[发明专利]一种千斤顶和立柱的活塞杆镶嵌工艺

说明书

技术领域

本发明属于液压件损伤修复工艺技术领域，特别涉及一种千斤顶和立柱的活塞杆镶嵌工艺。

背景技术

在煤炭行业，千斤顶和立柱主要与液压支架、单体液压支柱、悬移支架等一系列煤矿设备配套使用，以完成矿井采掘工作面和巷道的支护、自动放煤等任务，是煤炭企业建设高产、高效与安全矿井以及实现采掘机械化不可或缺的关键设备。煤矿设备的支撑与升降靠千斤顶和立柱的液压动作来实现，由于磨损和锈蚀，千斤顶与立柱的活塞杆外表面磨损会逐渐严重，或者出现锈蚀麻坑，从而导致千斤顶及立柱升降、支撑能力失效。

在传统千斤顶和立柱的活塞杆制造及修复过程中，常用的表面处理工艺为：镀铜+镀铬工艺，其存在如下缺陷：1、电镀过程中会产生含有重金属（如：Cr、Cu）的排放物，严重污染环境；2、表面处理工艺复杂，能耗高、效率低；3、涂层和基体之间易产生电化腐蚀，造成涂层脱落，表面处理质量差；4、由于工艺限制，镀层过厚容易导致起皮，且硬度较小，易磨损和腐蚀，因此镀层深度通常不大于0.12mm，当千斤顶和立柱的活塞杆表面磨损或腐蚀深度大于0.12mm时，利用传统方法将无法正常修复；5、由于长期使用造成千斤顶和立柱的活塞杆存在中间部分磨损量大、两端磨损量小的现象，传统电镀方法无法修复磨损量不同的缺陷。

发明内容

本发明的目的是提供一种工艺简单、低能耗、环保无污染和修复范围宽的千斤顶和立柱的活塞杆镶嵌工艺。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：一种千斤顶和立柱的活塞杆镶嵌工艺，具体的工艺步骤为：a、通过下料剪切、坯料卷圆、缝隙焊接和焊缝压平加工制作镶套；b、活塞杆镶嵌镶套前的处理，活塞杆分为新活塞杆和旧活塞杆，活塞杆的公称外径为φDmm，当为新活塞杆时，经下料、调质热处理、车削加工制得新活塞杆，当为旧活塞杆时，对活塞杆进行校直、整形和外圆切削处理，最终确保加工处理后的活塞杆表面粗糙度为Ra 6.3μm；c、通过压力机将镶套压套在活塞杆外径上；d、对活塞杆与镶套进行挤压，使活塞杆和镶套滚压贴合成一体，活塞杆分为实芯活塞杆和空芯活塞杆，当活塞杆为实芯活塞杆时，采用外径挤压模具挤压镶套，当活塞杆为空芯活塞杆时，采用外径挤压模具与内径挤压模具同时进行外径挤压与内径挤压，保证活塞杆与镶套端部紧密结合；e、采用环焊机将活塞杆与镶套两端结合部焊接成无缝连接；f、在抛光机上对活塞杆外径上的镶套进行抛光处理。

所述活塞杆的公称外径为φDmm，在步骤a中，下料剪切过程中：剪切前先将剪切面与钢板边剪成90^o夹角，使坯料长度为πD+1±0.1mm；在坯料卷圆过程中：通过卷板机使坯料弯曲卷圆，即坯料静止放在下轴辊上，坯料下表面与下轴辊的最高点相接触、上表面与上轴辊的最低点相接触，此时上轴辊与下轴辊的垂直距离等于坯料厚度，当上轴辊下降或下轴辊提升时，上轴辊与下轴辊的垂直距离便小于坯料厚度，上轴辊与下轴辊旋转使坯料产生弯曲，在上轴辊与下轴辊连续不断地滚压作用下，坯料形成圆滑的曲面；在缝隙焊接过程中：由卷板机滚压而成的圆筒筒壁上存在有缝隙，采用脉冲钨极氩弧焊对焊缝进行焊接；在焊缝压平过程中：镶套焊好后放在压缝机上，并保证压缝机的滚柱始终对准焊缝中央，从而将镶套上的焊缝压平整，压缝机的压力为4MPa、速度为1~2m/min。

所述活塞杆的外径与镶套的内径过盈配合，当活塞杆的公称外径D为70~150mm时，镶套的内径比活塞杆的公称外径小0.1～0.2mm，镶套厚度为1.0mm，外径挤压模具的工作内径比活塞杆的公称外径小0.4mm；当活塞杆的公称外径D为150~230mm时，镶套的内径比活塞杆的公称外径小0.2～0.3mm，镶套厚度为1.2mm，外径挤压模具工作内径比活塞杆的公称外径小0.6mm；当活塞杆的公称外径D为230~320mm时，镶套的内径比活塞杆的公称外径小0.3～0.4mm，镶套厚度为1.5mm，外径挤压模具工作内径比活塞杆的公称外径小1.0mm。

所述步骤d中，对活塞杆与镶套采用外径挤压模具进行挤压时，外径挤压模具的内孔和镶套的外表面涂有润滑剂，润滑剂由牛油和碳酸钙粉按照重量比7:3配比后加热混合而成；对活塞杆与镶套采用内径挤压模具进行挤压时，挤压前对活塞杆的内孔孔壁进行酸洗除锈、磷化和皂化处理，以形成一层润滑保护膜，当活塞杆的公称内径为60~120mm时，内经挤压模具的工作外径比活塞杆的公称内径大0.3mm；当活塞杆的公称内径为120~200mm，内经挤压模具的工作外径比活塞杆的公称内径大0.5mm；当活塞杆的公称内径为200~290mm，内经挤压模具的工作外径比活塞杆的公称内径大0.8mm。