液壓支架鉸接孔檢修工藝的延伸及應(yīng)用

彭帥

（河南能源化工集團龍宇能源機電制修廠，河南永城476600）

0 引言

液壓支架利用泵站提供動力，通過液體壓力形成支撐力從而實現(xiàn)自動移設(shè)，進行頂板支護和管理的，是綜合機械化、現(xiàn)代化采煤不可缺少的配套設(shè)備。液壓支架主要用于水平面及不大于10°的緩傾斜厚煤層沿底板一次放頂煤采全高開采的長壁綜采工作面，也適用于急傾斜特厚煤層水平分層放頂煤綜采工作面。

由于煤礦井下工作環(huán)境復(fù)雜多變，在液壓支架使用、操作過程中，會有幾次、十幾次甚至上百次的壓力沖擊作用，1套液壓支架在井下工作時，要服役至少1個工作面，在生產(chǎn)接續(xù)緊密時，往往需要通過轉(zhuǎn)移工作面來實現(xiàn)生產(chǎn)的持續(xù)性，這就導(dǎo)致1套支架至少要工作1個工作面甚至幾個工作面。液壓支架鉸接孔基本間隙都在1～2 mm之間，再加上孔和軸的尺寸公差，鉸接孔和鉸接軸的實際配合間隙還要加大0.3～0.7 mm，即二者的實際間隙在1.3～2.7 mm之間，加上井下維護、保養(yǎng)設(shè)施、設(shè)備的不完善，修理設(shè)備的不充足，液壓支架各個結(jié)構(gòu)部件，除了要承受來自頂板的壓力外，結(jié)構(gòu)件之間的往復(fù)沖力、慣性力也對軸和孔產(chǎn)生作用力，各個承力組件就會產(chǎn)生或大或小的變形，嚴重的也可能造成部件的報廢；其中以支架各部件連接間的鉸接孔（軸）、各千斤頂連接用的銷軸孔（銷軸）變形量最為明顯。

按照傳統(tǒng)的補焊、打磨修復(fù)方式，往往不能達到理想的效果，孔、軸的直線度、垂直度都不能得到有效的保障，給修理和使用帶來一定的問題。

1 生產(chǎn)及檢修現(xiàn)狀

以掩護式液壓支架ZY3800/16/35為例，在檢修中，挑選3部鉸接孔超差支架進行拆解，分別對底座、前后連桿、掩護梁及頂梁測量φ90、φ110銷軸及銷軸孔，測量尺寸見表1。

按照公司規(guī)定，鉸接孔的修理公差φ四連桿機構(gòu)鉸接孔≤φ設(shè)計標準+2 mm，φ其余≤φ設(shè)計標準+3 mm，若超出該范圍，則需要進行鉸接孔修復(fù)或報廢處理。從表1可以看出，以上各結(jié)構(gòu)件孔均需要進行孔的修復(fù)作業(yè)。

表1 支架各結(jié)構(gòu)件鉸接孔尺寸測量mm

由于鑲套、更換主筋板等方法結(jié)構(gòu)局限性小、質(zhì)量較低、易出現(xiàn)問題等現(xiàn)象，按照慣例，以如下工序進行孔的修復(fù)：

1）針對孔超差情況，將支架全部大解體，清理待修復(fù)孔周圍的煤矸石、銹跡等，保持孔周圍有足夠的清潔度。

2）視 φ110、φ90 孔超差嚴重程度，確定修補重點。

3）符合測量環(huán)境后，測量鉸接孔尺寸并做好記錄。

4） 通過測量，φ110孔尺寸大于φ112.5的進行修補；φ90孔尺寸大于φ92.5的進行修補。

5）使用普通電焊機或者二氧化碳氣體保護焊對超差孔進行補焊，將φ110孔補焊到φ110左右，φ90孔補焊到φ90以內(nèi)。

6）使用手動砂輪機進行修磨，φ110孔修磨尺寸在φ112.35以內(nèi)，φ90孔修磨尺寸在φ92.35以內(nèi)。

通過以上方案進行孔的檢修工作后，可保證大部分符合使用要求，但仍有一部分孔不符合使用要求。

2 一種新式孔修復(fù)工藝的確定及實施

在總結(jié)各種鉸接孔修復(fù)工藝優(yōu)缺點的基礎(chǔ)上，結(jié)合實際情況，確定了如下的孔修復(fù)工藝（如圖1）：

圖1 新型孔修復(fù)工藝流程圖

1）針對孔超差情況，將支架全部大解體，清理待修復(fù)孔周圍的煤矸石、銹跡等，保持孔周圍有足夠的清潔度。

2）針對各部件孔超差的部位，將孔與地面呈垂直結(jié)構(gòu)放立，采用平焊方法對孔內(nèi)壁表面進行焊接。

3）在一個平面焊接完畢后，轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)件位置，使另外一側(cè)孔內(nèi)壁表面與地面垂直，繼續(xù)進行平焊焊接。如此類推，直到將孔內(nèi)壁全部補焊圓滿。采用如上方法，可避免堆焊補孔的應(yīng)力集中現(xiàn)象。清除表面焊渣等殘留物，將結(jié)構(gòu)件轉(zhuǎn)至鏜床處（視加工有效長度選擇不同鏜床）。

5）待結(jié)構(gòu)件在鏜床裝夾完好后，采用雙向同時鏜孔的方法進行鉸接孔的再加工。

按照如上方法修復(fù)后，各鉸接孔尺寸（隨機抽取）如表2。

表2 使用新工藝修復(fù)的鉸接孔尺寸mm

3 新工藝的優(yōu)點及發(fā)展方向

使用該工藝可在一定程度上大大提高液壓支架鉸接孔的修復(fù)質(zhì)量，可在一定程度上延長了液壓支架的使用壽命，對礦方生產(chǎn)、維護等帶來便利。

該工藝在補焊階段，亦可使用較為先進的自動化焊機進行孔的滿焊作業(yè)，以進一步降低焊接過程中的應(yīng)力集中現(xiàn)象，進而提高孔焊接質(zhì)量，為下一步工序的開展奠定基礎(chǔ)。

該工藝也適用于液壓支架鉸接孔的再制造項目，可實現(xiàn)在主筋板等強力部件完好的情況下，鉸接孔的修復(fù)再利用。