鲍志强 谷成林 管平安
摘 要:随着企业压缩成本,液压油缸的维修业务不断增加,但是液压油缸内部损坏情况各有不同,之前的简单工艺已经不能支撑新形势下的维修。在此新形势下,只有开发新的维修工艺,扩展维修能力范围,才能获得发展,赢得企业的发展。本文以某液压油缸维修为背景,针对大缸径内壁锈蚀、锈坑严重开发成深孔盲镗工艺,避免大缸径缸体的报废,降低维修成本。
关键词:缸体内壁;盲孔粗加工;深孔盲镗;降低报废
1 基本情况
液压支架是煤矿综采机械化开采的主要设备,液压油缸是动力部件,其质量的好坏直接影响到整套液压支架的整体性能。液压支架每隔一段时间就需要升井大修,以保证液压支架的整体性能。而在液压支架整套维修中,以液压油缸维修为主。
在液压油缸维修中,缸体内壁修复基本上是以珩磨为主,但是在缸体内壁锈蚀锈坑深(1mm~3mm)、锈坑分布面积大情况下,常规珩磨维修困难、维修工期长,常常导致报废处理。
2 情况分析
在此形势下,开发缸体内壁深度维修的新工艺势在必行。经研究分析,对缸体内壁锈蚀层进行清除和粗加工,再采用珩磨或其它方法修复缸体内壁,是一种可行性方案,但是如何对缸体内壁盲孔粗加工则是个难题,解决了这个难题,就打开了后续新工艺研发的通道。
经分析确定,对缸体内壁盲孔粗加工,有以下要求:
2.1 基本要求 ①缸体内壁修复是在旧缸体的基础上进行修复的。②深孔盲半精加工——缸体上的缸底不去除,加工后内壁粗糙度在Ra3.2~Ra12.5区间。③缸體内壁粗加工的深度在1mm~3mm,甚至加工深度可以>3mm。④缸体内壁深度,基本上在1m~3m之间。
2.2 重点、难点 ①如何保证加工后缸体内壁必须与缸体缸口内径(止口、沟槽、螺纹等)同轴度<0.1mm,以避免缸体内径尺寸不同轴,导致液压油缸无法组装。②何种工艺能确保加工工期短,并且质量稳定、可靠。
3 缸体内壁盲孔粗加工工艺
针对此些特点,经过与各生产厂家、维修厂家的探讨、试制、批量试制、试验、实际使用情况跟踪,开发出了成熟的缸体内壁盲孔粗加工工艺——深孔盲镗工艺。
深孔盲镗工艺,是在深孔镗的基础上开发出来的,其通过镗前找正、内壁粗镗基本解决缸体内壁盲孔粗加工工艺难题,并且通过多年实际使用未发现质量问题。
3.1 深孔盲镗工艺可行性分析 内壁深孔镗是新液压油缸缸筒内壁粗加工的最常用、广泛、成熟的工艺——其工艺能镗深孔、镗孔深度1mm~3mm轻松达到、粗糙度达标、效率高、质量稳定;内孔深孔镗所使用设备是常用、成熟型设备,操作人员充足;
工艺重点、难点解决可行性很大——通过普车车缸体前、后两端架窝,内壁镗前通过架窝打表找正,来解决深孔镗时的同轴度问题。
有了这些条件,我们完全有充足的物质资料、时间、人员等来进行试验、分析、改进等,最终形成成熟的工艺。
3.2 缸体内壁盲孔粗加工工艺——深孔盲镗工艺流程
所需设备:普车(四爪卡盘)、深孔钻镗床(四爪卡盘)、磁力百分表、超声波测厚仪(0.01mm)。
3.2.1 镗前找正 普车(四爪卡盘)加持缸底外圆,通过超声波测厚仪缸体壁厚,微调四转卡盘,使壁厚偏差保持在0.1mm之内,最终车、修缸底端架窝;缸口的架窝是在原缸体缸口架窝的基础上进行修复即可,则是由于缸口内径及工艺倒角和缸口架窝本身是符合要求同轴度的(缸口变形的除外)。
此车、修缸体前、后架窝的目的就是在缸体外表面前、后找到与缸体内壁同轴的工艺外圆,为后续加工提供基础。
3.2.2 镗前对正 深孔钻镗床(四爪卡盘)加持缸底外圆,中心架架缸口架窝,通过磁力百分表,对缸体缸底端架窝进行打表,微调四转卡盘,使跳动量<0.1mm;磁力百分表吸附在深孔钻镗床镗杆上,对缸口内孔打表,微调中心架高度,使跳动量<0.1mm;此磁力百分表对架窝、缸口内孔打表,目的是为了保证缸筒加工时,深孔钻镗床的镗杆与缸体内壁保证<0.1mm的同轴度,以保证加工时深孔镗头与缸体内壁处于同一中心线上。
3.2.3 内壁粗镗 在缸体缸口安装上引向套,引导镗头对刀以及缸体缸口前端的镗孔,防止镗孔时出现镗偏现象,从而导致报废。
上深孔镗床常用的粗镗头,但要求镗刀位于镗头前端,以便于能够完全把缸体内壁加工完,不残留。
按照深孔钻镗床正常操作即可,就可以完成对缸体内壁的粗镗工作。
3.3 新工艺开发结果 深孔盲镗工艺,不管是进行非标缸径缸体修复还是内壁熔敷修复(内壁堆敷合金,形成大大降低了维修成本。内壁毛坯,再进行加工的工艺方案),都进行多批次、批量维修生产,并且交付客户多年,均反映良好,并且此工艺为公司维修生产大大降低了大缸径缸体的报废率。
4 结语
深孔盲镗工艺,从质量、效率、成本上基本解决了缸体内壁盲孔粗加工工艺难题,为缸体内壁维修打开了一道大门,为后续加工,如非标缸径缸体、内壁熔敷修复提供了前提的工艺基础,为液压油缸缸体内壁维修扩展了能力范围,大大降低了报废率,降低了维修成本。