МАШИНОСТРОЕНИЕ

Оригинальная статья

УДК 669.715.046.5:622.411.33

Авторы: Е.А. Головенко¹, А.И. Безруких¹, И.Л. Константинов¹, Д.С. Ворошилов¹, С.Н. Лежнев², 2025

ISSN 0041-5790 (Print) • ISSN 2412-8333 (Online) • Уголь №7-2025 /1195/

DOI: http://dx.doi.org/10.18796/0041-5790-2025-7-119-124

Название

Использование алюминиевых сплавов для изготовления корпусов взрывозащищенных электроприводов угольной и газовой промышленности

Авторы

Головенко Е.А. канд. техн. наук, доцент кафедры электротехники ФГАОУ ВО «Сибирский федеральный университет», 660041, г. Красноярск, Россия, е-mail: golovenko_ea@mail.ru
Безруких А.И. канд. техн. наук, ведущий научный сотрудник лаборатории физикохимии металлургических процессов и материалов ФГАОУ ВО «Сибирский федеральный университет», 660041, г. Красноярск, Россия, е-mail: ai@bezru.ru
Константинов И.Л. канд. техн. наук, старший научный сотрудник лаборатории низкоуглеродной металлургии и энергетики ФГАОУ ВО «Сибирский федеральный университет», 660041, г. Красноярск, Россия, е-mail: ilcon@mail.ru
Ворошилов Д.С. канд. техн. наук, заведующий лабораторией физикохимии металлургических процессов и материалов ФГАОУ ВО «Сибирский федеральный университет», 660041, г. Красноярск, Россия, е-mail: d.s.voroshilov@gmail.com
Лежнев С.Н. канд. техн. наук, профессор кафедры «Металлургия и горное дело», НАО «Рудненский индустриальный университет», 111503, г. Рудный, Казахстан, е-mail: sergey_legnev@mail.ru

Аннотации

Установлено, что для изготовления корпусов взрывозащищенных электроприводов в угольной и газовой промышленности целесообразно использовать алюминиевые сплавы, которые обладают высокой прочностью, коррозионной стойкостью, искробезопасностью и отличаются надежностью при эксплуатации во влажных и агрессивных средах. Для разработки технологии изготовления корпуса использовано компьютерное моделирование в программе QForm, что позволило изучить формоизменение заготовки при горячей объемной штамповке и определить требуемое усилие для деформирования.

Ключевые слова

Угольная шахта, взрывозащищенный электропривод, алюминиевые сплавы, компьютерное моделирование, метан, горячая объемная штамповка, фонтанная арматура, прессованный профиль.

Список литературы

1. Arvind Kumar Singh. Explosion-Proof Equipment in Hazardous Area. Book, Springer; 2023rd edition. 309 р.
2. Long Shi, Jinhui Wang, Guomin Zhang, Xudong Cheng, Xianbo Zhao. A risk assessment method to quantitatively investigate the methane explosion in underground coal mine. Process Safety and Environmental Protection. 2017;(107):317-333.
3. Smirnyakov V.V., Smirnyakova V.V., Pekarchuk D.S., Orlov F.A. Analysis of Methane and Dust Explosions in Modern Coal Mines in Russia. International Journal of Civil Engineering and Technology. 2019;10(2):1917-1929.
4. Опарин В.Н., Скрицкий В.А. Взрывы метана и эндогенные пожары на угольных шахтах Кузбасса. Причины и возможности их предотвращения // Горная промышленность. 2010. № 3. С. 50. Oparin V.N., Skritskiy V.A. Methane explosions and endogenous fires in coal mines of Kuzbass. Causes and ways to prevent them. Gornaya promyshlennost`. 2010;(3):50. (In. Russ.).
5. Lei Huang. Study on explosion-proof intelligent electric control system of mine special vehicle with hydrostatic driving. CoaL Science and Technology. 2015;(6).
6. Zhang Q., Ma Q.J. Dynamic pressure induced by a methane-air explosion in a coal mine, Process Safety and Environmental Protection. 2015;(93):233-239.
7. Dong Ma, Botao Qin, Xiaoxing Zhong, Peng Sheng, Chungen Yin. Effect of flammable gases produced from spontaneous smoldering combustion of coal on methane explosion in coal mines. Energy. 2023;(279):128125.
8. Гошко А.И. Арматура трубопроводная целевого назначения. Выбор. Эксплуатация. Ремонт. М.: Машиностроение, 2003 432 с.
9. Qianran Hu, Qi Zhang, Mengqi Yuan, Xinming Qian, Mingzhi Li, Hao Wu, Xingyu Shen, Yiming Liang. Traceability and failure consequences of natural gas explosion accidents based on key investigation technology. Engineering Failure Analysis. 2022;(139).
10. ГОСТ Р 51330.0-99. «Электрооборудование взрывозащищенное. Часть 0. Общие требования».
11. ГОСТ 14254-96. Степени защиты, обеспечиваемые оболочками (код IP).
12. Плавление и литье алюминиевых сплавов: монография / В.И. Напалков, В.Ф. Фролов, В.Н. Баранов и др. Красноярск: Издво Сибирского федерального университета, 2020. 714 с.
13. Производство полуфабрикатов из алюминиевых сплавов: справочник / ред. А.Ф. Белов. М.: Металлургия, 1985. 350 с.
14. Квасов Ф.И., Фридляндер И.Н. Алюминиевые сплавы типа дуралюмин. М.: Металлургия, 1984. 240 с.
15. Методология модернизации технологии горячей объемной штамповки алюминиевых сплавов методом компьютерного моделирования / И.Л. Константинов, И.Ю. Губанов, Д.В. Клеменкова и др. // Вестник МГТУ им. Г.И. Носова. 2016. Т. 14. № 1. С. 46-52. Konstantinov I.L., Gubanov I.Yu., Klemenkova D.V. et al. Methodology for modernization of hot volume stamping technology of aluminum alloys using computer modeling. Vestnik Magnitogorskogo gosudarstvennogo tekhnicheskogo universiteta im. G.I. Nosova. 2016;14(1):46-52. (In. Russ.).
16. Сайт программы QForm. URL: https://qform3d.com / Russia.htm (дата обращения: 15.06.2025).
17. Элингхаузен Т., Стебунов С.А. QForm 7 – новое слово в моделировании процессов обработки металлов давлением // Кузнечно-штамповочное производство. Обработка материалов давлением. 2014. № 2. С. 31-34. Elingkhauzen T., Stebunov S.A. QForm 7 – a new word in modeling metal forming processes. Kuznechno-shtampovochnoe proizvodstvo. Obrabotka materialov davleniem. 2014;(2):31-34. (In. Russ.).

Поддержка

Работа выполнена в рамках программы кооперации с образовательными учреждениями и промышленными предприятиями Красноярского края, финансируемой краевом государственным автономным учреждением «Красноярский краевой фонд поддержки научной и научно-технической деятельности» в соответствии с договором о порядке целевого финансирования № 743 от «29» декабря 2023 г. «Разработка серийного образца, технологии производства и постановки на производство Электропривода взрывозащищенного EV-Drive».

Для цитирования

Использование алюминиевых сплавов для изготовления корпусов взрывозащищенных электроприводов угольной и газовой промышленности / Е.А. Головенко, А.И. Безруких, И.Л. Константинов и др. // Уголь. 2025;(7):119-124. DOI: 10.18796/0041-5790-2025-7-119-124.

Информация о статье

Поступила в редакцию: 15.05.2025
Поступила после рецензирования: 16.05.2025
Принята к публикации: 26.04.2025