失效油缸珩磨扩缸工艺与密封选用

2018-03-20李玉刚

山东煤炭科技 2018年8期

石虎李玉刚郑伟

（山东能源重装集团鲁南装备制造公司，山东枣庄 277500）

煤矿机械化程度的不断提高，综合机械化采煤被越来越多的矿井采用，在综合机械化采煤面中液压支架是极其重要的支护设备。液压支架一般由底座、顶梁、掩护梁、前梁、护板板、连杆、立柱、千斤顶、阀组及管路系统等部分组成，其中立柱、千斤顶是液压支架主要的承力和动力部件，其性能好坏直接影响液压支架支护性能和动作完成，控制制造质量，规范使用才能避免问题的出现。在使用过程中，存在的工作介质差、安全阀不开启、顶板压力大等诸多因素造成缸体涨缸、点蚀等形式的失效，严重制约着煤矿安全生产。基于此，我公司作为专业从事煤矿设备设计制造与再制造厂家，必须重点研究立柱、千斤顶的失效形式与修复工艺。

1 立柱、千斤顶及缸体的失效形式

液压支架的立柱、千斤顶失效形式多种多样，主要有缸体失效、柱体失效、密封失效、导向套失效等，其中缸体、密封失效是立柱、千斤顶失效的主要形式。缸体的失效形式主要有涨缸、点蚀、刮痕、磨损等几种，其中点蚀、刮痕是缸体失效的主要形式。

2 失效缸体的修复工艺

失效后的缸体修复工艺一般有缩缸、扩缸、激光熔覆、等离子熔覆、低温镀铁等。由于珩磨扩缸工艺简单易行、经济性好，普遍被使用单位所接受，所以具体介绍珩磨扩缸工艺。珩磨扩缸是解决缸体点蚀、刮痕失效形式的最佳方式。

3 扩缸尺寸的确定

在考虑立柱、千斤顶设计的安全系数不低于3的基础上，按照扩缸Φ0.5mm、Φ1mm、Φ1.5mm、Φ2mm，对不同缸径尺寸的缸体进行强度核算，发现安全系数随着缸径尺寸的加大呈上升趋势，超过2mm后缸体理论强度在安全系数边沿，为此确定最大珩磨尺寸不超过2mm。珩磨扩缸的尺寸系列标准：

（1）320mm≥缸径≥160mm的缸体：珩磨扩缸最大不超过Φ2mm。

（2）160mm＞缸径≥125mm的缸体：珩磨扩缸最大不超过Φ1mm。

（3）缸径＜125mm的缸体：珩磨扩缸最大不超过Φ0.5mm。

4 珩磨扩缸工艺过程

（1）准备工序

由于缸体长度一般都在0.5～2m之间，内壁的缺陷很难定量检测，所以珩磨时必须通过初磨工序去除表面锈蚀层才能判定损坏程度，确定下一步的修复措施。在密封制造时，其外径尺寸有一定的富余量，如Φ160～180mm缸体密封尺寸最小富余量为0.85mm，Φ200～320mm缸体密封尺寸最小富余量为0.9mm，考虑密封使用具有一定的弹性变形和磨损余量，珩磨去除Φ0.5mm的缸体，使用原尺寸密封就能保证缸体的密封性能，所以初磨去除0.5mm比较合理。

（2）工艺实施

珩磨工序一般有缸体清洗、烘干、初磨、焊补、打磨、最终珩磨、检验，具体作业顺序为：用清洁液清洗缸体，去除缸体内的杂质、油脂等，然后自然晾干或烘干处理，进行初步检验。存在点蚀、涨缸、尺寸超标等现象的，分类进入珩磨工序。实施初磨工艺实施，磨削去除厚度尺寸0.5mm，再用强光手电进行目测检查：① 缺陷消除的，做好标记后可转入组装工序；② 缺陷依然存在的，对缺陷工件进行钎焊焊补或用等离子熔覆锥焊，采用直磨机手工打磨，再进行二次珩磨。在二次珩磨时，去除尺寸Φ0.5mm，进行二次检测。缺陷消除的，做好标记转入组装工序；缺陷依然存在的，进行三次珩磨。依次类推，直至扩缸尺寸达到Φ2mm，缺陷依然存在的，报废处理。

（3）缸口部位修复

立柱、千斤顶的缸口部位是静密封配合，结构复杂，如对该部位进行珩磨扩缸，在该处装配使用的导向套、缸盖、三半环、孔用弹性涨圈等结构件必须相应加大尺寸重新制作，这就造成修复工艺的复杂化，给承修厂家带来极大的困扰，故对其一般不进行珩磨扩孔处理。但是，为了保证该处的密封性能，必须对其进行彻底清理和抛光处理，在去除沟槽杂质的同时，也可清除锈层、钝化点蚀面。