液压支架铰接孔检修工艺的延伸及应用

彭帅

（河南能源化工集团龙宇能源机电制修厂，河南永城476600）

0 引言

液压支架利用泵站提供动力，通过液体压力形成支撑力从而实现自动移设，进行顶板支护和管理的，是综合机械化、现代化采煤不可缺少的配套设备。液压支架主要用于水平面及不大于10°的缓倾斜厚煤层沿底板一次放顶煤采全高开采的长壁综采工作面，也适用于急倾斜特厚煤层水平分层放顶煤综采工作面。

由于煤矿井下工作环境复杂多变，在液压支架使用、操作过程中，会有几次、十几次甚至上百次的压力冲击作用，1套液压支架在井下工作时，要服役至少1个工作面，在生产接续紧密时，往往需要通过转移工作面来实现生产的持续性，这就导致1套支架至少要工作1个工作面甚至几个工作面。液压支架铰接孔基本间隙都在1～2 mm之间，再加上孔和轴的尺寸公差，铰接孔和铰接轴的实际配合间隙还要加大0.3～0.7 mm，即二者的实际间隙在1.3～2.7 mm之间，加上井下维护、保养设施、设备的不完善，修理设备的不充足，液压支架各个结构部件，除了要承受来自顶板的压力外，结构件之间的往复冲力、惯性力也对轴和孔产生作用力，各个承力组件就会产生或大或小的变形，严重的也可能造成部件的报废；其中以支架各部件连接间的铰接孔（轴）、各千斤顶连接用的销轴孔（销轴）变形量最为明显。

按照传统的补焊、打磨修复方式，往往不能达到理想的效果，孔、轴的直线度、垂直度都不能得到有效的保障，给修理和使用带来一定的问题。

1 生产及检修现状

以掩护式液压支架ZY3800/16/35为例，在检修中，挑选3部铰接孔超差支架进行拆解，分别对底座、前后连杆、掩护梁及顶梁测量φ90、φ110销轴及销轴孔，测量尺寸见表1。

按照公司规定，铰接孔的修理公差φ四连杆机构铰接孔≤φ设计标准+2 mm，φ其余≤φ设计标准+3 mm，若超出该范围，则需要进行铰接孔修复或报废处理。从表1可以看出，以上各结构件孔均需要进行孔的修复作业。

表1 支架各结构件铰接孔尺寸测量mm

由于镶套、更换主筋板等方法结构局限性小、质量较低、易出现问题等现象，按照惯例，以如下工序进行孔的修复：

1）针对孔超差情况，将支架全部大解体，清理待修复孔周围的煤矸石、锈迹等，保持孔周围有足够的清洁度。

2）视 φ110、φ90 孔超差严重程度，确定修补重点。

3）符合测量环境后，测量铰接孔尺寸并做好记录。

4） 通过测量，φ110孔尺寸大于φ112.5的进行修补；φ90孔尺寸大于φ92.5的进行修补。

5）使用普通电焊机或者二氧化碳气体保护焊对超差孔进行补焊，将φ110孔补焊到φ110左右，φ90孔补焊到φ90以内。

6）使用手动砂轮机进行修磨，φ110孔修磨尺寸在φ112.35以内，φ90孔修磨尺寸在φ92.35以内。

通过以上方案进行孔的检修工作后，可保证大部分符合使用要求，但仍有一部分孔不符合使用要求。

2 一种新式孔修复工艺的确定及实施

在总结各种铰接孔修复工艺优缺点的基础上，结合实际情况，确定了如下的孔修复工艺（如图1）：

图1 新型孔修复工艺流程图

1）针对孔超差情况，将支架全部大解体，清理待修复孔周围的煤矸石、锈迹等，保持孔周围有足够的清洁度。

2）针对各部件孔超差的部位，将孔与地面呈垂直结构放立，采用平焊方法对孔内壁表面进行焊接。

3）在一个平面焊接完毕后，转换结构件位置，使另外一侧孔内壁表面与地面垂直，继续进行平焊焊接。如此类推，直到将孔内壁全部补焊圆满。采用如上方法，可避免堆焊补孔的应力集中现象。清除表面焊渣等残留物，将结构件转至镗床处（视加工有效长度选择不同镗床）。

5）待结构件在镗床装夹完好后，采用双向同时镗孔的方法进行铰接孔的再加工。

按照如上方法修复后，各铰接孔尺寸（随机抽取）如表2。

表2 使用新工艺修复的铰接孔尺寸mm

3 新工艺的优点及发展方向

使用该工艺可在一定程度上大大提高液压支架铰接孔的修复质量，可在一定程度上延长了液压支架的使用寿命，对矿方生产、维护等带来便利。

该工艺在补焊阶段，亦可使用较为先进的自动化焊机进行孔的满焊作业，以进一步降低焊接过程中的应力集中现象，进而提高孔焊接质量，为下一步工序的开展奠定基础。

该工艺也适用于液压支架铰接孔的再制造项目，可实现在主筋板等强力部件完好的情况下，铰接孔的修复再利用。