nanášanie na rezné hroty. Jedna vrstva nanášania zvyčajne dosahuje hrúbka 1–3 mm s tvrdosť do HRC 65, bez trhlín a pórovitých defektov. Výsledný povlak odolný voči opotrebovaniu dramaticky znižuje opotrebovanie a lámanie, znižuje spotrebu hrotu a minimalizuje tvorbu iskier počas rezania, čím sa zlepšuje bezpečnosť a zvyšuje dostupnosť zariadení a prevádzkyschopnosť banských strojov.

Kľúčové výhody

• Podstatne zvýšená odolnosť proti opotrebovaniu rezacích hrotov a držiakov hrotov, dlhšia životnosť, znížené prevádzkové náklady

• Hustá, rovnomerná mikroštruktúra plášťa s kontrolovanou hrúbkou a pokrytím; minimálne mikrodefekty

• Silné metalurgické spojenie s kontrolovanou mierou riedenia pre vynikajúcu odolnosť

• Rýchla rýchlosť chladenia, minimálna tepelne ovplyvnená zóna a extrémne nízka tepelná deformácia

Toto pokročilé riešenie laserového navárania poskytuje robustnú a udržateľnú metódu modernizácie rezných nástrojov pre moderné ťažobné prevádzky uhlia.

Scéna 4: Laserové oplášťovanie ozubených kolies a hriadeľových komponentov

Ťažobné stroje na uhlie pracujú pri vysokých zaťaženiach, vysokých otáčkach a dlhodobo vysokých teplotách. V dôsledku toho sú ozubené kolesá, hriadele a ďalšie komponenty prevodovky vysoko náchylné na opotrebovanie, koróziu a poruchy súvisiace s únavou materiálu. Keď tieto kritické časti zlyhajú, či už v dôsledku opravy vo výrobe alebo úplnej výmeny, banské operácie spôsobujú značné prestoje a ekonomické straty.

Laserové nanášanie poskytuje efektívne a nákladovo efektívne riešenie na obnovu a spevňovanie opotrebovaných ozubených kolies a hriadeľov. Výberom špeciálnych zliatinových práškov na základe zloženia materiálu, tvrdosti a výkonnostných požiadaviek laserové nanášanie obnovuje pôvodné rozmery a mechanické vlastnosti a zároveň výrazne zvyšuje odolnosť proti opotrebovaniu a korózii. Táto technológia nielen predlžuje životnosť komponentov, ale prináša aj výrazné ekonomické výhody znížením frekvencie výmen, času údržby a celkových prevádzkových nákladov v aplikáciách ťažby uhlia.