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1、单体液压支柱缸体炸裂的原因分析及其工艺解决方案2011年第l9期SCIENCE&TECHNOLOGYINFORMATIONO机械与电子.科技信息单体液压支柱缸体炸裂的原因分析及其工艺解决方案赵广引(淮南职业技术学院李全军安徽淮南232001)【摘要】单体液压支柱可供采煤3-作面支护顶板,一旦发生炸裂不但不能有效地管理顶板,造成冒顶事故.而且炸裂的碎片还可能直接伤人.本文通过对缸体炸裂原因的分析,在现有的生产条件下,不增加缸体的厚度和改变缸体的结构,通过调整工艺来提高它的强度.既减少投入,又保证了支柱的安
2、全使用.【关键词】单体支柱;缸体;炸裂;热处理PreliminaryAnalysisonTheCausesandSolutionsofTheIndividualHydraulicPillar’sCylinderBurstZHAOGuang-yinLIQuan-jan(HuainanVocationalandTechnicalCollege,HuainanAnhui,232001,China)【Abstract】Hydmu1icpropcansupporttherooff0rthecoalface.Incaseo
3、fburst,itcannotmanagetheroofeffectively,andevencausingroofcollapse.Theburstofdebrismayalsobeadirectassault.Basedontheanalysisforthereasonsofcylinderburst,wemadeaconclution:underthepresentproductionconditions,weneednottoincreasethethicknessandchangthecylinder
4、blockstructure,onlybyaajustingtheprocesstoincreaseitsstrength,whichnotonlyreducesinvestment,butalSOensuresthesafeuseofthemine.【Keywords】Hydraulicpmp;Block;Burst;HeattreatmentO前言矿用单体液压支柱与金属铰接顶梁配套.可以在一般机械化采煤工作面顶板支护用,亦可供综合机械化采煤端头支护或掘进头等其它巷道内临时性支护用DW型矿用单体液压支柱由顶盖
5、,三用阀,活柱体,油缸,手把体等几个主要零部件组成.工作时通过三用阀注液孔注入高压液体将活柱体升高顶住金属顶梁完成升柱过程;当支柱顶梁紧贴工作面顶板后,支柱内腔的压力为泵站压力,此为初撑过程;当作用在支柱上的载荷超过其额定工作载荷时,三用阀中的安全阀打开.液体外溢使得内腔压力降低,安全阀关闭,支柱内腔液体停止外溢,活柱均匀下缩,支柱的工作载荷始终保持在一定范围,此为恒阻式支撑阶段.最后为卸载过程,打开卸载阀,支柱内乳化液经卸载阀排出,活柱在自重和复位弹簧的作用下回缩,实现降柱.单体支柱发生炸裂,主要是缸体在没有
6、达到额定载荷时的损坏.只有提高缸体的综合机械强度,加大安全系数.才’能有效地避免此类安全事故的发生.本论文探讨通过热处理技术来提高缸体的综合机械性能,从而杜绝单体支柱缸体的炸裂1缸体炸裂的现状及其工艺分析1.1缸体炸裂的现状如图1收集的部分缸体损坏实物照片.一部分是使用一段时间后,发生炸裂,还有少数是使用时间不长,即炸裂失效.从断口来看,断口呈纤维状,灰暗无光,属于”韧性脆裂”,说明缸体的脆性偏高,韧性不足一一图1缸体炸裂实物1.2现行缸体加工工艺以DW25型单体支柱为例,其缸体的原材料为27SiMn,尺寸为‘
7、p114x10mm的管材.现行的加工工艺为:车管头一预处理(酸洗,磷化,皂化)一冷拔(将管材冷拔至外径’p114,内径至~98)一皂化(二次皂化)一冷拔(将管材二次冷拔至内径~plO0)一检查内径尺寸一下料一退火(350oC.保温9O分钟)一珩磨一检查珩磨尺寸一车一铣一电镀132(镀锡青铜)—+检验l_3缸体炸裂原因的分析由于冷拔管材经过两次冷拔后,内径由’p94扩至q~100,金属的形变量很大,金属内部的位错密度显着增大,晶粒破碎现象非常严重,产生了大量的内应力.同时也出现了加工硬化现象,使管材的硬度和强度显
8、着提高.通过检测经过两次冷拔后的管材.缸体表面的硬度一般在240～265HB,符合图纸设计的技术要求.所以厂家在以往的生产工艺中,并没有设置退火工序.当在煤矿实际使用中发现有缸体炸裂现象后,才增加了去应力退火工艺,现行的退火工艺参数为:退火温度350℃,保温90分钟.检测去应力退火后的缸体表面硬度为225～255HB,虽然硬度偏下限,但基本满足图纸的硬度要求.通过井下一段时间的使用,虽
