液压支架立柱活柱焊接结构及工艺改进

118第38卷2010年第3期经　验本栏目编辑　李文民缸输出流量的方案，都无法实现连续稳定的工作要求，必须采用其他方法控制钻进速度，并方便操作调整。3改进方案改进后的钻进控制调速回路如图2所示。系统采用定量齿轮泵供油，定量泵的排量受工作压力变化影响很小，在电动机转速不变的情况下，可认为输出流量恒定。流量恒定的油源，对钻进调速和钻进量的稳定有重要意义。1.定量泵2.溢流阀3.滤油器4.压力表5.电磁阀6.电磁阀7.比例流量阀8.单向阀9.流量计10.调速阀11.液控单向阀12.主油缸图2改进后的钻进控制回路比例流量阀7起旁通阀的作用，调节流量阀的开度就可以控制进入油缸回路流量的大小。换向阀6用来控制油缸钻进的启停。液控单向阀11用来控制油缸无杆腔油液，防止在不进行任何操作时油缸溜车。换向阀5用来控制液控单向阀11的启闭，使单向阀11在钻进时开启，其余状态关闭。调速阀10起旁通阀的作用，调整好后，开度固定不变，这样可得到一个稳定的流量Q3。调速阀10与比例流量阀7一起控制进入油缸的油液流量。钻进时换向阀5和6通电，液控单向阀11打开，油液通过单向阀8、精密流量计9进入油缸。钻进时，通过调整比例流量阀7就可以控制钻进量。图2中，Q1为油缸输出流量，Q2为进给补油流量，Q3为回油流量，Q1＝Q3-Q2。如果直接用精密流量计来测量Q1的流量值，在Q1接近0时，就会出现很大的测量误差，无法准确测出Q1的实际值。在Q2和Q3油路里各串入1个精密流量计，用来测量Q2和Q3的流量。精密流量计将流量转换成电脉冲信号，每个脉冲信号对应固定的油液体积，这样通过PLC可计算出Q2和Q3的流量值，相应得到Q1值。采用这种调速方式，不必使用微小流量调速阀就可获得微小进给量，这样就可选流量较大的调速阀，2个调速阀均可在较大流量下工作，因而不易堵塞，液压缸可实现微量进给。该回路采用了流量旁路设计，可适应负载的压力变化，减少了发热，提高了能效。回路可开环或闭环控制，保证油缸速度的恒定或按设定变化。4使用效果钻进控制回路改进后的AD130大型竖井钻机，钻进控制系统稳定可靠，调节方便。由于该系统中增加了精密流量计，利用PLC进行运算处理，在操作台上直接显示当前钻进量，操作简便，大大提高了钻进效率，降低了施工成本。□(收稿日期：2009-10-13)HIHIHIHIHIHIHIHIHIHIHIHIHIHIHIHI论文编号：1001-3954(2010)05-0118-02液压支架立柱活柱焊接结构及工艺改进高洪岩铁煤集团机械制造有限责任公司辽宁调兵山112700液压支架立柱是铁煤集团机械制造有限责任公司的主要产品之一，其活柱的焊接缺陷一直困扰着生产车间，致使该产品经常返修补焊且废品率较高，增大了生产成本。1原因分析以往立柱活柱的焊接坡口形式为单边U形坡口(见图1)。这种坡口形式根部较宽，容易焊透，且焊条消耗量较小，焊接变形也小。但在实际焊接过程中，由于受保护气纯度、焊接环境和操作人员技术水平等因素影响，致使焊接后的焊缝经常存在气孔，且无法直接用肉眼或借助放大镜检查发现，只有在活柱1.柱塞2.柱筒3.柱头图1原立柱活柱结构119经　验本栏目编辑　李文民第38卷2010年第3期精车或磨削外圆时显露出来。由于焊口正好处在小柱密封处，如不对这些气孔进行处理，在后续电镀时气孔受酸侵蚀而加大，就会影响立柱密封性能，产生废品。出现这种情况后，一般采用车床车掉原有焊接坡口后重新焊接修补，不仅效率低，效果也不理想。2改进方案在保证活柱总长度和镀铬面积不变的情况下，加长柱筒的总长度，将原先位于活柱密封处的焊接坡口调整到靠近柱头一侧，顺时针旋转45°，这样就避开镀铬区段，改进后的结构见图2。这样不仅保留了U形焊缝的优点，且焊缝质量缺陷不会对活柱密封和后续电镀工序产生影响。为了加强活柱组焊件的焊缝抗拉性能和整体机械性能，防止焊缝因拉力过大而开裂，还将原来柱塞、柱筒和柱头之间的过渡配合改为过盈配合，预留0.10～0.15mm的过盈量，将柱塞和柱头进行热装，并将柱头与柱筒的配合长度由原来的20mm加长至50mm，避免因立柱使用过程中因承受较大偏载而撕裂缸筒。1.柱塞2.柱筒3.柱头图2更改后的活柱结构3效果改进后的立柱产品经多家客户使用，在产品使用寿命周期内未出现焊缝开裂和漏液等质量问题，取得成功。□(收稿日期：2009-11-26)HIHIHIHIHIHIHIHIHIHIHIHIHIHIHIHI论文编号：1001-3954(2010)05-0119-02牙轮钻滚轮式稳杆器研制黄河中国石油天燃气总公司江西吉安公司江西吉安343000牙轮钻机是以牙轮钻头、稳杆器、牙轮钻杆及补偿杆组装成一体作为穿孔器具，并采用压气排渣的自行式钻孔机械。稳杆器的功能是将牙轮钻头未来得及凿碎的矿石进一歩压碎，并将孔壁进一歩压实与扩充，保证孔径与钻头一样大，避免钻杆被岩渣掩埋。目前使用的牙轮钻稳杆器均为滑块式，是在一根短钻杆上焊上耐磨块，再在耐磨块上堆焊一些硬质合金，使其外径达到钻头外径尺寸。滑块式稳杆器稳杆效果差，当穿凿炮孔时，其外径与孔壁作纯滑动摩擦，给钻杆添加很大扭矩，给钻机增加较大动力负荷，而且其外径很快磨损，尺寸变小，只好更换新的稳杆器。1结构稳杆器是牙轮钻机工作机构的关键部件，其质量的优劣直接影响着穿孔效率，也影响着牙轮钻杆的穿孔寿命及牙轮钻机的输出动力，为此根据三牙轮钻头的工作原理，研制了一种滚轮式稳杆器，主要由杆体、滚轮轴、滚轮及硬质合金齿组成，见图1。由于制造工艺的原因，稳杆器的杆体由左半部、右半部和接头等3部分焊接而成，其材料全部选用35CrMo，并经过调质(260～300HB)和深层软氮化处理。硬质合金齿选用YG8C，滚轮轴在工作时不转动，与杆体紧配合，滚轮绕其转动，这样就不断变换摩擦工作面，使得滚轮及其硬质合金齿均匀磨损，延长其穿孔寿命。1.左半部2.右半部3.滚轮4.滚轮轴5.硬质合金齿6.接头图1滚轮式稳杆器结构示意2工作原理该稳杆器变滑动摩擦为滚动摩擦，减少了摩擦阻力，延长了牙轮钻具的穿孔寿命。滚轮式稳杆器工作时(见图2)靠3个滚轮在孔壁上滚动来扩充压实炮孔。当钻机给钻头施加回转力矩和轴向压力时，其滚轮沿钻头相反方向在孔壁上滚动，从而使滚轮上的柱齿凿碎、压入、剪切和刮削钻头未来得及凿碎的岩石，达到稳定和保护钻杆的目的。1.钻头2.稳杆器3.钻杆图2滚轮式稳杆器工作示意3使用效果滚轮式稳杆器自投产以来，在一些大型露天矿山采掘穿孔中得到广泛应用，取得了良好的经济效益。如某特大型矿山，滑块式稳杆器穿孔平均寿命为