CN110039030A - 一种注浆板腰圆形深孔及非直线形深孔的加工工艺 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种单液注浆板腰圆形深孔及双液注浆板非直线深孔的加工工艺，打破以往注浆板的腰园孔及非直线圆孔的加工思路，不采用深孔机械加工的成型方式，转而采用复合铸造成型的生产工艺,大大降低了注浆板腰圆形深孔及非直线形深孔的加工的难度，降低了腰圆形深孔及非直线形深孔的加工成本，极大的提高了注浆板的生产效率，降低了注浆板的整体成本。

Description

一种注浆板腰圆形深孔及非直线形深孔的加工工艺

技术领域

本发明涉及地铁及隧道工程技术范畴，特别涉及一种注浆板腰圆形深孔及非直线形深孔的复合加工工艺。

背景技术

随着现代社会的飞速发展，作为基础设施建设的重要部分，地铁及隧道的施工正日益增加，作为地铁及隧道施工的重要设备之一，盾构机的使用日益广泛，而作为盾构机的配套设备---注浆系统必不可缺，注浆系统中注浆板为一重要易损零件，它需承受浆液的高压作用及浆液的高速磨损，同时还得承受墙体的巨大压力。由于注浆板工作环境恶劣，内部腰圆形及非直线形输浆孔易磨损和堵塞，最终造成注浆板报废。

作为注浆系统易损件的注浆板，在制造过程中均采用热扎Q345厚钢板进行复杂的机械加工及焊接成型。单液注浆板和双液注浆板具体生产工艺为：

1、对剖焊接加工成型，如附图（2）。此种工艺是将注浆板本体材料沿腰园孔对称中心剖开，在剖开的零件本体材料上分别沿长度方向加工出一U形型腔，然后将加工完U形型腔后的剖开件焊接合拢。此种工艺加工复杂，效率低、由于采用双面焊接，零件变形大。由于注浆板需承受较大压力，且不得渗漏，故还要对焊缝进行100%探伤。由于双面开口焊接，注浆板本体强度亦会受影响。

2、单面剖开焊接加工成型，如附图（3），中国专利号2014102357672（一种内嵌式单液注浆板），详细的介绍了一种注浆板腰园深孔的加工工艺，此种工艺是将腰园孔一边沿两半圆孔切线加工一凹槽，再用成型铣刀加工两边R型腔，，型腔加工完后在凹槽顶部位置加一盖板，将盖板与注浆板本体焊接。此种工艺虽然注浆板本体没有完全剖开，注浆板强度较对剖焊接成型略好，但与对剖焊接成型一样，零件焊接变形大，型腔加工效率低，焊缝需探伤。

3、深孔钻加工成型，如附图（6）。此种工艺是采用深孔钻直接在注浆板本体上先钻出直孔，然后用特制工装将本体按图纸要求旋转30度角度，进行斜向钻孔。钻完斜孔后将斜孔多余部分孔深先用一特制堵塞（堵塞前端加工成内凹R园弧面，保证两孔交叉连接部分园滑过度）堵死，堵塞尾部进入孔内大约20mm，然后采用手工焊接将此孔焊牢，保证密封。此种加工方法在加工斜孔时需特制工装，由于两孔相交，极易损坏钻头，且两孔相交处不光滑，此处极易磨损，且不好清洗。采用此种双液注浆板深孔加工工艺，虽注浆板本体强度不受影响，但加工难度大，输浆孔易堵塞，进而影响成套设备正常生产。

发明内容

为了解决现有注浆板加工中的高成本，低效率等问题，本发明采用一种新的注浆板加工工艺：先用钢管或钢板或非金属耐高温材料，按注浆板上腰圆形深孔、圆孔和非直线圆孔的形状及尺寸，先加工好腰圆形管、园管及非直线园管，再按注浆板形状及尺寸制作好注浆板的铸造型腔，将加工好的腰圆形管及非直线形管作为型芯，按注浆板尺寸要求在铸造型腔中用支撑骨架将型芯固定好，然后将铸造模型合箱，按注浆板材质要求进行钢水熔炼、浇注。待铸造成型的注浆板冷却后开箱取出。再对注浆板毛坯外形进行加工（毛坯外形留有加工余量）。此种注浆板采用复合铸造加工，由于腰圆形管、非直线园管、园管等先前按尺寸进行过加工，所以各孔尺寸及精度都能保证，同时还能保证深孔的承压要求（采用无缝管），耐腐蚀要求（不锈钢或陶瓷），由于注浆板本体没有开焊接剖口，注浆板的强度要求也能得到很好保证。

此种注浆板复合铸造生产工艺实施简单，加工方便，既降低了注浆板的生产成本，又提高了加工效率，从而为企业带来更好的效益。

附图说明

图1单液注浆板零件图；

图2是腰园深孔的对剖焊接加工成型图；

图3是腰园深孔单面剖开焊接加工成型图；

图4是本发明复合铸造工艺生产的单液注浆板成型图；

图5双液注浆板零件图；

图6非直线孔的加工成型图；

图7是本发明复合铸造工艺生产的双液注浆板成型图；

具体实施方式

以下结合附图（4）及附图（7），具体说明本发明的实施例：

1、金属模复合铸造

按注浆板外形尺寸加工一金属模具，模具材料要求耐高温。模具型腔尺寸比零件实际尺寸大1.5—2%（铸钢收缩率），由于外表面需加工，模具尺寸还应加大（按加工量单面8mm留加工余量）。将金属模具制作完后，模具内腔涂上脱模剂，然后将腰圆形钢管、圆形钢管、或折弯焊接钢管内腔用耐高温填充物填满，防止铸造时钢水流入内孔，利用支撑骨架按注浆板要求位置将各形钢管固定于金属模具型腔内，盖上模具盖板，等候浇注。将高温金属溶液按注浆板材质成分要求熔炼好后倒入浇包，然后将浇包内钢水由模具上浇注口浇入模具中，等注浆板及模具冷却后打开模具，取出零件。对铸造出的注浆板毛坯上各孔进行清理，对毛坯外表面进行机械加工，达到图纸尺寸要求。这样就生产出了一件合格的注浆板。

2、树脂砂复合铸造

按注浆板尺寸及结构加工一木制注浆板模型，外加工面按8mm留加工余量,铸钢收缩量按1.5-2%留取。将50-80目左右的石英砂用2%呋喃树脂及固化剂拌均匀，立即将混合好的型砂倒入砂箱，将加工好的木模放入型砂中进行造型，造型后用碱性耐火涂料涂刷型腔表面，待涂料干后，将腰圆形钢管、圆形钢管、折弯焊接钢管内腔用耐高温填充物填满，防止铸造时钢水流入内孔，利用支撑骨架按注浆板要求位置将各形钢管固定于模具型腔内，盖上模具盖板，等候浇注。将高温金属溶液按注浆板材质成分要求熔炼好后倒入浇包，然后将浇包内钢水由模具上浇注口浇入模具中，等注浆板及模具冷却后打开模具，取出零件。对铸造出的注浆板毛坯上各孔及表面进行清理，对外表面进行清砂处理、热处理后对注浆板毛坯进行加工，达到图纸尺寸要求。这样就生产出了一件合格的注浆板。

3、水玻璃砂复合铸造

按注浆板尺寸及结构加工一木制注浆板模型，外加工面按8mm留加工余量,铸钢收缩量按1.5-2%留取。将50-80目左右的石英砂用4%水玻璃拌均匀，立即将混合好的型砂倒入砂箱，将加工好的木模放入型砂中进行造型，，然后用二氧化碳气体对砂型进行喷吹，加速型砂硬化，再用碱性耐火涂料涂刷型腔表面，待涂料干后，将腰圆形钢管、圆形钢管、折弯焊接钢管内腔用耐高温填充物填满，防止铸造时钢水流入内孔，利用支撑骨架按注浆板要求位置将各形钢管固定于模具型腔内，盖上模具盖板，等候浇注。将高温金属溶液按注浆板材质成分要求熔炼好后倒入浇包，然后将浇包内钢水由模具上浇注口浇入模具中，等注浆板及模具冷却后打开模具，取出零件。对铸造出的注浆板毛坯上各孔及表面进行清理，对外表面进行清砂处理、热处理后对注浆板毛坯进行加工，达到图纸尺寸要求。这样就生产出了一件合格的注浆板。

Claims (5)

1.一种注浆板腰圆形深孔及非直线形深孔加工工艺，其特征是注浆板内腰圆形深孔及非直线形深孔成型工艺采用复合铸造成型。

2.根据权利1要求所述腰圆形深孔及非直线形深孔、是由金属或非金属材质的材料，按注浆板腰圆形深孔及非直线型深孔尺寸要求，将腰圆形长管及非直线型园管制成铸造型芯，将型芯按注浆板各孔尺寸要求放置于注浆板的铸造模具中进行复合铸造。

3.根据权利要求2所述的腰圆形管及非直线型圆管可为钢管（碳钢、合金钢、不锈钢）加工成型，亦可为钢板（碳钢、合金钢、不锈钢）加工成型，也可为其它耐高温非金属材料加工成型。

4.根据权利要求2所述的腰圆形管及非直线形圆管要用支撑骨架固定于铸造型腔中，尺寸与注浆板要求各孔位尺寸一致。

5.根据权利要求1所述的注浆板复合铸造成型可为金属模铸造成型，亦可为砂型铸造成型，或为融熔模铸造成型，也可为消失模铸造成型。