CN108526742A - 液压支架柱窝拼装焊接方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种液压支架柱窝拼装焊接方法，一：备齐需拼装焊接的顶板、底板、主筋、柱窝、筋板、后过桥、前过桥部件；二：在制备的拼胎上利用拼轴将主筋、柱窝、筋板、后过桥及前过桥拼装成主筋组件；三：对主筋组件进行整体打底焊；四：焊接柱窝底面焊缝；五：待组件焊接完成后，采取超声波探伤检测柱窝底面焊缝，测量主筋组件底面的平面度；六：在顶板、底板上划线拼上主筋组件，检验主筋组件与顶板、底板之间的拼装间隙，利用定位焊点固即可。本发明优点在于采用柱窝正面、底面均同主筋、筋板同时焊接的方法，柱窝处焊缝增加，达到有效传递和分散压力；柱窝前后两组Z字型结构支撑，增加了抗弯抗扭能力，提高了液压支架顶梁和底座的质量。

Description

液压支架柱窝拼装焊接方法

技术领域

本发明涉及煤矿开采设备液压支架拼装焊接领域，尤其是涉及液压支架结构件顶梁柱窝、底座柱窝的拼装焊接方法。

背景技术

液压支架是煤矿开采的重要设备之一，起到关键性支护作用。液压支架立柱与顶梁柱窝、底座柱窝直接接触，通过柱窝向主筋、顶板传递和分散来自煤层的压力、冲击力，起到稳定支撑作用。为增强柱窝处结构可靠性，通常采用在柱窝下增加垫板或箱型结构件的方式，但对于支护薄煤层开采的液压支架，由于空间受限，柱窝只能直接拼在顶板和底板上。对于直接拼在顶板和底板上这种柱窝结构，现有拼装焊接技术采用仅在柱窝正面与主筋板、筋板等焊接的方法，柱窝底面开坡口避让主筋板焊缝，这就使得该焊接方法焊缝较少，每条焊缝承载力较大，导致柱窝不能有效传递和分散压力，容易造成柱窝处焊缝开裂、柱窝碎裂等问题。柱窝作为液压支架的关键受力部件，煤层开采空间受限时，无法从设计结构上增强，现有柱窝拼装焊接技术又无法满足液压支架高寿命、高可靠性的使用要求，因此，寻求一种新的柱窝拼装焊接方法，提高柱窝的承载和使用寿命，对打造高品质、高可靠性液压支架具有重要意义。

发明内容

本发明目的在于提供一种液压支架柱窝拼装焊接方法，通过创新的工艺方法，增强焊接结构、减少焊接变形和拼装间隙，使柱窝有效传递和分散压力，提高柱窝的承载能力和抗疲劳能力，打造高寿命、高可靠性液压支架。

为实现上述目的，本发明采取下述技术方案：

本发明所述的液压支架柱窝拼装焊接方法，按照下述步骤进行：

第一步：备齐需拼装焊接的顶板、底板、主筋、柱窝、筋板、后过桥、前过桥部件；

第二步：在制备的拼胎上，利用拼轴将所述主筋、柱窝、筋板、后过桥及前过桥拼装成主筋组件，检验拼装间隙，利用定位焊点固，并在规定位置打工艺支撑；

第三步：对主筋组件进行整体打底焊，所述整体打底焊分正面打底焊和底面打底焊，所述正面打底焊位置是指与所述主筋连接的所述柱窝、筋板之间的焊缝，正面打底焊完成后，将主筋组件翻转至底面朝上，进行底面打底焊，所述底面打底焊位置是指与柱窝底面连接的主筋、筋板之间的焊缝；

第四步：焊接柱窝底面焊缝，对已经打底焊好的柱窝底面焊缝进行填充焊、盖面焊，焊缝高于主筋处打磨平滑；

第五步：待组件焊接完成后，采取超声波探伤检测柱窝底面焊缝，测量主筋组件底面的平面度，所述平面度测量采取在主筋组件拉两条对角测量线和柱窝底面中心纵向测量线方法进行测量，测量主筋、柱窝底面与测量线之间的距离，要求保证最大距离与最小距离之间高度差≤0.5mm；

第六步：分别在顶板、底板上划线拼上焊好的主筋组件，检验主筋组件与顶板、底板之间的拼装间隙，利用定位焊点固即可。

所述的拼装焊接方法采用所述柱窝正面、底面均与主筋、筋板同时焊接的方法。

所述第二步和第六步中的定位焊焊高10-12mm，焊长80-100mm。

所述第二步中的所述工艺支撑，是指在所述柱窝前、后各设置一组Z字型结构的支撑组件，所述Z字型结构的支撑组件包括：设置在主筋组件中两主筋之间的两个支撑件，两个所述的支撑件间隔设置在柱窝的两侧，两个支撑件之间通过斜支撑件连接。

所述第三步中打底焊和第四步中焊接采用直径φ1.2mm焊丝，焊接电流250-300A，焊接电压26-31V。

所述第四步中焊接柱窝底面焊缝允许焊凹，要求焊缝最低点到所述主筋底面高度≤1mm。

第二步中检验拼装间隙要求所述柱窝底面与拼胎之间拼装间隙≤0.5mm；所述主筋与拼胎之间拼装间隙≤1mm；第六步中检验拼装间隙要求柱窝底面与顶板、底板之间拼装间隙≤0.5mm；主筋与顶板、底板之间拼装间隙≤1mm。

本发明改变了现有液压支架柱窝拼装焊接方法，优点有以下几个方面：1、采用柱窝正面、底面均同主筋、筋板同时焊接的方法，柱窝处焊缝增加，达到有效传递和分散压力；2、拼装焊接过程中将定位焊焊角和长度加大，有效防止小组件大量焊接造成的变形；3、柱窝前后两组Z字型结构支撑，增加了抗弯抗扭能力，有效提高柱窝底面焊接后的平面度；4、焊接参数的合理控制，在保证焊接质量、控制焊接变形的同时，大幅提高生产效率；5、增加柱窝底面焊后平面度检测，严格控制拼装间隙，大大提高了液压支架顶梁和底座的质量。

附图说明

图1.1是本发明所述柱窝焊接结构示意图。

图1.2是图1.1的A部放大结构示意图。

图2是本发明所述顶梁主筋组件正面打底焊示意图。

图3是本发明所述工艺支撑Z字型结构示意图。

图4 是本发明所述顶梁主筋组件底面打底焊示意图。

图5 是本发明所述顶梁平面度测量示意图。

图6是本发明所述底座主筋组件正面一次打底焊和焊接示意图。

图7是本发明所述底座主筋组件正面二次打底焊示意图。

图8 是本发明所述底座主筋组件底面打底焊示意图。

图9 是本发明所述底座平面度测量示意图。

具体实施方式

本发明所述液压支架柱窝拼装焊接方法，拼装焊接后的柱窝1-3焊接结构如图1.1、1.2所示；主筋1-2和柱窝1-3直接拼在底板1-1上，对柱窝1-3正面、立面、底面与主筋连接的部位进行焊接，其中柱窝1-3底面与主筋1-2的焊缝1-4要求坡口焊，柱窝1-3正面与主筋焊缝1-5坡口填平起角焊。

本发明分别对顶梁柱窝、底座柱窝的拼装焊接方法进行详细描述：

一、顶梁柱窝拼装焊接方法，如图2-5所示：

第一步：备齐需拼装的拼胎2-1、主筋2-2、柱窝2-3、筋板2-4。

第二步：如图2所示，在制备的拼胎2-1上，利用拼轴将两件主筋2-2、一件柱窝2-3、一件筋板2-4拼成顶梁主筋组件；图2中拼胎2-1上拼有两组结构相同的顶梁主筋组件，现以一组顶梁主筋组件进行描述：检验拼装间隙，要求柱窝2-3底面与拼胎2-1之间拼装间隙≤0.5mm，主筋2-2与拼胎2-1之间拼装间隙≤1mm，利用定位焊点固主筋2-2与柱窝2-3、主筋2-2与筋板2-4，定位焊焊高10-12mm，焊长80-100mm，并在规定位置制作如图3所示的工艺支撑；如图3所示，铰接孔处支撑3-1、柱窝2-3上方两支撑3-7、3-8平行布置，柱窝2-3前、后两组支撑组件3-2、3-3、3-9和3-4、3-5、3-6构成Z字型结构，距离柱窝2-3前后各100mm；上述两组支撑Z字型结构支撑中的支撑3-2与支撑3-3上下平行布置，支撑3-4与支撑3-5同样上下平行布置。

第三步：对顶梁主筋组件进行整体打底焊；如图2所示，首先对顶梁主筋组件正面打底焊；正面打底焊包括主筋2-2与柱窝2-3之间焊缝2-6、主筋2-2与筋板2-4之间焊缝2-5；正面打底焊完成后，将顶梁主筋组件翻转至底面朝上，进行底面打底焊，如图4所示，底面打底焊为柱窝2-3与主筋2-2之间的焊缝4-1，焊接时采用直径φ1.2mm焊丝，焊接电流250-300A，焊接电压26-31V。

第四步：焊接顶梁柱窝底面焊缝，对已经打底焊好的顶梁柱窝底面焊缝4-1进行填充焊、盖面焊，焊接时采用直径φ1.2mm焊丝，焊接电流250-300A，焊接电压26-31V，焊后清除飞溅，焊缝高于主筋2-2处打磨平滑，柱窝主筋2-3底面焊缝允许焊凹，焊缝最低点到主筋2-2底面高度≤1mm。

第五步：顶梁主筋组件焊接完成24小时后，采取超声波探伤检测顶梁柱窝底面焊缝，测量顶梁主筋组件底面的平面度，如图5所示，平面度测量采取在顶梁主筋组件上拉对角测量线5-1、5-2和柱窝底面中心纵向测量线5-3的方法，测量主筋2-2底面、柱窝2-3底面与测量线5-1、5-2、5-3之间的距离，保证最大距离与最小距离之间高度差≤0.5mm。

第六步：在顶板上划线拼上焊好的顶梁主筋组件，检验顶梁主筋组件与顶板之间的拼装间隙，要求柱窝底面与顶板之间拼装间隙≤0.5mm，主筋与顶板之间拼装间隙≤1mm，利用定位焊点固，定位焊焊高10-12mm，焊长80-100mm，拼上其他零件，从而完成顶梁柱窝的拼装焊接。

二、底座柱窝拼装焊接方法，如图6-9所示：

第一步：备齐需拼装的拼胎6-1、主筋6-2、柱窝6-4、筋板6-6、7-1、7-2、后过桥6-5、前过桥6-3部件。

第二步：如图6所示，在拼胎6-1上，利用拼轴将四件主筋6-2、一件后过桥6-5、一件前过桥6-3、两件筋板6-6拼成底座主筋组件；检验拼装间隙，定位焊点固，在规定位置打工艺支撑后，翻转至底面朝上，打上后过桥6-5背面两工艺支撑，然后翻转至底面朝下，重新置于拼胎6-1上，拼上两件柱窝6-4，检验拼装间隙，利用定位焊点固，并在规定位置打工艺支撑，底座柱窝6-4前后两组支撑与拼装焊接步骤中的Z字型结构工艺支撑相同，不再描述；上述拼装间隙要求主筋6-2与拼胎6-1之间拼装间隙≤1mm，柱窝6-4底面与拼胎6-1之间拼装间隙≤0.5mm；定位焊要求焊高10-12mm，焊长80-100mm。

第三步：对底座主筋组件进行整体打底焊，首先对底座主筋组件正面一次打底焊，如图6所示，正面打底焊包括主筋6-2与后过桥6-5之间焊缝6-8、主筋6-2与前过桥6-3之间焊缝6-10、主筋6-2与柱窝6-4正面之间焊缝6-9、主筋6-2与柱窝6-4立面之间焊缝6-11、筋板6-6与主筋6-2、后过桥6-5之间的焊缝6-7；对以上焊缝打底焊之后，对主筋6-2与柱窝6-4立面之间焊缝6-11进行填充焊、盖面焊，拼上柱窝6-4处前后的两个筋板7-1、7-2，然后定位焊点固，进行正面二次打底焊；如图7所示，二次打底焊包括筋板7-1、7-2与主筋6-2之间的焊缝7-3、筋板7-1、7-2与柱窝6-4之间的焊缝7-4；打底焊完成后，将底座主筋组件翻转至底面朝上，进行底座主筋底面打底焊，如图8所示，底座柱窝6-4底面打底焊包括主筋6-2与柱窝6-4底面之间焊缝8-1、筋板7-1、7-2与柱窝6-4底面之间的焊缝8-2，上述焊接时采用直径φ1.2mm焊丝，焊接电流250-300A，焊接电压26-31V，定位焊焊高10-12mm，焊长80-100mm。

第四步：焊接底座柱窝6-4底面焊缝，对已经打底焊好的底座柱窝6-4底面焊缝8-1、8-2进行填充焊、盖面焊，焊后清除飞溅，焊缝高于主筋6-2处打磨平滑，焊接柱窝6-4底面焊缝允许焊凹，焊缝最低点到主筋6-2底面高度≤1mm，焊接时采用直径φ1.2mm焊丝，焊接电流250-300A，焊接电压26-31V；

第五步：待底座主筋组件焊接完成24小时后，采取超声波探伤检测底座柱窝6-4底面焊缝，测量底座主筋组件底面的平面度；如图9所示，平面度测量采取在底座主筋组件底面拉对角测量线9-1、9-3和底座柱窝6-4底面中心纵向测量线9-2方法，测量主筋6-2、柱窝6-4底面与测量线9-1、9-2、9-3之间的距离，保证最大距离与最小距离之间高度差≤0.5mm。

第六步：在底板上划线拼上焊好的底座主筋组件，检验底座主筋组件与底板之间的拼装间隙，要求底座柱窝6-4底面与底板之间拼装间隙≤0.5mm，主筋6-2与底板之间拼装间隙≤1mm，利用定位焊点固，定位焊焊高10-12mm，焊长80-100mm，拼上其他零件，从而完成底座柱窝拼装焊接。

Claims (7)

1.一种液压支架柱窝拼装焊接方法，其特征在于：按照下述步骤进行：

第一步：备齐需拼装焊接的顶板、底板、主筋、柱窝、筋板、后过桥、前过桥部件；

第二步：在制备的拼胎上，利用拼轴将所述主筋、柱窝、筋板、后过桥及前过桥拼装成主筋组件，检验拼装间隙，利用定位焊点固，并在规定位置打工艺支撑；

第三步：对主筋组件进行整体打底焊，所述整体打底焊分正面打底焊和底面打底焊，所述正面打底焊位置是指与所述主筋连接的所述柱窝、筋板之间的焊缝，正面打底焊完成后，将主筋组件翻转至底面朝上，进行底面打底焊，所述底面打底焊位置是指与柱窝底面连接的主筋、筋板之间的焊缝；

第四步：焊接柱窝底面焊缝，对已经打底焊好的柱窝底面焊缝进行填充焊、盖面焊，焊缝高于主筋处打磨平滑；

第五步：待组件焊接完成后，采取超声波探伤检测柱窝底面焊缝，测量主筋组件底面的平面度，所述平面度测量采取在主筋组件拉两条对角测量线和柱窝底面中心纵向测量线方法进行测量，测量主筋、柱窝底面与测量线之间的距离，要求保证最大距离与最小距离之间高度差≤0.5mm；

第六步：分别在顶板、底板上划线拼上焊好的主筋组件，检验主筋组件与顶板、底板之间的拼装间隙，利用定位焊点固即可。

2.根据权利要求1所述的液压支架柱窝拼装焊接方法，其特征在于，所述的拼装焊接方法采用所述柱窝正面、底面均与主筋、筋板同时焊接的方法。

3.根据权利要求1所述的液压支架柱窝拼装焊接方法，其特征在于，所述第二步和第六步中的定位焊焊高10-12mm，焊长80-100mm。

4.根据权利要求1所述的液压支架柱窝拼装焊接方法，其特征在于，所述第二步中的所述工艺支撑，是指在所述柱窝前、后各设置一组Z字型结构的支撑组件，所述Z字型结构的支撑组件包括：设置在主筋组件中两主筋之间的两个支撑件，两个所述的支撑件间隔设置在柱窝的两侧，两个支撑件之间通过斜支撑件连接。

5.根据权利要求1所述的液压支架柱窝拼装焊接方法，其特征在于，所述第三步中打底焊和第四步中焊接采用直径φ1.2mm焊丝，焊接电流250-300A，焊接电压26-31V。

6.根据权利要求1所述的液压支架柱窝拼装焊接方法，其特征在于，所述第四步中焊接柱窝底面焊缝允许焊凹，要求焊缝最低点到所述主筋底面高度≤1mm。

7.根据权利要求1所述的液压支架柱窝拼装焊接方法，其特征在于，第二步中检验拼装间隙要求所述柱窝底面与拼胎之间拼装间隙≤0.5mm；所述主筋与拼胎之间拼装间隙≤1mm；第六步中检验拼装间隙要求柱窝底面与顶板、底板之间拼装间隙≤0.5mm；主筋与顶板、底板之间拼装间隙≤1mm。