電液控液壓支架推移千斤頂加工工藝研究

馮紅雨，葉 進(jìn)

河南能源化工集團(tuán)重型裝備有限公司 河南開封 476000

隨著國(guó)家對(duì)煤礦安全開采技術(shù)要求越來(lái)越高，近兩年電液控液壓支架在煤礦智能化裝備得到廣泛推廣應(yīng)用，電液控液壓支架的使用提升了煤礦采煤工藝的自動(dòng)化水平，為煤礦安全生產(chǎn)奠定了基礎(chǔ)。

電液控液壓支架是煤礦智能化裝備的重要組成部分，資金投入大，使用周期長(zhǎng)。電液控液壓支架推移千斤頂是移架和推溜的動(dòng)力源，推移千斤頂或傳感器出現(xiàn)故障電液控液壓支架將失去遠(yuǎn)程電液控制功能，以至于不能移架推溜。推移千斤頂結(jié)構(gòu)如圖 1 所示。

圖1 推移千斤頂結(jié)構(gòu)

1 推移千斤頂使用特點(diǎn)和損壞形式

電液控液壓支架在煤礦井下高溫、高濕以及煤矸石砸碰等惡劣的工作環(huán)境下，通常要求開采 2～ 3 個(gè)工作面不升井進(jìn)行大修，因此電液控液壓支架的使用壽命是一般液壓支架的 2～ 3 倍，而推移千斤頂具有使用頻次高、使用環(huán)境惡劣、損壞后更換困難等特點(diǎn)，通常要求其工作壽命在 2 萬(wàn)次以上；因推移千斤頂位置傳感器安裝在推移千斤頂內(nèi)部，易因磨損、腐蝕而損壞。在實(shí)際使用過(guò)程中，主要損壞形式有以下幾種：

(1) 缸筒內(nèi)壁腐蝕，將活塞密封劃傷破損，導(dǎo)致千斤頂內(nèi)部串液；

(2) 活塞桿鍍鉻層銹蝕或劃傷，將導(dǎo)向套活塞桿密封劃傷破損，導(dǎo)致千斤頂漏液；

(3) 推移千斤頂位置傳感器同活塞桿內(nèi)孔長(zhǎng)時(shí)間摩擦損壞，導(dǎo)致無(wú)位置信號(hào)。

2 原推移千斤頂加工工藝

推移千斤頂一般加工工藝是缸筒內(nèi)孔直接刮滾加工后焊接缸底；活塞桿外圓磨削完成后鍍 5～ 7 絲硬鉻；活塞和導(dǎo)向套等其他內(nèi)裝件加工鍍鋅，進(jìn)入裝配工序。

該加工工藝的缸底傳感器安裝在?22 mm 孔內(nèi)，該孔提前加工進(jìn)行焊接，傳感器同缸筒內(nèi)壁的同軸度因缸底和缸筒的拼焊誤差較大，推移千斤頂根據(jù)不同地質(zhì)條件在 0.5～ 1 a 后出現(xiàn)前述的各類型損壞，1 a后出現(xiàn)大面積推移無(wú)信號(hào)現(xiàn)象，因此該工藝達(dá)不到電液控液壓支架推移千斤頂?shù)氖褂靡蟆?/p>

3 推移千斤頂加工工藝改進(jìn)

分析該推移千斤頂?shù)氖褂锰攸c(diǎn)及存在問(wèn)題，從加強(qiáng)推移千斤頂?shù)墓ぷ髅娣栏燃?jí)、提升傳感器位置尺寸加工精度來(lái)保證其使用壽命。

(1) 改進(jìn)缸筒加工工藝。為降低缸筒滾壓加工應(yīng)力并提升其耐腐蝕能力，內(nèi)孔采用粗鏜—時(shí)效處理—精鏜—珩磨—內(nèi)孔 (含螺紋) 鍍銅錫合金的生產(chǎn)工藝。通過(guò)時(shí)效工序，提升缸筒內(nèi)徑尺寸的穩(wěn)定性，將內(nèi)孔刮滾改為珩磨，提升鍍層的結(jié)合力。

(2) 采用新技術(shù)提升活塞桿的耐磨性。為提升活塞桿工作區(qū)表面的耐腐蝕能力，使用激光熔覆鎳基不銹鋼粉末，其加工工藝是粗車—激光熔覆—精車—磨削。

(3) 導(dǎo)向套等內(nèi)裝件全部改為鍍銅錫合金。

(4) 改進(jìn)缸底加工工藝。缸底是位置傳感器安裝定位部件，是?22 內(nèi)孔加工的關(guān)鍵。加工精度主要體現(xiàn)在 3 個(gè)方面，一是尺寸為?22H7，精度較高；二是該孔同缸筒的同軸度為 0.04 mm，該精度直接影響傳感器安裝后的使用壽命；三是粗糙度為Ra1.6，該孔位于缸底內(nèi)部，車刀刀桿細(xì)長(zhǎng)，數(shù)控車床轉(zhuǎn)速不能超過(guò) 320 r/min，粗糙度無(wú)法保證。針對(duì)上述問(wèn)題，將缸底拆解為缸底和連接座 2 個(gè)部分，先粗加工連接座?22 孔，改進(jìn)前后缸底結(jié)構(gòu)如圖 2、3 所示，且缸體中部增設(shè)耳軸。為保證?22的公差和同軸度，先將連接座同缸筒焊接，以缸筒內(nèi)孔為基準(zhǔn)精加工?22 內(nèi)孔和 M32 螺紋，完成后再焊接缸底；由于縮短了車刀的長(zhǎng)度，振刀現(xiàn)象減輕，缸底的粗糙度達(dá)到了圖紙要求。

圖2 改進(jìn)前的缸底結(jié)構(gòu)

圖3 改進(jìn)后的缸底結(jié)構(gòu)

4 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)對(duì)電液控推移千斤頂制造工藝和結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)，其可靠性明顯提升。從 2018 年第一批改進(jìn)的推移千斤頂投入使用至今，該推移千斤頂已經(jīng)累計(jì)推廣使用 1 000 余根，效果明顯，提升了推移千斤頂?shù)目煽啃?，降低了維護(hù)費(fèi)用，具有一定的推廣和借鑒意義。