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圓環(huán)鏈，三環(huán)鏈，礦用圓環(huán)鏈，圓環(huán)鏈發(fā)展，鋸齒環(huán)，弧齒環(huán)

礦用高強(qiáng)度圓環(huán)鏈的發(fā)展主要有以下幾個方面，即礦用高強(qiáng)度圓環(huán)鏈用鋼的發(fā)展、熱處理技術(shù)的發(fā)展、環(huán)尺寸和形狀的優(yōu)化、不同的鏈條設(shè)計以及制鏈技術(shù)的發(fā)展。由于這些發(fā)展，礦用高強(qiáng)度圓環(huán)鏈的力學(xué)性能和可靠性已經(jīng)獲得了較大的提高，世界上一些先進(jìn)的鏈條制造企業(yè)生產(chǎn)的圓環(huán)鏈規(guī)格和力學(xué)性能指標(biāo)已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了目前國際上普遍采用的德DIN22252標(biāo)準(zhǔn)。 
早期國外低級別的礦用圓環(huán)鏈用鋼多為碳錳鋼，含碳量低，合金元素含量少，淬透性較低，鏈條直徑一般<ø19mm。20世紀(jì)70年代發(fā)展了錳鎳鉻鉬系列的高級鏈條鋼，典型的鋼種有23MnNiCrMo52、23MnNiCrMo64等，這些鋼具有較好的淬透性、可焊性和強(qiáng)韌性，適合于較大規(guī)格的C級鏈生產(chǎn)。20世紀(jì)80年代后期又發(fā)展了23MnNiMoCr54鋼，此鋼是在23MnNiCrMo64鋼的基礎(chǔ)上將硅錳的含量降低而將鉻鉬的含量提高，它的韌性比23MnNiCrMo64鋼好。近年來由于煤礦的機(jī)械化采煤對圓環(huán)鏈的性能要求不斷提高和鏈條規(guī)格不斷增大，國外的一些鏈條公司已經(jīng)研制出了一些特殊的新鋼種，這些新鋼種的某些性能高于23MnNiMoCr54鋼。例如，德國JDT公司研制的“HO”鋼與23MnNiMoCr54鋼相比，可使鏈條強(qiáng)度提高15%。 
2.服役條件及失效分析 

2.1．服役條件 
圓環(huán)鏈的服役條件是：(1)承受拉力；(2)由脈動負(fù)荷產(chǎn)生的疲勞；(3)鏈環(huán)與鏈環(huán)之間、鏈環(huán)與鏈輪之間、鏈環(huán)與中板和槽幫之間產(chǎn)生摩擦和磨損；(4)由煤粉、巖粉及潮濕空氣作用產(chǎn)生腐蝕。 2.2．失效分析 
圓環(huán)鏈的破斷形式大致分為：(1)鏈子的負(fù)荷超過它本身的靜力破斷負(fù)荷而

造成過早斷裂，這種斷裂多產(chǎn)生在鏈環(huán)肩部或直臂的缺陷部位,如裂縫焊接熱影響區(qū)和個別棒料裂紋處；(2)運(yùn)轉(zhuǎn)一段時間后,鏈子尚未達(dá)到破斷負(fù)荷就產(chǎn)生了因疲勞引起的斷裂,這種斷裂多發(fā)生在鏈環(huán)的直臂和圓弧的銜接處。 
對礦用圓環(huán)鏈的要求：（1）在相同的材質(zhì)和斷面下, 要有較高的承載能力；（2）在具有較大的破斷負(fù)荷同時, 要有較大的延伸率；（3）在最大承載力的作用下要有較小的變形,以保證良好的嚙合；（4）有較高的疲勞強(qiáng)度；（5）有較高的耐磨性；（6）有較高的韌性和較大的吸收沖擊負(fù)荷的能力；（7）幾何尺寸符合圖紙要求。 
3.圓環(huán)鏈規(guī)格及常用牌號 
表1 圓環(huán)鏈尺寸規(guī)格 
圓環(huán)鏈規(guī)格/mm 公稱尺寸(mm) 
極限偏差 公稱尺寸(mm) 
極限偏差 內(nèi)寬 外寬 10×40 10 ±0.4 40 ±0.4 12 34 14×50 14 ±0.4 50 ±0.5 17 48 18×64 18 ±0.5 64 ±0.5 21 60 22×86 22 ±0.7 86 ±0.7 26 74 24×86 24 ±0.8 86 ±0.8 28 79 26×92 26 ±0.8 92 ±0.8 30 86 30×108 
30 
±0.9 
108 
±0.9 
34 
98 
表2 圓環(huán)鏈牌號及化學(xué)成分 
牌  號 
化學(xué)成分(質(zhì)量分?jǐn)?shù))(％) 
 C 
 Si  Mn P S  V 
 Cr  Ni  Mo  Al ≤ 
20MnV 
0.17-0.2
3 0.17-0.3
7 1.20-1.6
0 0.035 0.035 
0.10-0
.20         25MnV 
0.21-0.2
8 0.17-0.3
7 1.20-1.6
0 0.035 0.035 
0.10-0
.20         23MnSiV 
0.20-0.2
6 
0.60-0.8
0 1.20-1.6
0 0.035 0.035 
0.10-0
.20   
  
  
  
23Mn2NiCrMoA 0.20-0.2
6 
0.15-0.3
5 
1.40-1.7
0 
0.020 0.020 
  
0.20-0.40 0.90-1.10 0.40-0.55 0.020-0.050 

25MnSiMoV 0.21-0.28 0.80-1.10 1.20-1.60 0.035 0.035 0.10-0
.20     
0.15-0.
25 
  
25MnSiMoVA 0.025 0.025 25MnSiNiMoA 0.21-0.28 0.60-0.90 1.10-1.4
0 
0.020 0.020 
  
  
0.80-1.10 0.10-0.20 0.020-0.050 

4.生產(chǎn)工藝 
圓環(huán)鏈生產(chǎn)工藝：下料→冷彎編結(jié)→合口→焊接→一次校正→熱處理→二次校正（預(yù)拉）→檢查。焊接和熱處理是生產(chǎn)礦用圓環(huán)鏈的關(guān)鍵工序，直接影響產(chǎn)品質(zhì)量。科學(xué)的焊接參數(shù)，可以提高成品率、降低生產(chǎn)成本；合適的熱處理工藝，可以充分發(fā)揮材料性能、提高產(chǎn)品質(zhì)量。 
為保證礦用圓環(huán)鏈焊接質(zhì)量，手工電弧焊和電阻對焊已經(jīng)淘汰，閃光對焊由于自動化程度高、勞動強(qiáng)度低、產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定等突出優(yōu)點，被普遍采用。 
目前，礦用圓環(huán)鏈的熱處理普遍采用中頻感應(yīng)加熱連續(xù)淬火、回火方式。中頻感應(yīng)加熱的實質(zhì)是物體分子結(jié)構(gòu)在電磁場下受到攪動，分子獲得能量，發(fā)生碰撞而產(chǎn)生熱量。中頻感應(yīng)熱處理時，感應(yīng)器通入一定頻率的中頻交流電，工件在感應(yīng)器中勻速移動，這樣在工件中就會產(chǎn)生一個與感應(yīng)器頻率相同，方向相反的感應(yīng)電流，使電能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮埽谳^短的時間內(nèi)將工件加熱到淬火和回火所要求的溫度。 
中頻感應(yīng)加熱速度快、氧化少，淬火后可獲得非常細(xì)的淬火組織和奧氏體晶粒度，使鏈環(huán)的強(qiáng)韌性得到提高，同時還具有潔凈衛(wèi)生、易調(diào)整、生產(chǎn)效率高等優(yōu)點。在回火階段，焊接區(qū)經(jīng)過較高的回火溫度，在較短的時間內(nèi)大量消除淬火內(nèi)應(yīng)力，這對改善焊接區(qū)的塑性、韌性，延緩裂紋的萌生與發(fā)展有非常顯著的效果。肩頂部回火溫度較低，回火后具有較高的硬度，有利于鏈環(huán)在工作過程中，對抗鏈環(huán)間鉸接以及與鏈輪嚙合中產(chǎn)生的磨損。 
5.總結(jié) 
（1)礦用高強(qiáng)度圓環(huán)鏈用鋼正向著比國際上普遍采用的23MnNiMoCr54鋼具有更高強(qiáng)度、更高淬透性同時具有較高塑韌性和耐腐蝕性的方向發(fā)展。目前已有新鋼種和專利鋼種得到應(yīng)用。 
（2)礦用高強(qiáng)度圓環(huán)鏈力學(xué)性能要求的提高，促使熱處理方法得到不斷改進(jìn)、提高和完善。熱處理技術(shù)的合理應(yīng)用和精確控制是提高鏈條力學(xué)性能的關(guān)鍵，鏈條的熱處理技術(shù)已成為制鏈企業(yè)的核心技術(shù)。 

(3)礦用高強(qiáng)度圓環(huán)鏈鏈環(huán)尺寸、形狀和鏈條結(jié)構(gòu)已得到改進(jìn)和優(yōu)化。這些改進(jìn)和優(yōu)化是根據(jù)鏈條受力分析的結(jié)果和采煤設(shè)備功率需要加大而煤礦井下空間卻又受限的條件下作出的。 
(4)礦用高強(qiáng)度圓環(huán)鏈規(guī)格的增大、結(jié)構(gòu)形式的變化和力學(xué)性能要求的提高，促使制鏈設(shè)備和工藝技術(shù)得到相應(yīng)的快速發(fā)展