Injap Tambang Batubara: Seni Kawalan Ketepatan Toleransi Tahap Mikron dan Transformasi Manusia

Dalam persekitaran kompleks lombong arang batu, injap, sebagai komponen teras kawalan bendalir, menjalankan misi penting untuk mengawal tekanan, memotong media, dan memastikan keselamatan. Kekuatan konsep reka bentuk dan proses pembuatannya secara langsung menentukan keselamatan dan kecekapan pengeluaran lombong. Mengambil injap lombong arang batu yang didorong oleh tangan sebagai contoh, reka bentuk mekanisme operasi dan struktur pengedap mengejar ketepatan dan keseimbangan seperti keseimbangan kehakiman, menukar tenaga manusia ke dalam kawalan peringkat milimeter cakera injap melalui penghantaran mekanikal, sementara pelepasan yang sepadan dengan pasangan pengedap mengikuti undang-undang toleransi peringkat mikron. Mana -mana sisihan sedikit boleh mencetuskan tindak balas rantai dan menyebabkan keruntuhan keseluruhan sistem tekanan.

Reka bentuk tangan dari injap lombong arang batu pada dasarnya untuk menukar kekuatan fizikal pengendali ke dalam pergerakan linear atau putaran cakera injap melalui struktur mekanikal. Apabila pengendali berputar tangan berlawanan arah jam tangan, struktur bercakap tork handwheel menghantar tork ke kacang batang injap, dan batang injap menghasilkan anjakan paksi atau pergerakan putaran di bawah tindakan pasangan berulir. Semasa proses ini, nisbah saiz, bahan dan transmisi tangan dikira dengan tepat: bilangan jurucakap biasanya tidak lebih daripada 6 untuk mengelakkan kepekatan tekanan; Permukaan rim mestilah licin dan bebas dari tepi tajam untuk mengelakkan calar semasa operasi; Sambungan antara kacang tangan dan batang injap menggunakan kekuatan yang tinggi untuk memastikan kebolehpercayaan penghantaran tork.

Sebagai medium penghantaran antara roda tangan dan cakera injap, batang injap mesti direka untuk mengambil kira kekuatan dan fleksibiliti. Di bawah tekanan tinggi, batang injap mesti menahan kesan ganda tekanan sederhana dan geseran, jadi ia sering diperbuat daripada keluli aloi kekuatan tinggi, dan permukaannya bersalut atau bersalut krom untuk meningkatkan rintangan haus. Terdapat pelbagai cara untuk menyambungkan batang injap dan cakera injap, termasuk sambungan berulir, sambungan utama atau kimpalan, tetapi tidak kira apa bentuk, adalah perlu untuk memastikan kesilapan dan kesilapan menegak dikawal dalam julat mikron untuk mengelakkan pesongan atau jamming semasa pergerakan cakera injap.

Prestasi pengedap injap lombong arang batu adalah penunjuk terasnya, dan pelepasan sepadan dengan pasangan pengedap adalah kunci untuk menentukan prestasi ini. Pasangan pengedap biasanya terdiri daripada permukaan pengedap cakera injap dan permukaan pengedap tempat duduk injap, dan kedua-dua perlu membentuk hubungan logam logam yang ketat atau sentuhan penyegel lembut dalam keadaan tertutup. Mengambil meterai keras logam sebagai contoh, kebosanan permukaan pengedap diperlukan tidak lebih daripada 0.0009 mm, dan kekasaran permukaan mesti mencapai ra≤0.2 mikron (bahan keras) atau Ra≤0.4 mikron (bahan lembut). Keperluan ketepatan ini bermakna bahawa jika permukaan pengedap diperbesar ke saiz medan bola sepak, ketidaksamaan permukaannya tidak boleh melebihi diameter rambut.

Reka bentuk pelepasan yang sesuai dengan pasangan pengedap perlu mengambil kira tekanan, suhu dan kekerasan medium. Di bawah keadaan perbezaan tekanan tinggi, terlalu besar jurang akan menyebabkan kebocoran sederhana dan juga menyebabkan getaran dan hakisan cakera injap; Walaupun terlalu kecil jurang boleh menyebabkan kegagalan meterai akibat pengembangan haba atau jamming zarah. Oleh itu, band toleransi pasangan pengedap biasanya terhad kepada ± 10 mikron dan dicapai melalui proses seperti pengisaran dan penggilap. Di samping itu, pemilihan bahan pasangan pengedap juga penting. Sebagai contoh, permukaan pengedap dengan permukaan aloi stellite dapat meningkatkan rintangan haus dan rintangan kakisan, manakala pengisi polytetrafluoroethylene atau grafit sesuai untuk tekanan rendah atau media tidak menghakis.

Sekiranya pelepasan yang sesuai dengan pasangan pengedap melebihi toleransi reka bentuk, akibatnya akan menjadi bencana. Di lombong arang batu, medium campuran gas, habuk arang batu dan air mempunyai keperluan yang sangat tinggi untuk pengedap injap. Sebaik sahaja meterai gagal, medium tekanan tinggi boleh bocor melalui jurang ke kawasan tekanan rendah, menyebabkan ketidakseimbangan tekanan. Sebagai contoh, dalam sistem pengekstrakan gas, kebocoran injap boleh menyebabkan pengumpulan gas. Apabila kepekatan melebihi ambang keselamatan, sistem akan secara automatik memotong sumber gas dan bahkan mencetuskan penggera kebakaran; Dalam sistem sokongan hidraulik, kebocoran akan menyebabkan daya sokongan sokongan menurun, menyebabkan risiko keruntuhan bumbung.

Di samping itu, toleransi yang tidak terkawal juga boleh mempercepatkan haus dan kakisan injap. Di bawah tindakan perbezaan tekanan tinggi, zarah dalam medium boleh tertanam dalam jurang pengedap, membentuk "haus kasar" dan terus memperluaskan saiz jurang; Walaupun media menghakis secara langsung boleh mengikis permukaan pengedap dan memusnahkan kemasan permukaannya. Kitaran ganas ini akhirnya akan menyebabkan kegagalan injap, memaksa lombong untuk menghentikan pengeluaran untuk penyelenggaraan, menyebabkan kerugian ekonomi dan bahaya keselamatan yang besar.

Untuk memastikan bahawa toleransi pasangan pengedap sentiasa berada dalam julat yang dikawal, injap lombong arang batu perlu dikekalkan dan dipantau secara teratur. Penyelenggaraan termasuk: memeriksa memakai permukaan pengedap, mengisar dan membaiki apabila perlu; menggantikan pembungkusan lama atau O-cincin; dan memeriksa kelebihan dan kekukuhan batang injap. Kaedah pemantauan termasuk: menggunakan ujian ultrasonik untuk mengesan keretakan pada permukaan pengedap; mengesahkan pengedap injap melalui ujian tekanan; dan menggunakan analisis getaran untuk menilai pergerakan cakera injap.

Dengan pembangunan teknologi pintar, beberapa injap lombong arang batu telah mengintegrasikan sistem pemantauan dalam talian, yang dapat memberikan maklum balas masa nyata mengenai perubahan jurang dan kebocoran sederhana pasangan pengedap. Sebagai contoh, dengan memasang sensor tekanan dan sensor anjakan di dalam badan injap, sistem secara automatik boleh mengira kadar mampatan dan kebocoran pasangan pengedap, dan mengeluarkan amaran awal apabila ambang melebihi. Mod penyelenggaraan aktif ini meningkatkan kebolehpercayaan injap dan memanjangkan hayat perkhidmatannya.