高端液壓支架機械加工工藝探究

徐慶江 威海職業(yè)學院機電工程系

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準的提高，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械加工的工藝，以供同行業(yè)參考。

高端；液壓支架；機械；加工工藝

引言

在科學技術的發(fā)展下，煤礦企業(yè)愈發(fā)注重安全高效的生產(chǎn)狀態(tài)，把高端液壓支架當作重要的采煤設施。高端液壓支架使用性能是通過生產(chǎn)制造企業(yè)運用的工藝水準給予判斷。由于煤炭企業(yè)提升了生產(chǎn)效率的標準，令采煤設備機械化程度逐漸提升，采煤工作持續(xù)加大對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，應當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)制造工藝的技術水準。當前，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。通過運用先進的工藝，透過有效設定生產(chǎn)設備，打造出質(zhì)量最佳的液壓支架?？墒窍噍^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)濟性優(yōu)化方面不夠理想，立柱以及千斤頂?shù)葯C械加工件無法在表面處理工藝上與國外的水準相抗衡，生產(chǎn)設備的自動化控制乃至生產(chǎn)當中的監(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)可以達到Φ500mm。

（2）工藝方法

國外在Φ200mm內(nèi)深孔缸筒達到10m長一次加工，而且依照所需進行切割。國內(nèi)加工最長是3m，國外可以通過熱鐓技術對油缸進行加工，也就是將金屬加熱到低于流動狀態(tài)的50℃至100℃，通過萬噸水壓機經(jīng)由軸向不斷鐓沖進行加工。成型缸筒的缸底十分完整，并且對缸口進行擴孔成型，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。

1.2 結(jié)構(gòu)件加工

因為國外液壓支架在結(jié)構(gòu)件中挑選了普遍運用的優(yōu)質(zhì)板，屈服的強度為σ8=3.92～10.78×106MPa,鋼板在綜合性能方面超出國內(nèi)水準。通過預熱通過高強度氬弧進行焊接，再進行回火。為了降低數(shù)控鋼板下料變形，大多通過水下切割方式。國外對大量的定型結(jié)構(gòu)通過機器人進行焊接、開坡口，提升效率，確保品質(zhì)，減輕了工人的體力勞動。

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

1.3 閥類加工

國外大多通過銅合金閥殼與高強度不銹鋼閥芯，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，并且可以自動測量。產(chǎn)品在設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閥試驗臺，而且可以自動通過計算機進行掌控、顯現(xiàn)并將各類參數(shù)乃至測量結(jié)論進行打印。

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，遠遠比國外落后了5到7年。我國機械加工設備通過機群式布置，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

高端液壓支架對綜采設備具有支護作用，可以在相應程度加快刮板輸送機移至工作面。支架的升降主要通過支柱等液壓油缸進行，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力元件，能夠與其它液壓缸完成聯(lián)動。操縱閥在煤礦中透過液壓乃至液力傳動的形式，對方向、流量乃至壓力進行控制。

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)一令設計簡單合理化。特別對于液壓支架的頂梁設計而言，在設計中應當與頂板良好接觸，通過較強的穩(wěn)定性，可以支撐頂板。在進行底座的設計時應當具備充分的空間，對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。對于四連桿機構(gòu)的設計而言，需要透過四連桿機構(gòu)令支架頂梁前端點在運動軌跡中展現(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，當前煤礦企業(yè)運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，在設計中可以通過高強板進行設計。而對于500mm以上大缸徑油缸內(nèi)孔進行精加工時，最后一道工序通常使用滾壓或者珩磨的方式進行。珩磨加工具備了較強的設備通用性，工裝簡易，加工表面存在交叉網(wǎng)紋，對油膜的構(gòu)成十分有利[2]。

2.3 進行加工工藝

對于此加工工藝可以通過以下幾個方式逐一進行。

（1）加工缸體

通常依照實際狀況挑選帶鋸下料，通過熱處理進行調(diào)質(zhì)，噴丸后進行粗加工，再進行熱處理時效和精加工的方式進行。在內(nèi)孔加工的深孔鏜床中進行粗鏜和精鏜滾壓復合工藝中其精度可以超過IT9級，內(nèi)表面粗糙度會低于Ra0.8。當內(nèi)孔劃傷與粗糙度缺乏的狀況下通過珩磨方式進行，所以通過大規(guī)格數(shù)控深孔鏜床以及數(shù)控深孔強力珩磨機等設備，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合金的方式進行加工。而對于毛坯的挑選而言，應當選擇模鍛件，精加工可以在數(shù)控機床進行，其精準度超過了IT8級，通過一次裝卡的方式，在上下刀塔一同進行內(nèi)、外圓的方式進行加工。

3.結(jié)束語

總而言之，分析高端液壓支架設計與制造工藝，令對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)，并且在煤礦開采當中，可以具有良好的支護效果。此類涉及構(gòu)造理念符合煤礦機械設備制造的工藝流程，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)濟獲得良好的發(fā)展。

[1]王國法.高端液壓支架關鍵技術研究與產(chǎn)業(yè)化進展[J].煤炭科學技術.2011.（4）：78-83.

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