CN101559451A - U型钢拱形梁刚性伸缩支架的整型修复工艺及设备 - Google Patents

Abstract

一种U型钢拱形梁刚性伸缩支架的整型修复工艺及设备，包括两台4辊轧机、防翘轴以及由此构成的含4道轧制工步的纵向连轧工艺，工作时两台轧机的油马达同步逆向旋转，工件从轧机左侧进入从右侧送出。该整型修复工艺及设备原理可靠，实施工艺简便、设备体积小、结构紧凑、整体造价低、维修容易，能快速高效率地修复报废的U型钢拱形梁刚性伸缩支架、适于在煤矿系统推广使用。

Description

U型钢拱形梁刚性伸缩支架的整型修复工艺及设备

技术领域

本发明涉及一种U型钢拱形梁刚性伸缩支架的整型修复工艺及设备，属金属压力加工领域。

背景技术

目前，我国80％的煤矿都已开始推广使用U型钢拱形梁刚性伸缩支架对巷道进行安全支护，年使用量极大。众所周知，在巷道掘进过程中，随着巷道工作面的向前推进，顶板所承受的压力也越来越大，当顶板压力超过了支架所能承受的支撑极限后、伸缩支架的支撑端头相对支座间的金属便会在过大的压力作用下发生塑性变形，塑变产生的多余金属会沿构件的金属表面自由流动，而变形最大且堆积金属最多的部位往往发生在伸缩支架的U型槽口两侧裙边处，金属堆积后产生锯齿状的皱褶。如果出现顶板压应力超限情况、还会使拱形梁伸缩支架出现结构性的扭转和变形，因此、工人一旦将U型钢拱形梁伸缩支架从顶板上拆卸下来、要想重新组装在一起进行二次利用，就必须首先清除支架外部多余的金属皱褶、修整变形，再通过精细的定型工艺使支架完全恢复到原有的精度和形状才能够使用，要做到这一点没有专门的修复设备和成熟的工艺是不可能办到的。尤其困难的是：拆卸下来的这种U型钢拱形梁刚性伸缩支架本身带有较大的结构性弯曲弧度，在整型修复过程中不允许对支架采用上下反复压弯的操作方法进行修整，所以，市场上现有各类平行辊系结构的矫直机械无法对其进行整型加工，如采用手工模压的传统方法对支架进行修整，一来整型精度不高、劳动强度大、二来生产效率低、综合修复成本同新购支架成本相当、不符合矿区的生产实际。

发明内容

为解决矿用U型钢拱形梁伸缩支架的整型修复难题，弥补现有型钢整型修复设备种类的不足，本发明的目的在于提供一种专门用于U型钢拱形梁刚性伸缩支架的整型修复工艺及设备，采用该工艺设备可以有效地解决U型钢拱形梁刚性伸缩支架的整型修复问题，使大量报废了的支架重新得到利用、为国家和企业节省大量的生产资金。

这一任务用相应于权项1、从属权项1、2中的特征部分的方案所解决。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：专门用于U型钢拱形梁刚性伸缩支架的整型修复工艺及设备，包括两台4辊轧机、防翘轴以及由此构成的含4道轧制工步的纵向连轧工艺，所述4辊轧机为专用轧机，两台轧机构造相同、背靠背安装在同一个水平线上、构成纵向连轧工艺且采用冷轧进料方式；所述4辊轧机中，轴I和轴II平行安装在最上层，轴III和轴IV平行安装在第二层，轴III位于轴I下方，轴II位于轴IV上方；轴I和轴III、轴II和轴IV上的轧制轮配对加工，上下两轮组合在一起构成了U型轧制截面。所述4辊轧机中，轴I、轴II为二段阶梯轴、轴III为三段阶梯轴，轴III左端装有联轴器，联轴器的另一端由低速油马达带动，安装在轴III中段的齿轮与轴I的齿轮直接啮合、故轴III、轴I转动方向相反；轴I左端的齿轮与轴II左端的齿轮不直接啮合、中间留有间距，通过两齿轮上方固定的惰轮进行换向、实现了轴I、轴II两轴的同向旋转。轴IV为心轴、轧制轮固定在轴的中部、靠工件带动旋转。轴I、轴II、轴III上的轧制轮全部位于各轴的右半部、两端用滑动轴承支承在轧机左右框架间；为防止轧制修复过程中拱形梁支架端头向上翘起，在两轧机框架间还设置了截面形状为U型的防翘轴、由两液压缸向下推压。所述4道轧制工步为：修边——改型——整型——定型；修边—是指伸缩支架从轴I和轴III两轧轮间通过；改型—是指伸缩支架继续前行从轴II和轴IV两轧轮间通过；整型—是指伸缩支架再前行从另一4辊轧机的轴II和轴IV两轧轮间通过；定型—是指伸缩支架再继续前行从轴I和轴III两轧轮间通过。为保证整型修复质量，垂直布置的四组轧轮自左向右，轮I-轮III，轮II-轮IV，轮II-轮IV，轮I-轮III轮缘外廓尺寸逐级减小、精度逐级加大，最后一级轮I—轮III的轮缘外廓尺寸就是定型的合格尺寸。

特别要指出的是两台轧机上的油马达工作时必须同步逆向旋转、才能保证待修复的支架从轧机左侧进入从右侧送出。

本发明的这种U型钢拱形梁刚性伸缩支架的整型修复工艺及设备原理可靠，实施工艺简便、设备体积小、结构紧凑、整体造价低、维修容易，能快速高效率地修复报废的U型钢拱形梁刚性伸缩支架、适于在煤矿系统推广使用。

附图说明

图1为U型钢拱形梁刚性伸缩支架整型修复技术工艺流程示意图

图2为本实施例采用的4辊轧机结构原理图

图3为两台4辊轧机安装布局图

下面结合附图进一步说明。

由于该整型修复工艺为纵向连轧工艺、从图1所示工艺流程示意图中可以看出、修复时要求支架从轧机左侧进入、从右侧送出，所以两轧机上的两部油马达1控制油路要反向串联同步逆向旋转才行。轴I、轴II为二段阶梯轴，轴的左端装有齿轮3、右端中部套有轧制轮7，轧制轮7两侧通过滑动轴承支承在机架6、机架8中间，轴I左端的齿轮3与轴II左端的齿轮3不直接啮合、中间留有间距，通过两齿轮上方固定的惰轮4进行换向、实现了轴I、轴II两轴的同向旋转。轴III为三段阶梯轴，轴III最左端装有联轴器2，联轴器2的另一端由低速油马达1带动，安装在轴III左端中部的齿轮3与轴I的齿轮3直接啮合、故轴III、轴I转动方向相反；轴IV为心轴、两端用滑动轴承支承、轧制轮7固定在心轴的中部、心轴的转动全靠工件带动。机架6、机架8底部用螺栓固定在地面上、其顶端用4根拉紧螺柱5固定，为防止轧制修复过程中拱形梁支架端头向上翘起，在两轧机框架间还设置了由两液压缸10向下推动的截面形状为U型的防翘轴11，轧制过程中一旦遇到支架端头向上翘起现象、则立即启动液压缸10将防翘轴11向下推压进行阻止。

这种U型钢拱形梁刚性伸缩支架的整型修复工艺及设备，结构合理、造价低、机械化作业效率高，是矿区整型修复U型钢拱形梁刚性伸缩支架的理想设备。

Claims (3)

1、一种U型钢拱形梁刚性伸缩支架的整型修复工艺及设备(简称修复工艺及设备)，包括两台专用4辊轧机、防翘轴以及由此构成的含4道轧制工步的纵向连轧工艺，其特征在于两台轧机构造相同、背靠背安装在一个水平线上、构成纵向连轧工艺且采用冷轧进料方式；轴I和轴II平行安装在最上层，轴III和轴IV平行安装在第二层，轴III位于轴I下方，轴II位于轴IV上方；轴I和轴III、轴II和轴IV上的轧制轮7配对加工，上下两轧轮7组合在一起构成了U型轧制截面，轴III上的齿轮3与轴I的齿轮3直接啮合、转向相反，轴I上的齿轮3与轴II上的齿轮3不直接啮合、两齿轮上方是惰轮4，轴IV为心轴、轴的中部固定有轧制轮7，两轧机框架间设置了防翘轴11、用油缸10推动。

2、根据权利要求1所述的修复工艺及设备，其特征是修复工艺中的4道轧制工步为：修边——改型——整型——定型；垂直布置的四组轧轮7自左向右，轮I-轮III，轮II-轮IV，轮II-轮IV，轮I-轮III轮缘外廓尺寸逐级减小、精度逐级加大，最后一级轮I-轮III的轮缘外廓尺寸就是定型的合格尺寸。

3、根据权利要求1所述的修复工艺及设备，其特征是两台轧机上的油马达1工作时同步逆向旋转。

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