液压支架推移连接头锻造工艺改进

姜德娟

摘 要：随着我国科技的进步，采煤行业也实现了机械化，作为机械化采煤的重要部分，液压支架的应用改善了传统开采方法中的支护效果，与可弯曲式的刮板运输机配合推进回采工作面，在采煤作业中发挥着重要作用。但传统的液压支架连接头的各段强度不均匀，且容易出现应力集中的问题受到多项荷载，而出现断裂等情况。本文主要对液压支架推移连接头锻造工艺的改进进行分析研究，以促进此工艺的发展。

关键词：液压支架；连接头；锻造工艺；改进

在综合机械化采煤的过程中，液压支架连接头工艺在生产中的作用很重要，在应用中不仅要注意生产效率的提高，还要保证矿井作业的安全生产，其制造质量必须要得到保证。在其锻造过程中，相关工艺存在一些缺陷，对生产质量和生产安全造成重大威脅。因此，要提高液压支架连接头的可靠性，就要使其故障率降低，对锻造工艺进行合理有效的改进，实现液压支架连接头的改进。

1 液压支架连接头发生断裂的原因

对于液压支架推移连接头的断裂问题，要先了解其出现的原因。首先从出现断裂的连接头所处的工作面，及其地质条件角度进行分析，由于其所处工作面的倾斜程度较大，而底板是比较松软的。在这种情况下，液压支架连接头会受到推力和拉力的影响，还存在较大的扭转力，使连接头出现断裂问题。

在液压支架连接头的中间位置，其截面为正方形，并且具备良好的强度和刚性；在连接头的两端根部为长方形截面，这部分的强度较低、性能较差。因此在其受到的扭转力较大交变的情况下，其中间部位因为强度较高，因此变形情况较小，而应力主要集中在连接头两端的根部，在经过反复的扭转和弯曲变形之后，会引发连接头断裂。

最后，一些单耳连接头经过使用，但没有出现断裂的情况进行分析，其两端根部的4个尖角存在一字儿小裂口，这种现象可能是在推拉力和扭转力的影响下，连接头两端根部尖角处会出现微裂，之后则会在使用中不断扩大，最终形成断裂。

2 液压支架推移连接头原制造工艺

液压支架主要应用与煤矿井下作业，是其常用的支护设备，因此需求量和消耗量较大，需要多次对此进行修理维护。这种连接头容易损坏，此前主要采用铸造工艺，以获得毛坯件，但这种铸造方式产出的产品容易损坏，且其强度难以达到应用要求。在之后的发展中，开始采用锻造工艺，由于连接头的锻坯体积较大、品种多样，需要使用较高的制作费用，不具备良好的经济性，因此多采用现场简易胎具锻造。

最初使用的为自由锻工艺，之后采用气割成型工艺。这种锻造工艺的锻件很重，并且在其锻造完成后会产生较多的残余量，浪费了大量的原材料，是不利于节能减耗的实现的。且会受到锻造设备吨位的限制，在连接头工艺中是不能很好利用锻模模具的，需要使用自由锻锤来锻造简单的胎膜工具，这样锻出的毛坯余量大，且有毛边、半圆球体成型差，因此整个毛坯成型的过程还需要应用仿形气割来完成。

3 液压支架推移连接头锻造工艺的改进

3.1 改进后的连接头锻造工艺

3.2 坯料重量分析

依照锻件各部位的尺寸，可以计算出锻件的体积，并采取相关系数，进一步明确锻件的重量。锻件需要进行二次锻成，取0.05的烧损率，将其与坯料重量相乘，再在此基础上加上坯料重量，即可获得坯料的重量。

3.3 ZY6400/12.5/28D型号液压支架推移连接头改造

这种型号的液压支架推移连接头的设计和制造不太合理，其强度不符合实际使用要求，因此其连接头会出现严重的经常性断裂问题，对采煤作业的安全生产是不利的。因此，针对这些情况要进行设计改善，使其能够与推移梁良好匹配，使其满足安全生产的要求。因此，在连接头锻造改造中，要消除其中会对安全生产造成影响的因素，具体改进方法如下：

第一，连接头的一端一开始是长方形的，可将其改为圆弧形，使设备运行转动中产生的阻力可以尽量减少。此外，原先工艺中的连接头，其左右两端的摆角可以适当增加，使连接头的受力情况得到改善，加强安全生产的顺利实现，能够更顺利进行综采工作面；第二，可以在连接头的上下面加焊钢板，焊接的钢板厚度大约为10mm，增强连接头的强度，使其满足安全生产的需要；第三，适当增加连接头整体的长度，增加100mm长度，并增宽100mm的工作面端面距，增强安全性。

3.4 连接头锻造工艺的改进效果

首先，对应用的工艺进行改进后，使用的各项材料用量减少了，在年度的生产和维修中，从总体上来说，可以节省大量的材料；其次，锻造工艺的改进有利于节省施工时间，比如气割工艺在生产单件时，可以节省2小时的时间，有效提高了连接头的锻造施工工艺；然后是锻造工艺得到简化，操作更加简便，提高了生产效率。同时，这种工艺不需要使用昂贵的设备，使自由锻造设备的应用范围不断扩大；最后，改进后的锻造工艺，其操作更加灵活，可以实现局部成型，这样一来就可以使用小型设备来锻造出较大型的模锻件。此外，在进行自由锻造时，要注意将一段充满胎具，而另一端可以欠充满胎具，更加符合实际应用。

4 结语

在采煤作业中，液压支架推移连接头在安全生产方面有着重要作用，在对其锻造工艺进行改进，可以完善其锻造操作，提高生产效率和质量。在其改进过程中，要以市场为导向、质量为宗旨，坚持改革创新，实现良好改进效果。

参考文献：

[1]屈有哲.液压支架连接装置的强化设计改进[J].煤炭科技，2017，（3）：175-177.

[2]王永刚，刘如宜，陈振.液压支架推移装置问题的剖析与解决方案[J].山东工业技术，2017，（19）：30.