双伸缩立柱内注式接头孔失效密封面的修复

白全有

双伸缩立柱内注式接头孔失效密封面的修复

白全有

分析了双伸缩立柱中内注式活柱接头孔密封面的失效原因及其原有修复工艺所存在的缺陷，介绍了改进后的修复工艺。

液压支架；双伸缩立柱；活柱内注式接头孔；密封面

大同煤矿集团力泰公司在2009年的全年当中，共大修带有双伸缩的立柱1 826根，其中有近15%的活柱为内注式接头孔。这种内注式接头孔的损坏多为密封面锈蚀严重，常规处理方法是将活柱头部切掉，重新加工并焊接柱头。这种修复工艺复杂，费用高，严重影响支架大修工期。针对这种情况进行分析论证后，对其原有工艺措施进行了改进，以达到产品的设计要求。

1 内注式接头孔的作用及失效产生的原因

1.1 内注式接头孔的作用

根据液压支架的工作要求，支架立柱分为单伸缩和双伸缩的形式。双伸缩立柱是两级套缸、活塞式的液压缸，由一级缸体、二级缸体兼活柱体、二级活柱、活塞、导向套、底阀等主要部件组成。内注式接头孔属于一级活柱的上腔接头座孔，降柱时由此接头座孔将二级缸兼一级活柱首先降缩至缸底限位处，顶杆将底阀顶开，再由其他接头座孔将二级活柱下降。

1.2 失效产生的原因

现在各种类型的液压支架使用的都是水包油型乳化液，而低浓度的水包油乳化液具有成本低、难燃、比热大、压缩率小、黏温性好、空气溶解度小等优点。在配制乳化液时，不仅对水的硬度、pH值、硫酸根与氯根、机械杂质及悬浮物方面有要求，还在乳化油的选用、配制浓度（配制比例要求为5%）及乳化液的使用和维护方面有着严格的要求。因此在使用过程中乳化油与水的配比不符合要求或是乳化液水质存在问题等，都可能造成活柱头部接头座孔密封面锈蚀严重，无法实现与接头座的装配，使其失去密封作用。

2 原有修复工艺及改进后的修复工艺

2.1 原有修复工艺

针对这种损坏情况，以前采用的工艺方法是用35#圆钢加工成的堵，把失去密封作用的接头孔直接焊死，不再保留其应有的用途；然后在原来接头孔的反方向上再重新定位，画加工线，钻φ24.3和φ18H9孔，并攻M24×1.5-6h螺纹后，在保证各项尺寸达到技术要求后，新接头座孔完成，见图1。

图1 重新加工后的接头孔

采用这种工艺一般需经过焊堵、重新画线、钻孔、攻螺纹等工艺步骤，操作繁琐，工件需转运、装卡多次，并在焊接堵和对新的接头孔的加工过程中，容易损伤活柱电镀面；加工新接头孔时，各种技术要求和加工精度难以保证，且增加了工人的劳动强度和生产成本；使用这种方法加工的孔使用一段时间后，还会产生同样的锈蚀情况，这时只能采用更换柱头的方法来修复活柱。

2.2 改进后的修复工艺

改进后的修复工艺，简单实用且修复率高，方法如下：扩孔-加工新接头座-焊接。

2.2.1 扩孔

在原来的失效接头座孔处，将原接头座孔用钻床扩至φ40并与活柱内孔接通，然后再加工与新接头座焊接时用的φ55沉孔，见图2。

图2 扩孔后的接头孔

2.2.2 加工新接头座

根据设计要求，选用焊接性能良好的27SiMn圆钢经调质后进行加工。用车床将其加工成外圆φ40，高度为44.5 mm的圆柱形接头座，其内孔按原接头座孔形式加工，见图3。

图3 圆柱形接头座

2.2.3 焊接

焊接结构参数、焊接工艺参数、焊接前的准备和操作方法等因素都会影响焊接接头的质量。钢材的焊接通常采用熔化焊方法，是在接头处局部加热，使被焊接材料与添加的焊接材料熔化成液体金属，形成熔池，随后冷却凝固成固态金属，使原来分开的钢材连接成整体。因加热、冷却这种热变化在局部范围急速地进行，膨胀和收缩变形均受到拘束而产生塑性变形，这样在焊接完成并冷却至常温后工件容易变形，所以将加工好的接头座装入柱头φ40孔内后，在焊接时为了防止螺纹受热变形，采取先拧入接头座，然后用小电流多道焊接等措施减小变形的影响，最后对焊接后的接头座处进行打磨，完成改造，见图4。

采用这种修复工艺，可重复多次修复活柱，而且接头座可根据需要提前进行加工，在修理时只需在活柱上扩孔将接头座装入焊好，不仅降低了工人的劳动强度和生产成本，还提高了生产效率。

按此工艺方法修复的双伸缩立柱，经本公司出厂测试、检验，全部合格，没有出现强度弱、密封性差及漏液现象，送井下生产现场使用较长时间后，仍保持良好状况。

［1］ 邹增大.焊接材料、工艺及设备手册.北京：化学工业出版社，工业装备与信息工程出版社：2001.

［2］ 范维唐.煤矿支护手册.北京：煤炭工业出版社，1993.

Repair of Seal Face of Note Type Joint Holes on the Double Adjustable Pillar

Bai Quanyou

The paper introduces the failure causes of Seal face of note type joint holes on the double adjustable pillar and the defects of the original repair technology exists.The improved repair technology is introduced.

hydraulic support；double adjustable pillar；live column note type joint holes；seal face repair

TD355+.47

B

1000-4866（2012）03-0033-02

白全有，男，1980年3月出生，天津工程师范学院（机械制造及其自动化专业）毕业，现在大同煤矿集团机电装备力泰公司工作，助理工程师。

2012-07-02

2012-07-24