CN114160776A - 一种适应多种介质的全防护液压支架立柱的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及适应多种介质的全防护液压支架立柱的制造方法，可有效解决现有电镀工艺耐磨及耐蚀上仍有可进步空间，且电镀对环境仍有负面影响的问题，其解决的技术方案是，外缸筒内壁除螺纹位置及焊接坡口位置外低温冷熔铜合金，仅螺纹位置电镀铜锡合金，过液孔使用铜焊丝堆焊后钻孔，坡口位置不处理；外缸底内侧除焊接坡口位置其余位置熔覆铜合金，过液孔铜焊丝堆焊后钻孔；本发明可适应纯水支架要求，同时大幅降低电镀使用情况，采用低温冷熔铜合金及激光熔覆不锈钢粉末替代电镀进行防腐耐磨增效服务，是液压支架立柱修复方法上的创新。

Description

一种适应多种介质的全防护液压支架立柱的制造方法

技术领域

本发明涉及液压支架立柱的修复方法，特别是一种适应多种介质的全防护液压支架立柱的制造方法。

背景技术

液压支架作为综采支护设备，长期处于高温、高湿的恶劣环境之下，液压支架立柱及其零部件极易腐蚀生锈，另由于煤矸石等硬质物质的颗粒很容易就附着在立柱外露面，导致升降移架时进入密封部位，造成立柱缸内零件的损伤，立柱再制造修复技术多采用电镀工艺，现有电镀工艺在耐磨及耐蚀上仍有可进步空间，且电镀对环境仍有负面影响，故需发展新工艺替代大面积电镀服务，且现液压支架井下介质多为乳化液，虽然其对零件的耐蚀有一定正面影响，但对井下环境及地下水或多或少有负面影响，故新的无污染的介质使用是未来的发展方向，譬如纯水，因此，发明一种液压支架立柱新的修复工艺方法，以适应未来多种介质、无电镀的需求势在必行。

发明内容

针对上述情况，为解决现有技术之缺陷，本发明之目的就是提供一种适应多种介质的全防护液压支架立柱修复方法，可有效解决现有电镀工艺耐磨及耐蚀上仍有可进步空间，且电镀对环境仍有负面影响的问题。

本发明解决的技术方案是，该修复方法包括以下步骤：

1）外缸筒内壁除螺纹位置及焊接坡口位置外低温冷熔铜合金，仅螺纹位置电镀铜锡合金，过液孔使用铜焊丝堆焊后钻孔，坡口位置不处理；

2）外缸底内侧除焊接坡口位置其余位置熔覆铜合金，过液孔铜焊丝堆焊后钻孔；

3）中缸筒内壁低温冷熔铜合金，螺纹位置电镀铜锡合金，外圆原镀层区段选择激光熔覆不锈钢粉末，焊接坡口位置不处理；

4）中缸底除焊接坡口位置所有面熔覆铜合金；

5）中缸体活塞端密封面低温冷熔铜合金；

6）柱塞及柱头坡口位置不处理，过液孔铜焊丝堆焊后钻，其余位置熔覆铜合金（活塞位置焊后加工）；

7）柱管焊接坡口不处理，内圆低温冷熔铜合金；

8）活柱外圆激光熔覆，活塞端各面低温冷熔铜合金；

9）导向套电镀铜锡合金；

10）所有过液零件使用不锈钢加工。

优选的，在步骤1）中，外缸筒内孔及缸口非螺纹处低温冷熔铜合金，螺纹位置电镀铜锡合金，过液孔钻大后堆焊铜合金，熔前不加工坡口，缸底端端面低温冷熔铜合金。

优选的，在步骤1）中，低温冷熔铜合金后粗加工内孔及缸口非螺纹面，精车螺纹，电镀缸口螺纹处，电镀后经加工内孔及缸口其他尺寸，反个扯焊缝，钻孔。

优选的，在步骤2）中，外缸底熔前加工后低温冷熔铜合金及孔内堆焊铜合金焊丝，端面和内面均熔覆，焊接坡口不熔。

优选的，在步骤3）中，中缸筒内孔及缸口端非螺纹面低温冷熔铜合金，外圆留量，且活塞面不加工，熔后粗加工内孔，车外圆，激光熔覆外圆及倒角，精珩内孔，粗车缸口熔覆铜合金处，精车螺纹，电镀螺纹处，精加工缸口及粗加工外圆。

优选的，在步骤4）中，中缸底内外及底阀孔低温冷熔铜合金，中缸底外圆暂不熔覆，焊后熔覆，刚地面螺纹孔铜焊丝堆焊后钻孔，加工焊接坡口。

优选的，在步骤5）中，中缸体活塞端低温冷熔铜合金。

优选的，在步骤6）中，柱塞及柱头坡口处不加工，螺纹孔及长孔铜焊丝堆焊，其余位置低温冷熔铜合金。

优选的，在步骤7）中，柱管焊接坡口不处理，内圆低温冷熔铜合金。

优选的，在步骤8）中，活柱外圆激光熔覆，活塞端各面低温冷熔铜合金。

优选的，在步骤9）中，导向套为整体电镀铜锡合金。

优选的，在步骤10）中，过液小件如接头、接头座、管座、通液管等都为不锈钢加工。

本发明可适应纯水支架要求，同时大幅降低电镀使用情况，采用低温冷熔铜合金及激光熔覆不锈钢粉末替代电镀进行防腐耐磨增效服务，是液压支架立柱修复方法上的创新。

附图说明

图1为本发明的外缸体结构示意图。

图2为本发明的中缸体结构示意图。

图3为本发明的活柱结构示意图。

图4为本发明的导向套结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细说明。

由图1-4给出，本发明具体包括以下步骤：

1）外缸筒2a零件正常下料热处理后，钻缸口处过液孔d+1.5mm，缸口过液孔焊接铜焊丝，然后钻缸口过液孔内孔加工至（D+1.7 mm）-（D+1.9 mm），内孔缸底端车内倒角，保证精加工后端面有0.5mm铜层，缸口位置非螺纹位置视零件壁厚选择加工至（D-1.7mm）-（D-2.0 mm），原则上越薄越趋近于D-2mm，螺纹位置粗加工，切削部位低温冷熔铜合金，熔后加工内孔，粗加工缸口熔覆区，留量单边0.75-1mm，精车螺纹成，缸口螺纹位置镀铜锡合金，精车缸口熔覆位置成，钻缸口过液孔成（本发明中，对于中缸活柱外缸立柱主体直径用D表示，对于配件过液孔等小孔类直径用d表示）；

2）外缸底1a车球面基准后车内侧各尺寸直径方向加1.5mm，端面减掉1mm，其余高度尺寸按设计要求加工，保证加工成品后有0.8-1mm的铜合金层厚度，焊接坡口不加工，钻过液孔为d+1.5mm，熔覆缸底，堆焊过液孔，精车缸底，并车焊接坡口，钻过液孔通；

3）中缸筒2b内孔内孔加工至（D+1.7 mm）-（D+1.9 mm），缸底端100mm内加工至D+2mm，内孔缸底端车内倒角，保证精加工后端面有0.5mm铜层，缸口位置非螺纹位置视零件壁厚选择加工至（D-1.7mm）-（D-2.0mm），原则上越薄越趋近于D-2mm，螺纹位置粗加工，粗加工外圆，内孔及缸口非螺纹处低温冷熔铜合金，粗加工内孔，车外激光熔覆不锈钢位置外圆为（D-1mm）-（D-1.2 mm），激光熔覆外圆，半精加工内孔，粗加工激光熔覆面，粗车缸口非螺纹位置，精车螺纹，电镀螺纹处，精车缸口成；

4）中缸底1b外圆留量粗加工，坡口不加工，端面、内槽、锥面底阀孔等均减量加工，保证熔覆后合金厚度不低于0.7mm，低温冷熔铜合金，如过液孔在柱塞上，则钻过液孔至d+1.5mm，堆焊铜焊丝，吊装孔增大堆焊铜焊丝，加工除外圆面以外其余各尺寸，端面按设计要求留量，加工吊装孔成；

5）中缸体焊后车活塞端外圆至要求尺寸，熔覆铜合金，精加工内孔，精加工活塞端各尺寸，精车外圆，外圆抛光；

6）柱塞1c粗车外圆，焊接坡口不加工，过液孔加工至d+1.5mm，内槽及端面减量加工，保证成品铜合金厚度不低于0.6mm，端面及内槽低温冷熔铜合金，过液孔堆焊铜合金，加工内槽及内端面至设计尺寸，车坡口成，外端面留量粗加工；柱头3粗加工外圆，坡口不加工，过液孔加工至d+1.5mm，球头及内端面、内槽减量加工，保证加工成品后合金层厚度不低于0.6mm，低温冷熔铜合金，过液孔堆焊，加工止口端至成品尺寸，车坡口成，球头端各面转拼焊；

7）柱管2c内壁加工至D+1mm，外圆车架位，端面留熔覆量0.5mm，内孔低温冷熔铜合金，加工内孔至成品，车两端之口及焊接坡口，转拼焊；

8）活柱拼后车活塞端至熔前尺寸，保证熔后合金层厚度不低于0.6mm，车激光熔覆段至d-1mm，激光熔覆外圆，粗加工激光熔覆层，活塞端低温冷熔铜合金，精加工活塞端，精加工激光熔覆层，抛光激光熔覆层；

9）加工导向套，各配合尺寸处，电镀铜锡合金，保证镀后尺寸与设计尺寸相符；

10）所有过液小件，包括但不限于控制阀座、接头座、管座、通液管等，材质均选择不锈钢加工。

实施例1

本套油缸为400双伸缩立柱，外缸缸径400mm，中缸外径380mm，中缸内径290mm，活柱外径260mm，现具体加工如下：

1）立柱外缸筒零件正常下料热处理后，钻缸口处过液孔13.5mm，堆焊过液孔，钻12mm过液孔，焊小件，内孔加工至401.7-401.9mm，内孔缸底端车内倒角，保证精加工后端面有0.5mm铜层，缸口位置非螺纹位置加工至422mm，螺纹位置加工至407mm，切削部位低温冷熔铜合金，熔后加工内孔，粗加工缸口熔覆区至419mm，精车螺纹成，缸口螺纹位置镀铜锡合金，精车缸口熔覆位置成；

2）外缸底车球面基准后车内侧各尺寸直径方向+1.5，端面也要加工掉1mm，其余高度尺寸按设计要求加工，保证加工成品后有0.8-1mm的铜合金层厚度，焊接坡口不加工，钻过液孔为2-21mm，熔覆缸底，堆焊过液孔，精车缸底，并车焊接坡口，钻过液孔2-19mm通；

3）中缸筒内孔内孔加工至291.7-291.9mm，缸底端100mm内加工至292mm，内孔缸底端车内倒角，保证精加工后端面有0.5mm铜层，缸口位置非螺纹位置加工至311.7mm，螺纹位置加工至307mm，粗加工外圆至403mm，内孔及缸口非螺纹处低温冷熔铜合金，粗加工内孔，车外激光熔覆不锈钢位置外圆为379mm，激光熔覆外圆，半精加工内孔，激光熔覆面加工至380.4mm，粗车缸口至308mm，精车螺纹，电镀螺纹处，精车缸口成；

4）中缸底外圆留量粗加工，坡口不加工，端面、内槽、锥面底阀孔等均减量加工，保证熔覆后合金厚度不低于0.7mm，低温冷熔铜合金，吊装孔堆焊铜焊丝，加工除外圆面以外其余各尺寸，端面按要求留量，加工吊装孔成；

5）中缸体焊后车活塞端外圆至要求尺寸，保证铜合金厚度不小于0.6mm，熔覆铜合金，精加工内孔，精加工活塞端各尺寸，精车外圆，外圆抛光；

6）柱塞粗车外圆，焊接坡口不加工，过液孔加工至13.5mm，内槽及端面减量加工，保证成品铜合金厚度不低于0.6mm，端面及内槽低温冷熔铜合金，过液孔堆焊铜合金，加工内槽及内端面至设计尺寸，车坡口成，外端面留量粗加工；柱头粗加工外圆，坡口不加工，过液孔加工至d+1.5mm，球头及内端面、内槽减量加工，保证加工成品后合金层厚度不低于0.6mm，低温冷熔铜合金，过液孔堆焊，加工止口端至成品尺寸，车坡口成，球头端各面留加工余量转拼焊；

7）柱管内壁加工至171mm，外圆车架位，端面留熔覆量0.5mm，内孔低温冷熔铜合金，加工内孔至成品，车两端之口及焊接坡口，转拼焊；

8）活柱拼后车活塞端至熔前尺寸，保证熔后合金层厚度不低于0.6mm，车激光熔覆段至259mm，激光熔覆外圆，粗加工激光熔覆层，活塞端低温冷熔铜合金，精加工活塞端，精加工激光熔覆层，抛光激光熔覆层；

9）加工导向套，各配合尺寸处留电镀余量，电镀铜锡合金，保证镀后尺寸与设计尺寸相符；

10）所有过液小件，包括但不限于接头、接头座、管座、通液管等，材质均选择不锈钢加工。

经相关实验和实践证明，本申请修复后的产品，油缸耐蚀性提高5倍，油缸整体使用寿命提高5倍以上。

本发明与现有立柱修复方法相比，一方面使得产品耐蚀性有了实质性的提高，同时提高了耐磨性，油缸寿命大幅提高；另一方面由于电镀参与极少，故降低了环境污染的几率；最后，由于所有过液管路都有防护，能适应多种液态介质，包含纯水及乳化液，具有良好的经济和社会效益。

Claims (10)

1.一种适应多种介质的全防护液压支架立柱的制造方法，其特征在于，该修复方法包括以下步骤：

1）外缸筒内壁除螺纹位置及焊接坡口位置外低温冷熔铜合金，仅螺纹位置电镀铜锡合金，过液孔使用铜焊丝堆焊后钻孔，坡口位置不处理；

2）外缸底内侧除焊接坡口位置其余位置熔覆铜合金，过液孔铜焊丝堆焊后钻孔；

3）中缸筒内壁低温冷熔铜合金，螺纹位置电镀铜锡合金，外圆原镀层区段选择激光熔覆不锈钢粉末，焊接坡口位置不处理；

4）中缸底除焊接坡口位置所有面熔覆铜合金；

5）中缸体活塞端密封面低温冷熔铜合金；

6）柱塞及柱头坡口位置不处理，过液孔铜焊丝堆焊后钻，其余位置熔覆铜合金；

7）柱管焊接坡口不处理，内圆低温冷熔铜合金；

8）活柱外圆激光熔覆，活塞端各面低温冷熔铜合金；

9）导向套电镀铜锡合金；

10）所有过液零件使用不锈钢加工。

2.根据权利要求1所述的适应多种介质的全防护液压支架立柱的制造方法，其特征在于，在步骤1）中，所述的外缸筒的内孔及缸口非螺纹处低温冷熔铜合金，螺纹位置电镀铜锡合金，过液孔钻大后堆焊铜合金，熔前不加工坡口，缸底端端面低温冷熔铜合金；低温冷熔铜合金后粗加工内孔及缸口非螺纹面，精车螺纹，电镀缸口螺纹处，电镀后经加工内孔及缸口其他尺寸，反个扯焊缝，钻孔。

3.根据权利要求1所述的适应多种介质的全防护液压支架立柱修复方法，其特征在于，在步骤2）中，所述的外缸底熔前加工后低温冷熔铜合金及孔内堆焊铜合金焊丝，端面和内面均熔覆，焊接坡口不熔。

4.根据权利要求1所述的适应多种介质的全防护液压支架立柱的制造方法，其特征在于，在步骤3）中，所述的中缸筒内孔及缸口端非螺纹面低温冷熔铜合金，外圆留量，且活塞面不加工，熔后粗加工内孔，车外圆，激光熔覆外圆及倒角，精珩内孔，粗车缸口熔覆铜合金处，精车螺纹，电镀螺纹处，精加工缸口及粗加工外圆。

5.根据权利要求1所述的适应多种介质的全防护液压支架立柱的制造方法，其特征在于，在步骤4）中，所述的中缸底内外及底阀孔低温冷熔铜合金，中缸底外圆暂不熔覆，焊后熔覆，刚地面螺纹孔铜焊丝堆焊后钻孔，加工焊接坡口。

6.根据权利要求1所述的适应多种介质的全防护液压支架立柱的制造方法，其特征在于，在步骤5）中，所述的中缸体活塞端低温冷熔铜合金。

7.根据权利要求1所述的适应多种介质的全防护液压支架立柱的制造方法，其特征在于，在步骤6）中，所述的柱塞及柱头坡口处不加工，螺纹孔及长孔铜焊丝堆焊，其余位置低温冷熔铜合金。

8.根据权利要求1所述的适应多种介质的全防护液压支架立柱的制造方法，其特征在于，在步骤7）中，所述的柱管焊接坡口不处理，内圆低温冷熔铜合金；在步骤8）中，所述的活柱外圆激光熔覆，活塞端各面低温冷熔铜合金。

9.根据权利要求1所述的适应多种介质的全防护液压支架立柱的制造方法，其特征在于，在步骤9）中，所述的导向套为整体电镀铜锡合金；在步骤10）中，所述的过液小件如接头、接头座、管座、通液管等都为不锈钢加工。

10.根据权利要求1所述的适应多种介质的全防护液压支架立柱的制造方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

1）外缸筒（2a）零件正常下料热处理后，钻缸口处过液孔d+1.5mm，缸口过液孔焊接铜焊丝，然后钻缸口过液孔内孔加工至（D+1.7 mm）-（D+1.9 mm），内孔缸底端车内倒角，保证精加工后端面有0.5mm铜层，缸口位置非螺纹位置视零件壁厚选择加工至（D-1.7mm）-（D-2.0mm），原则上越薄越趋近于D-2mm，螺纹位置留加工余量粗加工，切削部位低温冷熔铜合金，熔后加工内孔，粗加工缸口熔覆区，留量单边0.75-1mm，精车螺纹成，缸口螺纹位置镀铜锡合金，精车缸口熔覆位置成，钻缸口过液孔成；

2）外缸底（1a）车球面基准后车内侧各尺寸直径方向加1.5mm，端面减掉1mm，其余高度尺寸按设计要求加工，保证加工成品后有0.8-1mm的铜合金层厚度，焊接坡口不加工，钻过液孔为d+1.5mm，熔覆缸底，堆焊过液孔，精车缸底，并车焊接坡口，钻过液孔通；

3）中缸筒（2b）内孔内孔加工至（D+1.7 mm）-（D+1.9 mm），缸底端100mm内加工至D+2mm，内孔缸底端车内倒角，保证精加工后端面有0.5mm铜层，缸口位置非螺纹位置视零件壁厚选择加工至（D-1.7mm）-（D-2.0mm），原则上越薄越趋近于D-2mm，螺纹位置留加工余量粗加工，粗加工外圆，内孔及缸口非螺纹处低温冷熔铜合金，粗加工内孔，车外激光熔覆不锈钢位置外圆为（D-1mm）-（D-1.2 mm），激光熔覆外圆，半精加工内孔，粗加工激光熔覆面，粗车缸口非螺纹位置，精车螺纹，电镀螺纹处，精车缸口成；

4）中缸底（1b）外圆留量粗加工，坡口不加工，端面、内槽、锥面底阀孔等均减量加工，保证熔覆后合金厚度不低于0.7mm，低温冷熔铜合金，如过液孔在柱塞上，则钻过液孔至d+1.5mm，堆焊铜焊丝，吊装孔增大堆焊铜焊丝，加工除外圆面以外其余各尺寸，端面按要求留量，加工吊装孔成；

5）中缸体焊后车活塞端外圆至要求尺寸，熔覆铜合金，精加工内孔，精加工活塞端各尺寸，精车外圆，外圆抛光；

6）柱塞（1c）粗车外圆，焊接坡口不加工，过液孔加工至d+1.5mm，内槽及端面减量加工，保证成品铜合金厚度不低于0.6mm，端面及内槽低温冷熔铜合金，过液孔堆焊铜合金，加工内槽及内端面至设计尺寸，车坡口成，外端面留量粗加工；柱头（3）粗加工外圆，坡口不加工，过液孔加工至d+1.5mm，球头及内端面、内槽减量加工，保证加工成品后合金层厚度不低于0.6mm，低温冷熔铜合金，过液孔堆焊，加工止口端至成品尺寸，车坡口成，球头端各面留加工余量转拼焊；

7）柱管（2c）内壁加工至D+1mm，外圆车架位，端面留熔覆量0.5mm，内孔低温冷熔铜合金，加工内孔至成品，车两端之口及焊接坡口，转拼焊；

8）活柱拼后车活塞端至熔前尺寸，保证熔后合金层厚度不低于0.6mm，车激光熔覆段至d-1mm，激光熔覆外圆，粗加工激光熔覆层，活塞端低温冷熔铜合金，精加工活塞端，精加工激光熔覆层，抛光激光熔覆层；

9）加工导向套，各配合尺寸处留电镀余量，电镀铜锡合金，保证镀后尺寸与设计尺寸相符；

10）所有过液小件材质均选择不锈钢加工。

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