高端液压支架机械加工工艺探究

2016-03-31

电子制作 2016年18期

高端液压支架机械加工工艺探究

徐庆江威海职业学院机电工程系

液压支架在一些工程和矿山企业中具有十分重要的位置。随着液压支架阻力的增大，并且在高端性方面标准的提高，诸多液压支架行业随之发展，如何符合这一发展的需求，成为当前需要处理的问题，文章工作自身的工作状况，谈久了高端液压支架机械加工的工艺，以供同行业参考。

高端；液压支架；机械；加工工艺

引言

在科学技术的发展下，煤矿企业愈发注重安全高效的生产状态，把高端液压支架当作重要的采煤设施。高端液压支架使用性能是通过生产制造企业运用的工艺水准给予判断。由于煤炭企业提升了生产效率的标准，令采煤设备机械化程度逐渐提升，采煤工作持续加大对高端液压支架的所需。为了保障生产的安全性，在符合生产数量的状况下，应当确保液压支架的品质，令其具备较高的工作阻力以及可靠性。高端液压支架结构件与机械加工件在制造的性能方面完全依赖生产制造工艺的技术水准。当前，我国在生产高端液压支架中，整体上是通过重要零部件生产工艺作为主要方面，添加一些辅助工艺，构成单元化的生产模块。通过运用先进的工艺，透过有效设定生产设备，打造出质量最佳的液压支架。可是相较于国外的液压支架制造生产商，国内在可靠性以及人性化方面则尤显不足，结构件在原材料的性能、板材的经济性优化方面不够理想，立柱以及千斤顶等机械加工件无法在表面处理工艺上与国外的水准相抗衡，生产设备的自动化控制乃至生产当中的监控控制均显不足[1]。

1.国内外制造工艺的比较

1.1 深孔油缸加工

（1）缸径

国外最大缸径为Φ400mm至500mm,而我国大多数企业大量生产的则为Φ320mm，有一些企业可以达到Φ500mm。

（2）工艺方法

国外在Φ200mm内深孔缸筒达到10m长一次加工，而且依照所需进行切割。国内加工最长是3m，国外可以通过热镦技术对油缸进行加工，也就是将金属加热到低于流动状态的50℃至100℃，通过万吨水压机经由轴向不断镦冲进行加工。成型缸筒的缸底十分完整，并且对缸口进行扩孔成型，为缸口加工打造环境。我国大致通过推镗珩磨或将缸筒进行滚压加工，再焊接缸底。

（3）加工精度

国外通常高出国内1至2级。

1.2 结构件加工

因为国外液压支架在结构件中挑选了普遍运用的优质板，屈服的强度为σ8=3.92～10.78×106MPa,钢板在综合性能方面超出国内水准。通过预热通过高强度氩弧进行焊接，再进行回火。为了降低数控钢板下料变形，大多通过水下切割方式。国外对大量的定型结构通过机器人进行焊接、开坡口，提升效率，确保品质，减轻了工人的体力劳动。

国内当前挑选钢板的屈服强度最大是σ8=7.84×106MPa，大多通过σ8=3.92～5.88×106MPa的程度，通过CO2气体对焊接进行保护。我国一些企业也通过焊接机器人进行焊接，其余大部分依旧沿用人工方式进行焊接。

1.3 阀类加工

国外大多通过铜合金阀壳与高强度不锈钢阀芯，一些通过无密封融合柱塞式构造，在加工中心以及数控机床中将零件所有加工工艺的过程给予完成，工序路线较短，并且可以自动测量。产品在设备中一次装夹和一次编程。尤其是在测量阀中具备特有的多台阀试验台，而且可以自动通过计算机进行掌控、显现并将各类参数乃至测量结论进行打印。

国内在阀体方面均存在密封构造，材料通过合金钢和碳钢，远远比国外落后了5到7年。我国机械加工设备通过机群式布置，工序路线较长，检测方法落后，无法确保质量。

2.高端液压支架的加工工艺

高端液压支架对综采设备具有支护作用，可以在相应程度加快刮板输送机移至工作面。支架的升降主要通过支柱等液压油缸进行，立柱支撑存在于底座以及顶梁区间，成为液压支架重要的动力元件，能够与其它液压缸完成联动。操纵阀在煤矿中透过液压乃至液力传动的形式，对方向、流量乃至压力进行控制。

2.1 加工工艺的要求

高端液压支架在加工的工艺方面需要统一令设计简单合理化。特别对于液压支架的顶梁设计而言，在设计中应当与顶板良好接触，通过较强的稳定性，可以支撑顶板。在进行底座的设计时应当具备充分的空间，对安置立柱和推移装置十分有利，并且需要具备良好的稳定性。对于四连杆机构的设计而言，需要透过四连杆机构令支架顶梁前端点在运动轨迹中展现出近双纽线，如此则可以提升管理，确保支架的纵向和横向的稳定性。

2.2 挑选好加工工艺

依照不完全统计，当前煤矿企业运用的液压支架大多数是铸锻件。假如大立柱缸筒的内径是500mm的液压支架，在设计中可以通过高强板进行设计。而对于500mm以上大缸径油缸内孔进行精加工时，最后一道工序通常使用滚压或者珩磨的方式进行。珩磨加工具备了较强的设备通用性，工装简易，加工表面存在交叉网纹，对油膜的构成十分有利[2]。

2.3 进行加工工艺

对于此加工工艺可以通过以下几个方式逐一进行。

（1）加工缸体

通常依照实际状况挑选带锯下料，通过热处理进行调质，喷丸后进行粗加工，再进行热处理时效和精加工的方式进行。在内孔加工的深孔镗床中进行粗镗和精镗滚压复合工艺中其精度可以超过IT9级，内表面粗糙度会低于Ra0.8。当内孔划伤与粗糙度缺乏的状况下通过珩磨方式进行，所以通过大规格数控深孔镗床以及数控深孔强力珩磨机等设备，提升大采高等高端液压支架缸体在加工方面的能力以及精度。

（2）加工导向套等盘套类零件

通过粗加工、热处理调质、精加工以及表面镀Ni-P合金的方式进行加工。而对于毛坯的挑选而言，应当选择模锻件，精加工可以在数控机床进行，其精准度超过了IT8级，通过一次装卡的方式，在上下刀塔一同进行内、外圆的方式进行加工。