液压支架结构件振动时效处理技术研究.pdf

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1、2010年第4期煤矿机电·39·液压支架结构件振动时效处理技术研究赵子柱1，岳永强1，曹连民2(1．山东天晟煤矿装备有限公司，山东淄博255129；2．山东科技大学，山东青岛266510)摘要：应用频谱谐波技术对液压支架结构件振动时效和热时效两种方法进行了对比，检测结果表明：振动时效在消除结构件应力方面效果与热时效相同，但在稳定工件尺寸精度，提高工件抗载荷能力方面明显优于热时效。关键词：液压支架；结构件；频谱谐波技术；检测中图分类号：33)355+．4文献标识码：B文章编号：1001—0874(20m)oa一0039—03StudyonVibratoryStressReliefTech

2、nologyfortheStructuralPartsofHydraulicSupportZHAOZi-zhul，YUEyD昭一qian91，CAOLian—min2(1．ShandongTianhaoCoalMineEquipmentCo．，Ltd．，Zibo255129，China；2．ShandongUniversityofScienceandTechnology，Qingdao266510，China)Abstract：ComparesthermalagingmethodtOvibratorystressreliefmethodforstructuralpartsofhydra

3、ulicsupportbyusingtheharmonicspectrumtechnology，thedetectionresultsshowthatthevibratorystressreliefintheeliminationofstructuralpart’8stresshasthesameeffectasthermalaging，buttoworkpieeesinstabilityofdimensionalaccuracyandintheincreaseofloadcapacityaresuperiorthanthermalageing．Keywords：hydraulicsu

4、pport；structuralparts；spectrumharmonictechnology；detection1概述2振动时效法随着高产高效矿井建设的不断发展，为提高支架工作阻力和可靠性，支架结构件选用高强度钢材已势在必行。原先我国液压支架长期采用16Mn低合金结构钢板，现在已逐步采用抗拉强度600MPa、700MPa、800MPa、1000MPa甚至更高级别的高强度钢板，以保证强度的前提下，减轻产品设计重量。但高强度钢板存在缺口敏感性的缺点，使用中焊接件易出现断裂、开焊和疲劳强度低等现象。而且由于材料焊接性的特点，决定了每种钢材都有其特定的焊接工艺，因而对高强度钢板焊后进行时效

5、处理是提高液压支架使用可靠性和寿命的关键。在支架设计中应选用何种高强钢和焊接工艺来保证支架的强度，以达到最初选择高强钢的初衷，显得尤为重要。振动消除应力简称VSR(VibratoryStressRe．1ief)，它是利用一受控振动能量对金属工件进行处理，以达到消除工件残余应力的目的。振动时效对稳定零件的尺寸精度具有良好的作用。在生产实践中，振动时效不仅可以消除工件的残余应力，而且振动时效后工件的强度指标也有很大提高。但传统的振动时效技术即亚共振技术存在着以下问题，未得到大规模地应用。(1)对支撑点、激振点、拾振点及方向有严格要求，需要不断地扫频、调整位置。所以设备必须由受过专业培训的人

6、员操作，一般的工人即使受过培训也很难掌握这项技术。工件在单件生产时调整相当繁琐，拾振器、支撑点很难调到最佳状态。(2)由于是通过扫频的方式寻找共振峰，而电·40·煤矿机电2010年第4期动机的转速是有限的，当工件共振频率超出激振器的频率范围时，通过扫描就无法找到工件共振频率，因而无法对工件进行有效的振动处理。国家相关数据统计，亚共振技术可处理的工件在机械制造业覆盖面仅为23％。“(3)有效振型较少，振动时效的应力消除不稳定，应力的消除不能达到最佳的结果。(4)噪声过高。3振动时效和热时效对比试验频谱谐波时效技术是利用频谱分析对工件进行全自动振动处理、自动分析，采集工件谐波频率、优化选择

7、7个最佳振动频率，自动处理5个频率，多振型、多维消除残余应力它解决了传统亚共振方式无法处理的高刚性、高固有频率工件问题，而且处理频率都在6000r／min以下，降低了噪音，节约了能源、保护环境。(1)工件选择在这次实验中采用振动时效方法处理顶梁和掩护梁；用热时效方法处理底座和掩护梁。(2)试验设备采用领航者振动消除应力专家系统、LH3506激振器和RT550-6x2．6x2．2电阻加热炉。(3)检测设备采用磁记忆应力检测仪。磁记忆方法是记录和分