关于高端液压支架机械加工工艺的研究

关于高端液压支架机械加工工艺的研究

宁勇

兖矿东华重工有限公司山东省邹城市273500

摘要：文章从高端液压支架的结构件制造工艺、加工件制造工艺以及装配工艺入手，分析传统工艺的缺点以及当前使用的最新工艺形式，从增加工作阻力和可靠性方面，为高端液压支架的制造提供参考。

关键词：高端液压支架；机械加工工艺

1引言

高端液压支架是液压支架的一种，是以控制系统和工作阻力作为标准来区分的液压支架。高端液压支架的工作阻力在10000N以上，而且是采用电液伺服控制操纵阀。随着科学技术的进步，高端液压支架的制作工艺水平也在稳步提升，为煤矿开采的安全性和效率提供了更好的设备保障。本次就通过对传统的生产工艺进行了研究，并根据本企业的生产实际做出一定的改造。

2高端液压支架结构件制造工艺

高端液压支架主要分为机械加工件和结构件两大部分，其中结构件包含的范围很大，有推移杆、顶梁、插板等。原则上说，只有各个结构件和机械加工件的制造工艺符合了制造方案，才能提高组装而成的高端液压支架的质量。本企业使用的高端液压支架是钢板焊接、立体的箱式结构，因此制造结构复杂，工艺复杂，加工难度较大。

2.1材料选择和下料

制造板材的不同，会直接影响到最终成品的质量，对于焊接工艺也会产生一定影响。因此在制造高端液压支架时要按照想要达成的目标功能以及受力的不同进行板材的选择。对于高端液压支架来说，板材一般选择在Q460-890之间的钢材，这些材料强度较大，制造成的结构件品质较高。但选好材料之后，还要注意进行超载破坏、脆性断裂、疲劳破坏等试验，确定该种板材是否适合制造结构件；还需要对板材进行一定的处理。主要是很多工件表面存在腐蚀、焊渣、氧化等情况，会影响板材的性能。因此在选择好材料之后要对这些问题进行提前处理，可选择喷丸处理。

在下料时选择离子切割机，借助信息化技术进行下料，这样可以更准确地把握下料尺寸，提高板材的利用率。对于坡口的加工，当前一般是人工加工，难以准确控制破口大小，因此有人提出使用机器人或者非线性半自动切割机床进行曲线坡口的加工。可以保证加工质量。

2.2焊接

焊接前需要先对板材进行预热处理，以免焊接时板材出现裂缝。对于预热方法的选择，现在多使用各种设备来配合进行，比如说大型电热炉以及燃气预热炉，即对板材进行预热，又能对板材进行保温，减少成本。对于高强板的焊接，过去是使用气体保护焊，但缺陷较多。现在一般是使用综合气体进行保护，配合热输入参数的改变，来进行控制。焊接时还要注意选择合适的位置，呈对称和分层焊接。焊接完毕后注意对材料的检测，使用超声波设备探测是否存在焊缝，如果有的话需要重新焊接，直到不出现焊缝。

3高端液压支架机械加工件制造工艺

3.1材料选择

高端液压支架的大直径立柱在制造时，强度需要大于工作阻力（一般在12000N以上），这样才能够保证材料的耐腐蚀性以及韧性。材料选择好后要先进行一次焊接检测试验，保证能够焊接合格。

3.2立柱缸筒加工

该加工件的加工要特别注意，因为如果加工质量不高的话会影响立柱的使用寿命。以当前的工艺来说，进行立柱缸筒加工有两个难题，即缸筒内孔圆度和精度的加工。因此现在都是结合选择的材料特点进行加工，确定工艺的选择。针对不同的毛培，选择不同的装炉方式，进行温控监控。而且因为缸筒加工时直径和厚度的比例不合适等问题，导致缸筒的刚性很差，容易出现变形。因此为了解决这个问题，一般采取刮削和滚光复合的工艺。

3.3活柱和活塞杆加工

我国目前使用的活塞杆经过长期使用后多数会出现港口严重磨损以及沟痕较深等问题，对缸筒造成严重的损害，缩短其使用寿命。因此为了解决这个问题，在精加工时选择使用数控机床，依靠计算机控制加工参数和流程；分步进行密封面的磨削工作；使用专业的设备对活塞杆的孔进行加工，以保证同样的轴度；进行电镀时需要使用专业的仪器对镀层的质量和分层厚度进行检测和测定。

4高端液压支架机械装配工艺

高端液压支架的装配环节是生产的最终环节，包括各个部件的装配和调试，总装和试验等。在进行装配前，工人必须熟悉装配图纸，能够按照图纸要求进行准备，检查各个部件是否准备妥当，而且对于原件的接口要慎重处理，避免装配时对接不上。这样才能保证零件的质量和性能都符合工艺要求。

4.1零件平面度和弯曲控制

装配时将各个部件组装到一起，因此对于部件平面度有很高的要求，部件平面度的大小会直接影响到装配的精度。特别是在一些重要的地方，需要将零件的受力情况改善，从而降低零件的变形可能。在对钢板碾压进行校准时，钢板表面会出现硬化，可在一定程度上提高钢板的部分力学性能。提高零件的平面度现在一般使用先进的平板机进行处理，精度较高，处理效果明显，实际操作是，一般是利用平板机对零件进行多次压平，这样可以保证零件的平面度维持在0.1%-0.2%之间，提升零件的表面质量。另外，如果遇到特殊的零件，需要根据不同的设计要求进行压形胎具的设计，这样按照设计的胎具进行制造，可以提升零件的尺寸精确度和质量要求，更贴合装配的要求。

4.2检验及试验

因为很多高端液压支架的零件是焊接制造的，因此可能存在热变形或弹性变形。在零件焊接完成进行装配时，一般是进行调整装配的方法，以确保零件可以达到初始的装配要求。但装配和调整完成后，技术人员需要根据要求对装配成品进行检验试验。在检验时，不允许直接的连接操纵阀，需要先对支架的主管路进行连接；支架的千斤顶构件需要完成3此预定的设计目标，在2处极限的地方都能最低完成并能够达到额定的工作压力，同时能保持一段时间，在这个过程中还要同时检查液压元件的质量是否达标，有无渗漏等；检验过程中要密切关注压力表，5min以内压强未出现下降即表示装配合格。在试验样机压架时，需要贴应变片，检测不同点的应力应变值，进行数据分析，选择最合理的参数校正结果。

5结语

高端液压支架在当前的工业生产中得到了广泛的应用。为了实现高端液压支架高工作阻力和高可靠性的标准，需要对高端液压支架的生产工艺进行优化和改进。因此通过对高端液压支架等的结构件制造工艺、加工件制造工艺技艺装配工艺进行分析研究，进行深入了解，寻找更加科学有效、经济性好的生产工艺。

参考文献：

[1]王安国.高端液压支架制造工艺方案的探讨[J].能源与节能,2017,(6):134-135+137.

[2]徐庆江.高端液压支架机械加工工艺探究[J].电子制作,2016,(18):19.

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