高端液压支架制造应注意的几个方面.pdf

总第1 3 9期 d o i 1 0 ． 3 9 6 9 ／ j ． i s s n ． 1 0 0 5 2 7 9 8 ． 2 0 1 1 ． 0 4 ． 0 2 8 高 端 液 压支 架制 造 应 注意 的几个 方 面 庞 秀琴 晋煤集 团 金鼎煤机矿 业有限责任公司 ， 山西 晋城048 0 0 6 摘要 主要介绍 了高端液压支架制造 中 目前常见的装备及应注意的几个方面问题 。 关键 词 液压 支架； 生产 ； 工艺 中图分类号 T D 3 5 5 ． 4 文献标识码 B 文章编号 1 0 0 5 2 7 9 8 2 0 1 1 04 0 0 6 5 0 2 液压支架现代化的生产要满足用户不断增长的 对质量及工期等方 面的要求 ， 需要在各环节采用多 项措施 ， 如在设计方 面可以采用 P r o ／ E等软件对设 计产品进行干涉 、 运动 、 动力 、 部件强度等分析和优 化设计 ， 可以大大加快设计进度 ， 提高设计水平。企 业产品管理上可以采 用 E R P企业 资源计划 系统加 快生产进程。同时生产液压支架的专业厂家 ， 除了 具备通用 的机械加工装备和加工工 艺外 ， 还应掌握 针对高端支架制造特点 的工艺手段。 l 高端液压支架制造应 注意的几个 方面 1 ． 1 板 材下 料 钢板下料主要包括板 材的预处理 、 下料 、 后处 理。购进 的钢板其表面均附有一层 氧化皮 ， 有些还 会有油污、 铁锈等 ， 这些杂质均会不同程度地影响焊 接质量和外观质量。因此在钢板下料前 ， 应用大型 钢板预处理生产线设备对其进行表面喷砂预处理 ， 并进行整体平板。钢板预处理后 ① 清除了钢板表 面氧化皮 、 油污、 铁锈 ， 从而提高下料件的切割质量。 下料零件光洁度 、 直线度大大提高。②可 以提高焊 接质量。氧化皮主要 由三氧化二铁 、 结晶水组成 ， 对 焊接极为不利 ， 容易造成焊缝夹渣 、 氢气孔及焊接冷 裂纹等。③钢板经过预处理后 ， 可以大大提高喷漆 的附着力 ， 减少结构件锈蚀 ， 提高使用寿命 。下料时 厚度大于 1 2 mm的钢板下料 时选用数控切 割机或 光电跟踪切割机切割可以减少剪板时的整体扭 曲及 提高板 切 断 面 的垂 直 度 公 差。零 件 平 面 度应 在 1 ／ 1 0 0 0 m m以内。尺 寸精度 可控制 在 1 ． 5 mi l l以 内。焊接坡 口采用铣边机机加工或机器人切割 ， 可 提高焊接质量。对压弯零件 ， 下料时板料纤维方 向 应与折弯线垂直。后处理主要包括零件平板 、 清除 毛刺。下料后零件应及时投入焊接工序 ， 避免生锈。 1 ． 2拼装 铆工拼装在平 台上划线装配或使用拼装芯轴和 定位胎具 ， 保证装配间隙 0～2 mm以内， 使装配产 生的拘束应力降到最小。易变形处增加工艺支撑 。 定位焊焊条选用冲击韧性好 的低氢碱性焊条 ， 低强 匹配 ， 焊角高 6～8 m m， 长 2 0～ 5 0 m m， 间隔 2 0 0 3 0 0 mm。使用前经 3 5 0～ 4 0 0℃烘焙 ， 保温 2 h ， 放 于保温筒内随用随取 ， 定位焊前进行预热 。定位焊 的位置和尺寸不能影 响焊接接头 的质量 ， 要求在正 式焊接前定位焊焊缝 牢固不开裂 ， 并清净焊渣 、 飞 溅 。如果开裂， 则需要碳弧气刨或角 向磨光机清除 掉焊点 ， 重新定位焊 ， 避免裂纹源的存在。 1 ． 3 焊 接过 程 首先要在结构件焊接方面积累经验， 对 6 0 k g 级 、 7 0 k g 级 、 8 0 k g级 如 Q 4 6 0 、 Q 5 5 0 、 Q 6 9 0、 等各 种低合金高强钢焊接进行研究试验。通过对材料的 化学成分分析、 焊接性能评定 、 焊接参数等方面的研 究取得相应的数据 ， 制定切合实际的工艺方案 ， 形成 高强钢焊接工艺规范。①焊接设备选用参数稳定 、 动特性 良好的数字监控逆变焊机 。焊机可以通过电 脑监测平台对车间工人的焊接工艺参数进行监控。 ②焊工要求达到中级 以上水平 ， 持证上岗。③焊接 材料选用超低氢型实芯焊丝， 焊接材料进厂时， 质量 保证书应完整 、 清楚。焊接保护气体采用混合气体 保护焊 A r 8 0 ％ C O 2 0 ％ 纯度达到要求 ， 各项理 化性能检验结果符合产品技术要求的规定 。④在高 强度板结构件焊接时 ， 进行焊前预热处 理。预热可 以有效减缓焊件焊后冷却速度 ， 从 而减少热影 响区 淬硬马氏体的产生， 降低热影响区的硬度。因此 ， 预 热是降低低合金高强钢焊接裂纹的有效措施。根据 有关产品的技术标准并经过实验确定不产生裂纹的 最低预热温度。一般 7 0 k g级以上板材预热温度不 收稿 日期 2 0 1 1 -0 2 - 2 1 作者简介 庞秀琴 1 9 7 4一 ， 女 ， 山西高平人 ， 工程师 ， 从事机械设计 工作 。 6 5 2 0 1 1年4月 庞秀琴 高端液压支架制造应注意的几个方面 第2 0卷弟4期 低于 2 0 0 c 【 。⑤预热在专用预热炉中进行， 达到预 热温度后 ， 立 即施焊。大型结构件由两人同时施焊， 以减少加热次数。中间环节由检验人员用点温计巡 查 ， 层间温度低于最低预热温度要求时， 要求重新进 预热炉预热。一般层间温度保持在预热温度范围即 可。⑥焊接工艺参数确定。适当加大焊接热输入可 以增大冷却时间减小热影 响区产生淬硬组织 ， 有利 于氢的逸出， 减少冷裂纹 的产生。但是对于低合金 高强度结构钢， 在较大线能量导致热影响区的脆化， 从而有害于韧性。在具体条件下如何确定合适的参 数， 主要还是通过试验。例如 Q 6 9 0材料焊接可采 用电流 3 2 0～ 3 4 0 A、 电压为 3 l～3 5 V、 气体流量为 2 0～ 2 5 I Mm i n ；焊后对顶梁、 底座 、 掩护梁等大部件 的主要受力焊缝 ， 进行超声波探伤 ， 对发现缺陷的焊 缝彻底清除， 修磨干净 ， 重新进行焊接 ， 直至通过探 伤检验。 1 ． 4 采用 热处理消 除内应力 拼焊后的箱型结构件 自然会不可避免地产生一 定的内应力 ， 随着时间的推移 ， 内应力对承载结构件 的强度有可能会造成极大的影响。目前消除内应力 的方法主要是利用热处理 回火炉进行消除焊接应力 处理。通过处理达到 ① 改善焊接接头 的组织和性 能 ， 软化淬硬区， 降低硬度 ， 提高塑性 、 韧性 ， 防止焊 接结构的脆性破坏。②松驰或消除焊接应力， 防止 延迟裂纹的产生和发展 ， 提高焊接结构 的使用可靠 性和寿命。③提高耐腐蚀性能。④消氢、 防止产生 冷裂纹。从而保证整体结构件不但具有较 高的强 度 ， 而且具有很好的韧性 ， 充分满足设计和使用的要 求。焊后热处理温度要低 于钢的回火温度 ， 同时要 避免可能造成 的回火脆性。例 如 Q 6 9 0材 料可在 5 0 0～5 5 0℃ 处 理 。 1 ． 5采用专 用的组合 镗床加 工铰接孔 液压支架铰接孔 系较多， 且对孔的加工精度约 来越高。目前有整体加工结构件的二轴、 四轴组合 镗床 。如八轴组合镗床可用于预镗主筋板孔 ， 提高 工效 。多轴镗床可整体加工支架顶梁、 掩护梁、 底座 等大型结构件的各种铰接孔 ， 保证被加工结构件的 孔系位置精度 。镗床调整各动力头之间的中心距和 中心高不但快捷并能保证左右孔系的同轴度 ， 使得 在设计上可减小孔轴 的配合尺寸 如大采高支架孔 轴配合间隙小于 0 ． 7 5 m m 。从 而大大提高了支架 的稳定性 、 互换性和支架的使用寿命。 2 结语 液压支架是井下煤炭开采 的核心装备 ， 随着支 架制造水平的不断提高 ， 也促使煤炭开采水平不断 进步， 例如 6 m以上大采高支架成功应用使 6 7 m 厚左右煤层一次采全高成为可能。因此不断提升液 压支架制造水平有着重要意义。 参考 文献 [ 1 ] 成大先． 机械设计手册[ M] ． 北京 化学工业出版社， 1 9 97． [ 2 ] 魏 同． 总工程师工作指南[ M] ． 北京 煤炭工业出版 社 ， 1 9 9 0 ． [ 3 ] 鲁忠 良， 肖亚宁 ， 唐 中华． 煤 矿液压支架 的实 用安全理 论及技术 [ M] ． 徐州 中国矿大出版社 ， 2 0 0 9 ． [ 责任编辑 魏晋英] 呋呋呋 央六六呋呋央呋 央央 央央 央呋呋呋六央 六呋呋六央 呋呋呋 央央呋呋 呋央央央 央央央央央央 上接第6 4页 地下水对混凝土井壁确有腐蚀作用。 混凝土井壁腐蚀 的必要条件是环境 ， 即含有 C l 一 、 s O i 一 等离子的水能进入混凝土， 充分条件是混凝土 中活性成分的存在。低水灰比和掺有矿物细掺料的 高强混凝土有 良好 的抗掺性 ， 能阻止水进入混凝土 内部， 因而可以抵抗各种化学元素对混凝土的腐蚀。 3 高强混凝土在立井井壁 中的应用趋势 现在新建矿井的井筒穿过的土层越来越深 ， 所 承受的压力也越来越大 ， 同时对井筒的抗压性 ， 耐久 性要求越来越高。我国 目前主要以冻结法和钻井法 进行井筒井壁的施工。在这两种方法中主要的施工 材料还是混凝土， 这样就对混凝土的要求越来越高 ， 随着高强混凝土的配制技术不断提 高， 地面建 筑已 可配制并采用 C 1 0 0以上的高强混凝土 ， 煤矿井壁支 护也开始逐渐采用高强混凝土 ， 目前正在施工的部 分井筒井壁混凝土的强度等级高达 C 7 0 。高强混凝 土是今后深厚表土层中选用井壁材料的发展趋势。 [ 责任编辑 魏晋英】