白全有

雙伸縮立柱內(nèi)注式接頭孔失效密封面的修復(fù)

白全有

分析了雙伸縮立柱中內(nèi)注式活柱接頭孔密封面的失效原因及其原有修復(fù)工藝所存在的缺陷，介紹了改進(jìn)后的修復(fù)工藝。

液壓支架；雙伸縮立柱；活柱內(nèi)注式接頭孔；密封面

大同煤礦集團(tuán)力泰公司在2009年的全年當(dāng)中，共大修帶有雙伸縮的立柱1 826根，其中有近15%的活柱為內(nèi)注式接頭孔。這種內(nèi)注式接頭孔的損壞多為密封面銹蝕嚴(yán)重，常規(guī)處理方法是將活柱頭部切掉，重新加工并焊接柱頭。這種修復(fù)工藝復(fù)雜，費(fèi)用高，嚴(yán)重影響支架大修工期。針對(duì)這種情況進(jìn)行分析論證后，對(duì)其原有工藝措施進(jìn)行了改進(jìn)，以達(dá)到產(chǎn)品的設(shè)計(jì)要求。

1 內(nèi)注式接頭孔的作用及失效產(chǎn)生的原因

1.1 內(nèi)注式接頭孔的作用

根據(jù)液壓支架的工作要求，支架立柱分為單伸縮和雙伸縮的形式。雙伸縮立柱是兩級(jí)套缸、活塞式的液壓缸，由一級(jí)缸體、二級(jí)缸體兼活柱體、二級(jí)活柱、活塞、導(dǎo)向套、底閥等主要部件組成。內(nèi)注式接頭孔屬于一級(jí)活柱的上腔接頭座孔，降柱時(shí)由此接頭座孔將二級(jí)缸兼一級(jí)活柱首先降縮至缸底限位處，頂桿將底閥頂開(kāi)，再由其他接頭座孔將二級(jí)活柱下降。

1.2 失效產(chǎn)生的原因

現(xiàn)在各種類型的液壓支架使用的都是水包油型乳化液，而低濃度的水包油乳化液具有成本低、難燃、比熱大、壓縮率小、黏溫性好、空氣溶解度小等優(yōu)點(diǎn)。在配制乳化液時(shí)，不僅對(duì)水的硬度、pH值、硫酸根與氯根、機(jī)械雜質(zhì)及懸浮物方面有要求，還在乳化油的選用、配制濃度（配制比例要求為5%）及乳化液的使用和維護(hù)方面有著嚴(yán)格的要求。因此在使用過(guò)程中乳化油與水的配比不符合要求或是乳化液水質(zhì)存在問(wèn)題等，都可能造成活柱頭部接頭座孔密封面銹蝕嚴(yán)重，無(wú)法實(shí)現(xiàn)與接頭座的裝配，使其失去密封作用。

2 原有修復(fù)工藝及改進(jìn)后的修復(fù)工藝

2.1 原有修復(fù)工藝

針對(duì)這種損壞情況，以前采用的工藝方法是用35#圓鋼加工成的堵，把失去密封作用的接頭孔直接焊死，不再保留其應(yīng)有的用途；然后在原來(lái)接頭孔的反方向上再重新定位，畫(huà)加工線，鉆φ24.3和φ18H9孔，并攻M24×1.5-6h螺紋后，在保證各項(xiàng)尺寸達(dá)到技術(shù)要求后，新接頭座孔完成，見(jiàn)圖1。

圖1 重新加工后的接頭孔

采用這種工藝一般需經(jīng)過(guò)焊堵、重新畫(huà)線、鉆孔、攻螺紋等工藝步驟，操作繁瑣，工件需轉(zhuǎn)運(yùn)、裝卡多次，并在焊接堵和對(duì)新的接頭孔的加工過(guò)程中，容易損傷活柱電鍍面；加工新接頭孔時(shí)，各種技術(shù)要求和加工精度難以保證，且增加了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度和生產(chǎn)成本；使用這種方法加工的孔使用一段時(shí)間后，還會(huì)產(chǎn)生同樣的銹蝕情況，這時(shí)只能采用更換柱頭的方法來(lái)修復(fù)活柱。

2.2 改進(jìn)后的修復(fù)工藝

改進(jìn)后的修復(fù)工藝，簡(jiǎn)單實(shí)用且修復(fù)率高，方法如下：擴(kuò)孔-加工新接頭座-焊接。

2.2.1 擴(kuò)孔

在原來(lái)的失效接頭座孔處，將原接頭座孔用鉆床擴(kuò)至φ40并與活柱內(nèi)孔接通，然后再加工與新接頭座焊接時(shí)用的φ55沉孔，見(jiàn)圖2。

圖2 擴(kuò)孔后的接頭孔

2.2.2 加工新接頭座

根據(jù)設(shè)計(jì)要求，選用焊接性能良好的27SiMn圓鋼經(jīng)調(diào)質(zhì)后進(jìn)行加工。用車床將其加工成外圓φ40，高度為44.5 mm的圓柱形接頭座，其內(nèi)孔按原接頭座孔形式加工，見(jiàn)圖3。

圖3 圓柱形接頭座

2.2.3 焊接

焊接結(jié)構(gòu)參數(shù)、焊接工藝參數(shù)、焊接前的準(zhǔn)備和操作方法等因素都會(huì)影響焊接接頭的質(zhì)量。鋼材的焊接通常采用熔化焊方法，是在接頭處局部加熱，使被焊接材料與添加的焊接材料熔化成液體金屬，形成熔池，隨后冷卻凝固成固態(tài)金屬，使原來(lái)分開(kāi)的鋼材連接成整體。因加熱、冷卻這種熱變化在局部范圍急速地進(jìn)行，膨脹和收縮變形均受到拘束而產(chǎn)生塑性變形，這樣在焊接完成并冷卻至常溫后工件容易變形，所以將加工好的接頭座裝入柱頭φ40孔內(nèi)后，在焊接時(shí)為了防止螺紋受熱變形，采取先擰入接頭座，然后用小電流多道焊接等措施減小變形的影響，最后對(duì)焊接后的接頭座處進(jìn)行打磨，完成改造，見(jiàn)圖4。

采用這種修復(fù)工藝，可重復(fù)多次修復(fù)活柱，而且接頭座可根據(jù)需要提前進(jìn)行加工，在修理時(shí)只需在活柱上擴(kuò)孔將接頭座裝入焊好，不僅降低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度和生產(chǎn)成本，還提高了生產(chǎn)效率。

按此工藝方法修復(fù)的雙伸縮立柱，經(jīng)本公司出廠測(cè)試、檢驗(yàn)，全部合格，沒(méi)有出現(xiàn)強(qiáng)度弱、密封性差及漏液現(xiàn)象，送井下生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)使用較長(zhǎng)時(shí)間后，仍保持良好狀況。

［1］ 鄒增大.焊接材料、工藝及設(shè)備手冊(cè).北京：化學(xué)工業(yè)出版社，工業(yè)裝備與信息工程出版社：2001.

［2］ 范維唐.煤礦支護(hù)手冊(cè).北京：煤炭工業(yè)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，天津工程師范學(xué)院（機(jī)械制造及其自動(dòng)化專業(yè)）畢業(yè)，現(xiàn)在大同煤礦集團(tuán)機(jī)電裝備力泰公司工作，助理工程師。

2012-07-02

2012-07-24