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矿用液压支柱再制造工艺——等离子粉末堆焊技术

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矿用液压支柱再制造工艺——等离子粉末堆焊技术

发布日期:2018-12-06 作者: 点击:

黑龙江矿用液压支柱159彩票液压双作用支柱是在原DZ型支柱的基础上,在手把体部位又增设了一个注液阀。当向三用阀注液时支柱提腿、移架。单体液压支柱支柱活塞采用高密封性能密封装置,不仅增加密封线宽度,还将工作液直接引入密封圈内,利用其自动补偿性,产生与传统液压支柱截然不同的密封效果,密封性能好,使用寿命长。提升力大,对于抗压强度低的软地板,可配备具有调心功能的大底座——铁鞋。


黑龙江矿用液压支柱

单体液压支柱为恒阻式支柱,它可以与各种顶梁配合,也可以作主柱使用。可供煤矿一般机械化采煤或炮采工作面支护项板用,也可供综合机械化采煤工作面端头支护或其他临时性支护使用。液压支柱,采用国内先进的EDA防腐工艺,使活柱体表面防腐能力成倍增加。在使用时,即使是活柱体表面刺伤或严重磕碰,而使基体祼露也不会造成基体大面积腐蚀或镀层脱落。本产品外观颜色为军绿色,采用锌镍,表面军绿钝化,涂有机硅,其防腐能力是镀锌磷化工艺的3倍以上,由于采用锌镍复合镀层,使活性基柱与镀层之间的电位差降低,不易形成原电池,当镀层受到冲击破坏时,产生自我保护能力,适合炮采工作面使用。采用柱塞悬浮式技术原理,活柱内腔的密封盖承受工作阻力的五分之四,立柱的受力仅为五分之一。从而大大提高了支柱的稳定性和安全性,提高了支柱的支撑高度,承载能力和抗偏载能力。单体液压支柱无圆弧焊缝,无内泄漏,用肉眼直接观察,支柱一旦泄漏,可随时更换支柱,使支柱变得更安全,避免了支柱因存在内泄而造成的支柱虚顶和繁琐的检测工作,使用更安全。


DW、DWH矿用液压支柱均为外注恒阻式支柱,其结构基本相同,只是在防腐工艺上有所区别,DW型支柱油缸采用镀铜,活柱体采用镀锌镍合金和高耐蚀钝化工艺,从理论上讲,压力油进入油缸无杆腔时,在活塞上形成一个推力F无,使活塞产生向有杆腔移动的趋势,矿用液压支柱因为油缸有杆腔回油关断,腔内油液迅速形成背压,使活塞两端受力平衡而静止不动,此时F有=F无,而无腔油液压力因活塞受力面积不同而不同,即P有>P无。在单体液压支柱实践中,因油缸两腔形成间隙互通,油缸腔内压力油有从高压区向低压区流动的趋势,流动一产生,腔内压力P有降低,P无升高,作用在活塞两端的推力F无>F有,活塞失去平衡向有杆腔移动寻觅新的平衡点。如此往复,活塞一直移动到有外力阻挡才能停止。由于是内泄漏,矿工用肉眼是无法发现的,因而内泄漏是一种无法控制的安全隐患,因而造成了较多的冒顶伤亡事故。工作液采用乳化液;DWH支柱油缸、活柱体均采用锌镍合金电镀工艺,工作液可直接使用中型水,可消除对地下水污染,属环保型。同时公司新研制浮盘式及双浮式单体,对增强软地板支护和避免顶板压力聚增造成断柱现象有一定的突破。采用国内先进的EDA防腐工艺,使活柱体表面防腐能力成倍增加。检查所有单体液压支柱控制元件,尤其是调速元件均没发现任何问题。更换了部分调速阀,故障仍未消除。后经过拆检油缸发现活塞“O”形密封圈严重磨损,使油缸两腔液压油互窜所致。分析其原因,由于“O”形密封圈磨损后,油缸有杆腔与无杆腔间隙增大互通,当关闭调速阀3或截止阀2时,就等于切断了油缸有杆腔的回油路。 


矿用液压支柱是当前煤矿井下广泛使用的支护部件,在国内大中型煤矿企业中,液压支架在采煤工作面上的使用率已超过50%。但是由于井下环境恶劣,液压支柱表面腐蚀和磨损的现象严重,导致液压支柱失效。


目前液压支柱是通过表面镀铬的方法来实现表面防蚀。由于镀铬层耐磨性差,其寿命仅为1.0-1.5a,镀铬层容易出现起皮与脱皮的现象,影响液压支柱的使用,同时镀铬工艺对环境污染特别严重。因此,液压支柱表面强化技术的研究越来越受人们的重视。通常采用冷焊、复合电刷镀和电喷涂对液压支柱进行表面强化。近年来,我国等离子粉末堆焊技术取得了极大的进展,等离子粉末堆焊技术是改善基体特性的一种表面处理工艺,将合金粉末以不同的填料方式在基体表面上涂覆,在等离子束作用下把涂覆粉末迅速加热并熔化,快速凝固后与基体材料形成具有耐蚀、耐磨、耐热等特性的冶金表面涂层。


1.等离子粉末堆焊的原理:


159彩票离子粉末堆焊是以等离子弧作为热源,应用等离子弧产生的高温将合金粉末与基体表面迅速加热并一起熔化、混合、扩散、凝固,等离子束离开后自激冷却,形成一层高性能的合金层,从而实现零件表面的强化与硬化的堆焊工艺,由于等离子弧具有电弧温度高、传热率大、稳定性好,熔深可控性强,通过调节相关的堆焊参数,可对堆焊层的厚度、宽度、硬度在一定范围内自由调整。等离子粉末堆焊后基体材料和堆焊材料之间形成融合界面,结合强度高;堆焊层组织致密,耐蚀及耐磨性好;基体材料与堆焊材料的稀释减少,材料特性变化小;利用粉末作为堆焊材料可提高合金设计的选择性,特别是能够顺利堆焊难熔材料,提高工件的耐磨、耐高温、耐腐蚀性。


2。等离子粉末堆焊的优势:


与热喷涂、化学镀、等离子喷涂及气相沉积等传统的表面改性技术相比,等离子粉末堆焊技术具有如下特点:


159彩票2.1适用的材料体系广泛,尤其适于在低熔点金属表面堆焊高熔点合金,获得致密的冶金结合涂层;


2.2热影响区域小,工件不易变形,堆焊成品率较高;


2.3等离子堆焊合金涂层表面性能稳定,成分及厚度可控,且工艺灵活,易实现自动化生产;


2.4可对成形工件表面局部区域进行堆焊处理;


2.5表面强化层组织致密,硬度高,质量好,表面光洁五氧化,具有较高的韧性、强度、耐磨性与耐蚀性;


159彩票2。6等离子堆焊技术属于绿色再制造范畴,加工过程无污染,劳动条件好;


2。7等离子堆焊速度快,稀释率低,等离子堆焊的稀释率可控制在5%-10%,甚至更低。


3。立柱表面堆焊修复工艺


3.1加工设备


采用DML-V03BD等离子粉末堆焊成套设备对液压支柱表面进行修复。该设备主要由等离子发生器、堆焊枪、送粉控制、加工机床等及部分组成,操作简单,极大的提高了生产效率。


3。2前期准备


了解工况获悉支柱失效原因、了解工件材质、修复位置尺寸和形状、修复的工艺及性能要求等。液压将支柱的失效方式有很多种,主要是由于各种磨损所致,如磨粒磨损、腐蚀磨损和疲劳磨损。在此基础上确定修复方案,包括修复前工件表面处理(除油,去锈)、合金材料的选择、堆焊电流、送粉速度、支柱旋转速度、离子气流量等。本次试验选用镍基自溶性合金粉末作为等离子堆焊材料,牌号NI45。该系列粉末适用于要求局部耐磨、耐腐蚀及抗疲劳的工件,能形成组织致密,无气孔夹杂塌陷,无裂纹,高硬度的镍基涂层,该涂层与基材为冶金结合。


3.3修复过程


等离子堆焊设备采用高纯氩气作为离子气与保护气,为保证长时间工作,在堆焊设备有冷水机组,冷却水一般采用蒸馏水,以带走等离子发生器在转换过程中产生的热量,以确保堆焊枪的稳定运行。修复过程中,随时观察堆焊状况,包括堆焊层厚度,平整度,搭接率等。DML-V03BD堆焊设备可在堆焊过程中随时调节电流,送粉速度,以此来调节堆焊层厚度与堆焊效果。堆焊的工艺参数如下:


159彩票焊接电流(A):120~130;


离子气流量(NL/min):1。5-1。8


保护气流量(NL/min):5-10;


159彩票焊接速度(m/min):0.9-1.1:


3.4焊后处理


堆焊结束后,要对堆焊层进行外观质量检验,是否存在裂纹,气孔等缺陷,采用便携硬度计初步检测堆焊层的硬度,并对工件的尺寸精度和位置精度进行检测。符合要求后,对支柱进行处理,包括车削,磨削,以达到工件最终尺寸与精度。


3。5堆焊效果


经检测,采用等离子堆焊技术对矿用液压支柱堆焊的合金强化层表面硬度打到HRC40,明显的提高了矿用液压支柱的耐蚀性,耐磨损性和其他机械性能。


4结论


经试验与客户反馈,等离子粉末堆焊技术已成功在液压支柱修复行业中取得极大的成效。由于等离子粉末堆焊是在大气环境下进行的无污染操作,而且操作简单,堆焊后质量得到很大的提升,从而可以减少液压支柱的更换时间,以确保生产效率,并可节约大量资金,对于件设节约型社会有着更为广大的意义。


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关键词:矿用液压支柱,黑龙江矿用液压支柱,黑龙江液压支柱

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