马天军
山东忠才建筑安装工程有限公司
摘要：液压支架是煤矿智能化开采的重要设备，是利用液体产生的巨大支撑力来实现液压支架的伸缩、横移，从而对煤矿顶板进行支护。液压支架由顶梁、掩护梁、底座、千斤、顶立柱、推移装置、液压控制系统和其他辅助装置等组成。由于液压支架的整体结构比较复杂，且焊接部分所占比例高，所以焊接工艺对整个液压支架的质量影响较大。随着煤炭企业生产中对高端液压支架需求量的增加，对液压支架的制造质量及支撑高度提出了新的要求，同时面临国内外同行业的激烈竞争，液压支架制造厂家只有不断提高制造能力、生产水平，才能当前市场中站住脚。
关键词：: 液压支架; 板件坡口; 焊接工艺
引言
近几年煤炭行业的发展越来越快，给制造业的发展注入了新鲜血液。其中，液压支架的产量不断增长，质量也在逐年提高，可适用于不同井下工作面的开采。液压支架是力泰有限责任公司承修的主要设备，而千斤顶是液压支架实现支撑、承载、推溜等动作的主要执行元件。千斤顶性能直接关系到煤矿井下工人的生命安全及生产效率。维修使用过的支架时，在保证质量的前提下，通过技术改造及工艺路线的更新能为修理厂家降低维修成本，同时还能降低工人的劳动强度。
1液压支架的组成
第一种情况是，结构支撑构件，包括屋顶梁、基座和顶部梁等构件，可以有效承受水平围岩压力和垂直围岩压力，而屋顶梁可以承受顶部板某些部分的位置产生的水平推力，以避免试验完成支架底座支架后，技术人员还应有效连接底座和底座，并将上部梁周围岩石的支架荷载直接传递给液压支架底座。第二个是构件的实现，主要指各种支撑构件，例如立柱、立柱和平衡杆。通常，液压支架千斤顶可以移动支架并调整位置。平衡杆能有效承受液压支架定量部分的压力，并能调整上部梁与复盖梁之间的角度，提高上部梁的承载能力。第三，液压支架中的控制操纵元件，通常需要用电气控制元件和各种液压阀来控制各种元件，包括控制阀、单向阀和控制阀，以满足基于指令的预期操作要求第四，液压支架还应具备喷雾、防转、防反转等功能。因此，还必须合理配备喷雾和照明等部件，以确保液压支架的稳定和协调运行。五是传动装置，可为液压支架的运行提供动力，主要指仿真。
2焊接工艺现状分析
随着液压支架结构件板件对材质要求的提升，对高强度钢板的焊接性能要求更高。作为基础制造工艺中的一环，焊接是一种精确、可靠、低成本、高科技的材料连接方法。原有的液压支架结构件坡口焊接工艺，其焊接质量虽然也可以达到液压支架基本的焊接质量要求，但距离高端液压支架质量要求还有很大的差距。原来生产中所采用的坡口形式，其焊接质量虽然也可以达到支架的焊接要求，但若应用到现在的工作中效率很低，影响生产工期，而且焊接质量也不理想，浪费焊丝，增加了生产成本;原先的气割坡口是正面打坡口，效率低、速度慢;平面成形差，有锯齿现象;坡口大小难控制，且火焰利用率低。这些都在一定程度上影响了生产效率以及产品的质量。
3工艺控制要点
3.1焊接材料的选择
实践经验和理论研究表明，焊接钢所用焊接材料的性能必须与钢相匹配。虽然两者之间的机械特性差别很大，但焊接质量也难以有效保证。在常规液压支架生产中，梁顶部的施工材料为Q420或q460。对于这两种材料，E50焊接材料可用于满足焊接要求。但是，随着液压支架性能要求的提高，Q690钢大多用于生产液压支架。由于基本材料的强度有所提高，因此选择的焊接材料必须为E70级。
3.2焊接后检测
焊后检测主要包括减速器箱体尺寸检测和泄漏检测，焊缝变形引起的尺寸变化主要采用火焰修正，减速器箱体开口采用工艺支撑(框架)固定。除保证缺陷检测要求外，减速器焊缝还应进行煤油打湿试验，在焊缝外涂上热水，检查是否存在泄漏点，是否存在泄漏点，及时打开修理，再进行缺陷检测
3.3焊缝变形控制措施
由于温度和滑动约束，液压支架的顶部梁在焊接过程中变形。温度应力是由元素的热不均匀引起的，导致工件的不同区域有不同的延伸或压缩，并导致零件变形。滑动约束是指当温度场变化导致的应力超出材料的弹性极限并停留在零件内以形成滑动约束时发生的塑性变形。拖曳约束对零件的影响更大，会降低材料的静态负载强度，并影响元件的标注精确度和结构稳定性。控制液压支架上部梁的变形和焊接应力，在焊接时使用反测量控制，将材料装配成一定形式的弧，然后进行装配和焊接，从而提高焊接精度；在薄板熔接时，可以使用刚性的固定方式，在熔接的两侧套用一定的固定测量，尽可能接近熔接点，并套用均匀压力，以避免薄板熔接时发生变形。焊接较大元素(例如顶部梁)时，可以将结构拆分为单独的部件，然后将其焊接到单个部件中。在顶部梁焊接时，可以有效控制焊接变形并提高工作效率。
3.4优化坡口焊工艺
液压支架框架板边缘焊接角的技术优化主要集中在主粘接板和复叠板边缘的角度上，在确定液压支架框架主粘接板和复叠板的角度尺寸时，应充分考虑到其厚度当液压支架的主附着板厚度小于25mm时，切割设备切割的槽角度为40；当液压结构件的主夹紧板厚度大于或等于25mm时，切割设备切割的槽角度为37。见图1。当盖板-液压支架框架板厚度小于25mm时，切割设备切割的槽角度为40；当液压支架框架复叠板厚度大于或等于25mm时，切割设备切割的槽角度为37。见图2。平板的槽角工艺优化.
4焊接工艺注意的问题
在焊接中缸底和缸筒的过程中，大量飞溅物四处飞溅到缸筒、缸底已加工的表面。活柱及其他高精度零件上的飞溅物如果不清理干净，会造成零件尺寸精度误差过大，影响立柱的密封性能以及产品的生产和使用质量，甚至会损坏密封，而清理打磨焊渣会占用大量的人力和时间，增加生产制造及维修成本。飞溅物容易堵塞焊枪口不利于通气通丝，导致焊接电弧不稳定，焊缝容易出现气孔，清理焊枪也浪费大量的人力、物力，增加了生产成本。飞溅物四处飞溅，不但污染工作环境，而且还容易飞进人的衣领或袖口，造成不可逆的伤害。为了降低工人的劳动时间，在焊前已加工的零件表面喷涂上1层金属焊接防飞溅剂，然后再进行焊接，焊后敲打焊渣，焊渣很容易就脱落了。焊接作业使用金属焊接防飞溅剂能明显提高工作效率，焊接后的零件更加美观，避免了焊接以后的铲、磨、敲打等工序，降低了劳动强度，节省了大量工作时间，提高了焊接质量和经济效益。
结束语
通过对液压支架结构件板件坡口焊接工艺进行优化，进一步规范坡口切割工艺、角度，制作坡口检验工装，提高了高端液压支架的制造质量、坡口的精度和合格率，降低了生产成本，提高了企业生产效率，扩大了企业产能。
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