摘要：随着经济的发展，我国煤炭需求也在逐渐增加。由于采煤过程的工作条件不同，所需要的物理机械性质也不尽相同。鉴于此，本文对液压支架立柱维修与再制造技术进行了分析。
关键词：液压支架技术；立柱维修；再制造
前言
采用机械式的采煤办法是适应现代发展的必经之路，所以，研究开发液压支架技术是很重要的，由于液压支架的类型很多，所以，关于其的立柱维修技术和再制造技术也成为发展的必需进步技术。
1.液压支架
液压支架在矿井中发挥着保护作用，其中，立柱是主要承载部位。在液压支架的维修中，由于立柱的数量很多，所以是主要维修对象，而且，立柱的维修有利于减少生产控制成本，从而有更多的经费来开发发展。传统的立柱维修已经无法满足如今的液压支架技术发展了，所以我们只有不断地去提高立柱维修技能，才能将立柱的使用寿命充分延长。液压支架的工作进程必须具备有升、降、推、移这四个基本动作，而且，支架初撑力的大小取决于泵站的工作强度和立柱的数量。
2.液压支架立柱维修与再制造技术
2.1缸体内表面的一般维修技术
2.1.1珩磨修复内孔
缸体内表面的腐蚀或轻微划痕，在尺寸没有超出原设计公差范围的情况下，修复工艺一般是采用珩磨机珩磨内孔，具有表面质量好、加工精度高、生产效率高、经济性好的特点。腐蚀或划痕深度小于0.25mm的缺陷，都可以通过珩磨来修复。早期控制标准是内径公称尺寸+0.5mm，即直径方向允许珩磨至最大尺寸为缸内径公称尺寸+0.5mm。随着密封材料技术的发展，后期控制标准为+0.6mm，经过珩磨使圆度达到出厂要求，密封件使用原设计标准密封。
2.1.2配制非标准密封
缸体内表面均匀磨损、尺寸超差在一定范围内的情况下，可以采用非标准、加大尺寸的密封件进行补偿。一般情况下液压支架密封件均为批量生产的注塑件，目前维修现场配置有专用数控机床用于加工密封件，技术已经成熟，可以根据缸体内孔实际尺寸车削配制密封件。密封件车削专用数控车床配备快速型电动刀塔系统、切割刀及材料碎屑抽吸装置，可根据配合尺寸快速定制加工非标密封件，已成为支架立柱维修的一项重要技术。原则上在缸体壁厚满足强度要求范围内，都可以采用非标密封件。配制非标密封件的原则是掌握“最大挤出间隙”，即缸体内孔与活塞最大直径处的间隙。对应每一种密封材料，该间隙都存在一个极限值，如果达到或超出对应的极限值，就会导致密封材料受压后变形，并挤入这个间隙，致使密封失效。在实际间隙不超过“最大挤出间隙”的情况下，就可以配制非标密封件，继续保持密封性。缸体内孔磨损后造成该间隙扩大，当实际间隙值未达到“最大挤出间隙”并满足缸体均匀磨损，或通过珩磨后缸体圆度满足要求，经计算缸体壁厚强度仍满足要求，就可采用放大密封件及挡圈的外径尺寸的方法。在密封件生产厂家提供的最大挤出间隙表上，可以发现不同型号产品之间也有差异，工作压力同样为30MPa时，有的最大挤出间隙为0.4mm，有的可以达到0.7mm。经咨询专业密封生产厂家并结合使用经验，目前可将内孔公差放大至+0.8mm，配合经加工的非标密封件继续使用。
2.2缸体内孔再制造技术
缸体内孔磨损、腐蚀导致尺寸超差，在没有实施再制造技术之前，一般是做报废处置。目前可行的方法是经检测缸体无变形、无裂纹，实施熔覆锰铜合金再制造技术，熔覆抗腐蚀性、耐磨性强的锰铜合金，补偿磨损腐蚀掉的内壁材料。锰铜合金具有较高的力学性能、减磨性能和耐蚀性，易切削加工，比较适合立柱内孔与活塞配合这种工况下抗腐蚀与耐磨的特殊要求。锰铜合金熔点低，熔覆时热影响少，变形少，收缩系数小，工艺性理想。立柱缸体内孔采用该技术修复后，防腐蚀性能超过原先的新产品，经井下使用验证，抗腐蚀性明显改善，延长了缸体使用寿命。熔覆锰铜合金焊丝成分如表1所列，熔覆后的铜合金抗拉强度最大可达430MPa以上，表面硬度达190~210HB。
表1熔铜用焊丝合金成分
2.3缸口再制造技术
缸口腐蚀、圆度超差是立柱维修的主要内容，目前，采用环缝焊机熔覆不锈钢的再制造技术与设备都已成熟，可满足生产使用要求。焊丝合金成分如表2所列，焊丝直径为1.2mm，MAG(熔化极活性气体保护电弧焊)焊，保护气体为CO2+Ar混合气体。
表2缸口修复用焊丝合金成分
缸口腐蚀层修复所采用的熔覆不锈钢再制造技术，经几年来的使用证明效果良好，能满足各种水质、乳化液条件下的抗腐蚀性能要求，再次入井使用后的立柱不再出现缸口腐蚀，避免了修复后的缸口使用时再次腐蚀，彻底解决缸口腐蚀问题。
2.4立柱中缸及活柱的激光熔覆再制造技术
由于中缸及活柱外表面伸出后暴露在空气中，没有乳化液保护，受到粉尘等侵蚀污染，所以中缸及活柱外表面为镀铬保护层。早期针对镀铬层损坏的修复工艺主要为再次电镀，不环保，产生六价铬污染，且工艺复杂，修复受限制。目前激光熔覆工艺发展迅速，技术比较成熟，该工艺环保，不受场地限制，所使用的粉末冶金成份可根据水质及密封材料有针对性地配制(见表3)，合金材料与基材融合完美。
表3激光熔覆粉末冶金成分
中缸及活柱外表面再制造工为：粗车原镀层—激光熔覆不锈钢—粗车—精车—抛光。通过激光熔覆再制造的立柱外表面寿命超过电镀产品，不锈钢抗拉强度超过1100MPa，硬度≥50HRC，均高于原缸体和活柱材料。经井下使用一个大修周期升井后检查表面，98%以上可不用修复再次入井，抗腐蚀及抗外部机械冲击性能明显提升，采煤过程中煤块飞溅、碰撞到熔覆表面后不再会造成破坏。使用激光熔覆再制造的立柱使用寿命是电镀修复的5倍以上。也有文献介绍立柱内孔的不锈钢镶套修复技术，受技术条件及适用性所限，目前推广范围还不是很大。
结束语
采用机械技术的采煤办法是采煤产业为了跟随时代的发展所必须采用的一项技术，我们不仅可以增大产量还能提高经济效益。而且，随着数控机床的技术发展和应用，液压支架技术也得到了迅猛的发展，增强了立柱抗腐蚀性能，立柱维修技术延长了其的使用寿命，所以说立柱维修技术将会得到进一步的发展。
参考文献：
[1]贾贵明.基于研磨加工的液压支架立柱油缸内孔加工工艺[J].矿山机械，2006，34（3）：38-39.
[2]祁帅.液压支架立柱维修与再制造技术[J].科学技术创新，2018.
论文作者:马繁胜,冯涛,崔浩
论文发表刊物:《基层建设》2019年第1期
论文发表时间:2019/4/2
标签：立柱论文; 缸体论文; 技术论文; 支架论文; 液压论文; 间隙论文; 密封件论文; 《基层建设》2019年第1期论文;