高端液壓支架機(jī)械加工工藝探究

徐慶江 威海職業(yè)學(xué)院機(jī)電工程系

液壓支架在一些工程和礦山企業(yè)中具有十分重要的位置。隨著液壓支架阻力的增大，并且在高端性方面標(biāo)準(zhǔn)的提高，諸多液壓支架行業(yè)隨之發(fā)展，如何符合這一發(fā)展的需求，成為當(dāng)前需要處理的問題，文章工作自身的工作狀況，談久了高端液壓支架機(jī)械加工的工藝，以供同行業(yè)參考。

高端；液壓支架；機(jī)械；加工工藝

引言

在科學(xué)技術(shù)的發(fā)展下，煤礦企業(yè)愈發(fā)注重安全高效的生產(chǎn)狀態(tài)，把高端液壓支架當(dāng)作重要的采煤設(shè)施。高端液壓支架使用性能是通過生產(chǎn)制造企業(yè)運(yùn)用的工藝水準(zhǔn)給予判斷。由于煤炭企業(yè)提升了生產(chǎn)效率的標(biāo)準(zhǔn)，令采煤設(shè)備機(jī)械化程度逐漸提升，采煤工作持續(xù)加大對(duì)高端液壓支架的所需。為了保障生產(chǎn)的安全性，在符合生產(chǎn)數(shù)量的狀況下，應(yīng)當(dāng)確保液壓支架的品質(zhì)，令其具備較高的工作阻力以及可靠性。高端液壓支架結(jié)構(gòu)件與機(jī)械加工件在制造的性能方面完全依賴生產(chǎn)制造工藝的技術(shù)水準(zhǔn)。當(dāng)前，我國在生產(chǎn)高端液壓支架中，整體上是通過重要零部件生產(chǎn)工藝作為主要方面，添加一些輔助工藝，構(gòu)成單元化的生產(chǎn)模塊。通過運(yùn)用先進(jìn)的工藝，透過有效設(shè)定生產(chǎn)設(shè)備，打造出質(zhì)量最佳的液壓支架。可是相較于國外的液壓支架制造生產(chǎn)商，國內(nèi)在可靠性以及人性化方面則尤顯不足，結(jié)構(gòu)件在原材料的性能、板材的經(jīng)濟(jì)性優(yōu)化方面不夠理想，立柱以及千斤頂?shù)葯C(jī)械加工件無法在表面處理工藝上與國外的水準(zhǔn)相抗衡，生產(chǎn)設(shè)備的自動(dòng)化控制乃至生產(chǎn)當(dāng)中的監(jiān)控控制均顯不足[1]。

1.國內(nèi)外制造工藝的比較

1.1 深孔油缸加工

（1）缸徑

國外最大缸徑為Φ400mm至500mm,而我國大多數(shù)企業(yè)大量生產(chǎn)的則為Φ320mm，有一些企業(yè)可以達(dá)到Φ500mm。

（2）工藝方法

國外在Φ200mm內(nèi)深孔缸筒達(dá)到10m長一次加工，而且依照所需進(jìn)行切割。國內(nèi)加工最長是3m，國外可以通過熱鐓技術(shù)對(duì)油缸進(jìn)行加工，也就是將金屬加熱到低于流動(dòng)狀態(tài)的50℃至100℃，通過萬噸水壓機(jī)經(jīng)由軸向不斷鐓沖進(jìn)行加工。成型缸筒的缸底十分完整，并且對(duì)缸口進(jìn)行擴(kuò)孔成型，為缸口加工打造環(huán)境。我國大致通過推鏜珩磨或?qū)⒏淄策M(jìn)行滾壓加工，再焊接缸底。

（3）加工精度

國外通常高出國內(nèi)1至2級(jí)。

1.2 結(jié)構(gòu)件加工

因?yàn)閲庖簤褐Ъ茉诮Y(jié)構(gòu)件中挑選了普遍運(yùn)用的優(yōu)質(zhì)板，屈服的強(qiáng)度為σ8=3.92～10.78×106MPa,鋼板在綜合性能方面超出國內(nèi)水準(zhǔn)。通過預(yù)熱通過高強(qiáng)度氬弧進(jìn)行焊接，再進(jìn)行回火。為了降低數(shù)控鋼板下料變形，大多通過水下切割方式。國外對(duì)大量的定型結(jié)構(gòu)通過機(jī)器人進(jìn)行焊接、開坡口，提升效率，確保品質(zhì)，減輕了工人的體力勞動(dòng)。

國內(nèi)當(dāng)前挑選鋼板的屈服強(qiáng)度最大是σ8=7.84×106MPa，大多通過σ8=3.92～5.88×106MPa的程度，通過CO2氣體對(duì)焊接進(jìn)行保護(hù)。我國一些企業(yè)也通過焊接機(jī)器人進(jìn)行焊接，其余大部分依舊沿用人工方式進(jìn)行焊接。

1.3 閥類加工

國外大多通過銅合金閥殼與高強(qiáng)度不銹鋼閥芯，一些通過無密封融合柱塞式構(gòu)造，在加工中心以及數(shù)控機(jī)床中將零件所有加工工藝的過程給予完成，工序路線較短，并且可以自動(dòng)測量。產(chǎn)品在設(shè)備中一次裝夾和一次編程。尤其是在測量閥中具備特有的多臺(tái)閥試驗(yàn)臺(tái)，而且可以自動(dòng)通過計(jì)算機(jī)進(jìn)行掌控、顯現(xiàn)并將各類參數(shù)乃至測量結(jié)論進(jìn)行打印。

國內(nèi)在閥體方面均存在密封構(gòu)造，材料通過合金鋼和碳鋼，遠(yuǎn)遠(yuǎn)比國外落后了5到7年。我國機(jī)械加工設(shè)備通過機(jī)群式布置，工序路線較長，檢測方法落后，無法確保質(zhì)量。

2.高端液壓支架的加工工藝

高端液壓支架對(duì)綜采設(shè)備具有支護(hù)作用，可以在相應(yīng)程度加快刮板輸送機(jī)移至工作面。支架的升降主要通過支柱等液壓油缸進(jìn)行，立柱支撐存在于底座以及頂梁區(qū)間，成為液壓支架重要的動(dòng)力元件，能夠與其它液壓缸完成聯(lián)動(dòng)。操縱閥在煤礦中透過液壓乃至液力傳動(dòng)的形式，對(duì)方向、流量乃至壓力進(jìn)行控制。

2.1 加工工藝的要求

高端液壓支架在加工的工藝方面需要統(tǒng)一令設(shè)計(jì)簡單合理化。特別對(duì)于液壓支架的頂梁設(shè)計(jì)而言，在設(shè)計(jì)中應(yīng)當(dāng)與頂板良好接觸，通過較強(qiáng)的穩(wěn)定性，可以支撐頂板。在進(jìn)行底座的設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)當(dāng)具備充分的空間，對(duì)安置立柱和推移裝置十分有利，并且需要具備良好的穩(wěn)定性。對(duì)于四連桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)而言，需要透過四連桿機(jī)構(gòu)令支架頂梁前端點(diǎn)在運(yùn)動(dòng)軌跡中展現(xiàn)出近雙紐線，如此則可以提升管理，確保支架的縱向和橫向的穩(wěn)定性。

2.2 挑選好加工工藝

依照不完全統(tǒng)計(jì)，當(dāng)前煤礦企業(yè)運(yùn)用的液壓支架大多數(shù)是鑄鍛件。假如大立柱缸筒的內(nèi)徑是500mm的液壓支架，在設(shè)計(jì)中可以通過高強(qiáng)板進(jìn)行設(shè)計(jì)。而對(duì)于500mm以上大缸徑油缸內(nèi)孔進(jìn)行精加工時(shí)，最后一道工序通常使用滾壓或者珩磨的方式進(jìn)行。珩磨加工具備了較強(qiáng)的設(shè)備通用性，工裝簡易，加工表面存在交叉網(wǎng)紋，對(duì)油膜的構(gòu)成十分有利[2]。

2.3 進(jìn)行加工工藝

對(duì)于此加工工藝可以通過以下幾個(gè)方式逐一進(jìn)行。

（1）加工缸體

通常依照實(shí)際狀況挑選帶鋸下料，通過熱處理進(jìn)行調(diào)質(zhì)，噴丸后進(jìn)行粗加工，再進(jìn)行熱處理時(shí)效和精加工的方式進(jìn)行。在內(nèi)孔加工的深孔鏜床中進(jìn)行粗鏜和精鏜滾壓復(fù)合工藝中其精度可以超過IT9級(jí)，內(nèi)表面粗糙度會(huì)低于Ra0.8。當(dāng)內(nèi)孔劃傷與粗糙度缺乏的狀況下通過珩磨方式進(jìn)行，所以通過大規(guī)格數(shù)控深孔鏜床以及數(shù)控深孔強(qiáng)力珩磨機(jī)等設(shè)備，提升大采高等高端液壓支架缸體在加工方面的能力以及精度。

（2）加工導(dǎo)向套等盤套類零件

通過粗加工、熱處理調(diào)質(zhì)、精加工以及表面鍍Ni-P合金的方式進(jìn)行加工。而對(duì)于毛坯的挑選而言，應(yīng)當(dāng)選擇模鍛件，精加工可以在數(shù)控機(jī)床進(jìn)行，其精準(zhǔn)度超過了IT8級(jí)，通過一次裝卡的方式，在上下刀塔一同進(jìn)行內(nèi)、外圓的方式進(jìn)行加工。

3.結(jié)束語

總而言之，分析高端液壓支架設(shè)計(jì)與制造工藝，令對(duì)此支架的制造工藝流程具有了全新的觀念。此類模式的涉及構(gòu)造乃至制造原則，無法確保支架的品質(zhì)，并且在煤礦開采當(dāng)中，可以具有良好的支護(hù)效果。此類涉及構(gòu)造理念符合煤礦機(jī)械設(shè)備制造的工藝流程，而且獲得了良好的結(jié)論，可以令國內(nèi)煤礦產(chǎn)業(yè)的經(jīng)濟(jì)獲得良好的發(fā)展。

[1]王國法.高端液壓支架關(guān)鍵技術(shù)研究與產(chǎn)業(yè)化進(jìn)展[J].煤炭科學(xué)技術(shù).2011.（4）：78-83.

[2]王亮忠，樊哲亮.焊接機(jī)器人工作站在液壓支架結(jié)構(gòu)件焊接中的應(yīng)用研究[J].煤礦機(jī)械.2013.（7）：119-121.