Pièces forgées pour machines d'extraction de charbon : La « confiance absolue » pour une exploitation minière de charbon efficace, les composants essentiels comptent tous sur elles pour résister à des conditions de travail extrêmes !

Pièces forgées pour machines d'extraction de charbon : La « confiance absolue » pour une exploitation minière de charbon efficace, tous les composants essentiels comptent sur elles pour résister à des conditions de travail extrêmes !

Dans le contexte de l'exploitation minière intelligente et en profondeur, les équipements d'extraction du charbon doivent résister à des conditions extrêmes telles qu'une forte humidité, une grande quantité de poussière, des chocs violents et un frottement important sous terre, et ce, pendant une longue période. Élément essentiel de ces équipements, les pièces forgées, grâce à leur structure interne dense et à leur excellente résistance à l'usure et à la fatigue, sont devenues le choix privilégié pour la fabrication d'équipements clés comme les tunneliers, les haveuses et les soutènements hydrauliques. De nombreuses entreprises minières et acheteurs d'équipements s'interrogent : dans quels composants essentiels les pièces forgées sont-elles utilisées ? Pourquoi des pièces forgées de haute qualité améliorent-elles directement l'efficacité minière ? Comment sélectionner des pièces forgées adaptées aux conditions de travail souterraines ? Cet article analysera en détail les principaux avantages des pièces forgées pour l'exploitation minière du charbon selon trois axes : cas d'utilisation, avantages du processus de fabrication et critères de sélection.

I. Pièces forgées pour machines d'extraction du charbon : Les « composants porteurs essentiels » présents tout au long du processus

De l'extraction du charbon au transport, en passant par le creusement de tunnels, chaque étape clé de l'exploitation minière repose sur le soutien indéfectible des pièces forgées. Ces composants forgés avec précision sont les éléments essentiels qui permettent aux équipements miniers de résister aux conditions de travail les plus difficiles.

Le cœur de la machine d'extraction du charbon : dents de coupe, pièces forgées de l'arbre principal

Les dents coupantes sont la clé du « mordant du charbon » de la cisaille à charbon et doivent résister à des tests sévères de résistance aux chocs et à l’usure. Les pics forgés sont fabriqués en acier allié à haute résistance grâce à un traitement de forgeage et de renforcement de surface. Leur dureté peut atteindre plus de HRC60 et leur durée de vie est plus de deux fois supérieure à celle des pics en fonte ordinaires, ce qui peut réduire les pertes dues aux temps d'arrêt causés par un remplacement fréquent. L'arbre principal forgé est « l'arbre de transmission de puissance » de la machine d'extraction du charbon. Grâce au forgeage intégral pour éliminer les défauts internes, sa résistance à la traction dépasse 800 MPa, assurant la transmission stable de la puissance du moteur à la section de coupe et capable de résister à des opérations lourdes à long terme.

Points clés de la machine de forage de tunnel : arbres d’engrenage, pièces forgées à bride

Lorsqu'une foreuse de tunnel creuse des tunnels souterrains, elle doit résister à des vibrations et des chocs continus. Les pièces forgées de l'arbre d'engrenage adoptent une structure forgée étagée, répondant précisément aux exigences de connexion des composants de différentes dimensions. Grâce à une conception à plusieurs dents répartissant la charge, l'efficacité et la stabilité de la transmission sont améliorées. Les pièces forgées à bride servent de « liens de liaison » entre les différents composants de la foreuse de tunnel. Le procédé de forgeage annulaire garantit la planéité du plan, évitant ainsi tout desserrage ou fuite d'huile sous haute pression et assurant un support stable pour le fonctionnement global de l'équipement.

L'élément central du support hydraulique : colonne, tige de piston du vérin, pièces forgées

Les soutènements hydrauliques constituent l'épine dorsale des ouvrages souterrains. Les colonnes et les tiges de piston doivent supporter des charges considérables et subir de fréquentes contraintes de dilatation et de contraction. Ce type de pièces forgées est réalisé par forgeage à l'état massif, suivi d'un traitement thermique de trempe et de revenu. Il présente une résistance à la compression extrêmement élevée et, grâce à un traitement anticorrosion de surface, résiste à la corrosion due à l'humidité élevée du sous-sol. Sa durée de vie détermine directement la sécurité des soutènements et l'efficacité de l'avancement du front de taille. Des pièces forgées de haute qualité permettent de garantir un fonctionnement sans incident des soutènements hydrauliques pendant plus de 12 000 heures.

Composants clés de l'équipement de convoyage : racleur, pièces forgées de la goulotte centrale

Le convoyeur à raclettes est essentiel au transport du charbon. La raclette et la trémie centrale doivent résister au frottement continu et à la forte pression exercée par le charbon. La raclette forgée présente une résistance à la flexion et à l'usure considérablement accrue grâce à l'optimisation du sens d'écoulement des fibres métalliques. Les pièces forgées de la trémie centrale sont renforcées en surface par rechargement plasma, formant une couche anti-usure haute résistance. Ceci augmente le débit de charbon de plus de 30 % et triple la durée de vie. De plus, les chaînes d'ancrage, les crochets et les autres composants auxiliaires de convoyage sont tous forgés, garantissant ainsi la sécurité et la stabilité du transport de charges lourdes.

II. Procédé de forgeage : Le « code de base » pour les pièces forgées de machines minières de charbon adaptées aux conditions de travail souterraines

La dureté des conditions de travail souterraines fait que les composants des machines d’extraction du charbon ne peuvent pas être fabriqués par des procédés ordinaires. Les pièces forgées, avec leurs avantages technologiques uniques, sont devenues la « solution privilégiée » pour les équipements de machines d'extraction de charbon :

Il possède une résistance et une robustesse exceptionnelles, et peut supporter des charges extrêmes.

Le forgeage consiste à presser des lingots de métal à haute température et pression afin d'homogénéiser le grain et d'obtenir une structure plus dense, éliminant ainsi les défauts courants tels que la porosité et les piqûres de sable présentes dans les pièces moulées. La résistance à la traction et aux chocs des pièces forgées pour machines minières est de 30 à 50 % supérieure à celle des pièces moulées. Elles supportent aisément les conditions de travail extrêmes, comme les chocs violents et les charges importantes en milieu souterrain, réduisant ainsi les temps d'arrêt dus à la rupture et à la déformation des composants.

Résistant à l'usure et à la fatigue, réduisant les coûts de maintenance

Pour résister aux fortes contraintes de frottement et de cycles de fonctionnement en milieu souterrain, les pièces forgées des machines d'extraction du charbon sont fabriquées en acier allié de haute qualité et subissent des traitements thermiques tels que la cémentation et la nitruration, ce qui améliore considérablement leur dureté superficielle et leur résistance à l'usure. Par exemple, le nouveau type de revêtement anti-usure forgé en acier bainitique offre une durée de vie allant jusqu'à 180 jours sur les broyeurs semi-autogènes, dépassant largement les trois mois des revêtements coulés traditionnels, et réduisant ainsi significativement la fréquence des opérations de maintenance et les coûts de remplacement.

La taille est précise et répond aux exigences d'assemblage

La technologie de forgeage de précision permet d'obtenir des pièces forgées pour machines minières de charbon quasiment prêtes à l'emploi, avec des tolérances dimensionnelles contrôlées à ±0,05 mm. Seules quelques opérations de finition sont nécessaires par la suite pour répondre aux exigences d'assemblage. Cette haute précision garantit un ajustement parfait des pièces forgées avec les autres composants, évitant ainsi les vibrations et l'usure accrues dues à un jeu excessif et améliorant la stabilité de fonctionnement de l'ensemble de la machine.

Personnalisation poussée, adaptée à divers scénarios

La flexibilité du procédé de forgeage permet de répondre aux exigences spécifiques des différentes machines d'exploitation minière du charbon : pour les environnements à haute pression des mines profondes, des pièces forgées haute résistance et résistantes à la pression peuvent être conçues sur mesure. Pour les mines à forte humidité, des pièces forgées en alliage résistant à la corrosion peuvent être sélectionnées. Afin de répondre aux exigences de légèreté des équipements intelligents, une structure forgée creuse peut être conçue pour réduire le poids propre de l'équipement tout en garantissant sa robustesse.

III. Guide de sélection des pièces forgées pour machines d'extraction de charbon : 3 points essentiels pour éviter les malentendus lors de l'approvisionnement

Pour les entreprises minières et les acheteurs d'équipements, le choix des pièces forgées appropriées est essentiel pour garantir l'efficacité de l'exploitation minière et réduire les risques pour la sécurité. Lors de l'achat, il convient d'accorder une attention particulière aux trois points suivants :

Vérifier le processus et le rapport de test

Privilégiez les produits fabriqués par forgeage à la presse ou par forgeage libre. Le forgeage à la presse garantit des performances stables, tandis que le forgeage libre permet de réduire les coûts de production des composants de grande taille. Le fournisseur doit par ailleurs fournir un rapport d'inspection complet, incluant des rapports d'essais de matériaux et des rapports de contrôle non destructif (contrôle par ultrasons et par magnétoscopie), afin de garantir l'absence de fissures internes, d'inclusions ou d'autres défauts dans les pièces forgées.

Choisir le matériau et la structure adaptés aux conditions de travail

Choisissez le type approprié en fonction de l'utilisation prévue : pour les composants résistants à l'usure, tels que les pics et les grattoirs, privilégiez les pièces forgées en acier allié ayant subi un traitement de renforcement superficiel. Pour les composants soumis à des contraintes, tels que les colonnes de support hydrauliques, optez pour des pièces forgées monoblocs à haute résistance, ayant subi un traitement de trempe et de revenu. Les éléments de liaison peuvent être réalisés en pièces forgées à brides ou en pièces forgées à gradins, en tenant compte à la fois de la stabilité de l'assemblage et de la facilité de montage.

Portez une attention particulière aux données relatives au traitement de surface et à l'entretien

Dans les environnements souterrains à forte humidité et à forte corrosion, le traitement anticorrosion de surface est primordial. Il est nécessaire de vérifier si les pièces forgées ont subi une galvanisation, un revêtement anticorrosion, un rechargement plasma ou tout autre traitement. Parallèlement, il convient d'examiner attentivement les données d'utilisation réelles des produits et de privilégier les pièces forgées ayant fait leurs preuves dans des mines similaires, afin de garantir leur adéquation aux conditions minières réelles.

IV. Tendances industrielles : L'exploitation minière intelligente stimule la modernisation des pièces forgées pour les machines d'extraction du charbon

Avec l'accélération de la transformation numérique des mines de charbon, le marché chinois des pièces forgées pour l'industrie minière devrait dépasser 65 milliards de yuans d'ici 2025. La part des pièces forgées en acier allié haut de gamme devrait quant à elle atteindre plus de 45 %. À l'avenir, ces pièces forgées évolueront vers des dimensions toujours plus importantes, une précision accrue et une intelligence renforcée : la technologie du jumeau numérique permettra d'optimiser les processus de forgeage et de réduire le taux de défauts à moins de 1,2 %. La généralisation du forgeage isotherme et du forgeage de précision améliorera encore la durée de vie en fatigue et la précision dimensionnelle des pièces, contribuant ainsi à la réduction des coûts et à l'amélioration de l'efficacité de l'exploitation minière.

Résumé

Les pièces forgées constituent le socle des équipements miniers. Des dents de coupe des machines d'extraction aux colonnes des soutènements hydrauliques, la qualité de chaque pièce forgée essentielle influe directement sur l'efficacité, la sécurité et le coût de l'exploitation minière. Face à l'essor de l'extraction minière en profondeur et à la transformation numérique, des pièces forgées de haute qualité et adaptées aux besoins des entreprises minières sont devenues un facteur clé de leur compétitivité.

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