一种内孔密封部位采用激光熔覆技术处理的液压支架油缸的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种内孔密封部位采用激光熔覆技术处理的液压支架油缸，内孔密封部位采用激光熔覆技术处理的液压支架油缸，包括外缸筒、中缸和活柱，所述中缸设置在外缸筒内部，中缸内部具有一个内孔，所述活柱安插在中缸内部的内孔中，并且活柱杆身部分与内孔孔壁之间留有间隙，在该间隙处填充有乳化液，所述内孔开口处设置有导向套，该导向套密封住所述活柱杆身部分与内孔孔壁所形成的间隙，所述内孔靠近开口位置处、与所述导向套外壁所接触的内表面上采用激光熔覆处理形成一层耐腐蚀合金；该装置不会对环境造成任何污染，其涂层不脱落，寿命长，可大幅度提高使用寿命，为用户节约维修油缸的成本，提高采煤效率。
【专利说明】一种内孔密封部位采用激光熔覆技术处理的液压支架油缸
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种内孔密封部位采用激光熔覆技术处理的液压支架油缸。
[0002]
【背景技术】
[0003]国内的煤炭行业已经过了黄金十年，煤炭的价格持续走低，对于煤矿企业来说，如何提高采煤效率，降低采煤成本迫在眉睫。液压支架是煤矿进行开采的重要支护设备，对煤矿的安全生产至关重要，由于井下工作环境复杂，油缸的外表面通常产业电镀、激光熔覆等手段进行防腐，而对内孔的防腐手段很少有良好的解决方案。
[0004]液压支架油缸的内孔由于长期浸泡在乳化液中，在密封良好和水质较好的情况下，乳化液具有一定的防腐能力，故而通常不采用防腐处理，但内孔密封部位会和外界的腐蚀气氛接触，导致腐蚀失效，进而影响整个油缸的使用寿命，密封部位的腐蚀通常会通过内孔机械加工来去除，经常会超差该部位尺寸超差，因此只能采用更换非标的密封圈来解决，势必会增加维修成本。
[0005]目前，液压支架内孔密封部位防腐手段为电镀，电镀后虽然具有一定的防腐性能，但镀层和基材是物理结合，涂层易脱落，并且对电镀工艺环境有污染。
【发明内容】
[0006]本发明要解决的技术问题是提供一种内孔密封部位采用激光熔覆技术处理的液压支架油缸，该装置克服液压支架油缸内孔密封部位经常腐蚀或是其它防腐层容易脱落的不足，利用激光熔覆技术，在内孔密封部位制备了一种耐蚀性良好并且和内孔基材冶金结合的耐蚀合金涂层
为解决上述问题，本发明采用如下技术方案:
一种内孔密封部位采用激光熔覆技术处理的液压支架油缸，内孔密封部位采用激光熔覆技术处理的液压支架油缸，包括外缸筒、中缸和活柱，所述中缸设置在外缸筒内部，中缸内部具有一个内孔，所述活柱安插在中缸内部的内孔中，并且活柱杆身部分与内孔孔壁之间留有间隙，在该间隙处填充有乳化液，所述内孔开口处设置有导向套，该导向套密封住所述活柱杆身部分与内孔孔壁所形成的间隙，所述内孔靠近开口位置处、与所述导向套外壁所接触的内表面上采用激光熔覆处理形成一层耐腐蚀合金。
[0007]作为优选的技术方案，所述中缸包括以下制造步骤:
1)、下料:根据外缸筒的长度，确定中缸长度及其机械性能要求，选择对应的管材规格，管材长度方向加工余量保留3mm ；
2)、热处理:采用调质工艺对所选取的管材进行热处理，硬度要求HB240-280；
3)、机加基准和粗加工:根据图纸及刮削滚光机工装配合要求，在卧式车床上修整零件的加工基准；根据图纸要求对所选取管材进行粗加工；
4)、内孔密封部位加工:按照图纸要求，对管材内孔的密封部位进行加工，加工尺寸为成品尺寸的基础上单边+0.5mm ；
5)、激光熔覆加工:对内孔密封部位进行激光熔覆加工；
6)、珩磨:将内孔密封部位进行激光熔覆加工的缸筒采用珩磨机对内孔以及内孔密封部位进行珩磨加工，加工完后的表面粗糙度及尺寸需达到图纸要求
7)、后续工序。
[0008]作为优选的技术方案，所述激光熔覆加工包括以下工序步骤:
1)、内孔除油:采用清洗剂对管材内孔进行去油处理，保证熔覆时没有油烟的产生而影响熔覆质量；
2)、零件装夹:此时加工的钢管为两端通孔，利用三爪卡盘卡紧内孔的一端，为防止三爪卡盘夹伤内孔，应在卡盘爪上垫紫铜片，内孔的另一端用大帽顶针顶死，在外圆基准部位调节加工托架，知道零件水平，退出大冒顶针，开启设备主轴反转，确认零件是否随卡盘一起转到，并再次确认零件是否水平；
3)、熔覆准备:利用激光头调节工装，在保证激光加工时的离焦量的基础上，根据待零件内孔的尺寸调整DLA61300-50250管类零件激光熔覆加工自动控制系统的激光头的角度，保证激光头在整个熔覆过程中进给时不限位；调节激光器的送粉装置的送粉嘴，将送粉嘴对准激光束作用于在零件表面的焦点位置的正斜上方，使合金粉末能够直接送至激光熔池中；激光熔覆后保留厚度单边0.5mm,留机加余量单边0.55mm,激光熔覆总厚度单边
1.05mm。根据厚度计算所用的耐蚀合金粉末的粉量，测量粉量；利用DLA61300-50250管类零件激光熔覆加工自动控制系统，由于该机床是针对轴类零件外圆熔覆而设计的，因此需要制作一套辅助的工装来对机床进行改进，改进后的机床内孔熔覆时采用同步送粉的方式，在液压支架油缸内孔密封部位熔覆自制的耐蚀合金粉末，可获得与内孔基材冶金结合的高防腐涂层，表面硬度不大于300HB ；
4)、激光熔覆加工:输入加工程序，确认工艺参数，加工完成。
[0009]作为优选的技术方案，所述后续工序主要包括以下步骤:
1)、车缸口螺纹；
2)、焊接缸底；
3)、外圆磨削；
4)、外圆防腐处理；
5)、检验；
6)、清洗；
7)、装配；
8)、性能试验；
9)、外缸筒油漆；
10)、包装出厂。
[0010]本发明的有益效果是:本发明中，中缸的内孔密封部位采用激光熔覆处理，制得耐腐蚀合金，该耐腐蚀合金与导向套外表面配合，在中缸内乳化液的渗透环境以及外界腐蚀气氛接触下，具有耐蚀合金的性能，有效避免内孔密封部位不腐蚀，因此保护导向套部位的密封，具有乳化液的渗透环境以及外界腐蚀气氛的能力，从而起到油缸防腐的效果；不会对环境造成任何污染，其涂层不脱落，寿命长，可大幅度提高油缸的使用寿命，可达到全寿命，为用户节约维修油缸的成本，提高采煤效率。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0012]图1为本发明的结构示意图。
[0013]图2为本发明中激光熔覆处理部分的局部放大图；
图中附图标记:
1、外缸筒；2、中缸；3、乳化液；4、活柱；5、耐腐蚀合金；6、导向套。
【具体实施方式】
[0014]下面结合附图对本发明的优选实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
[0015]参阅图1和图2所示的一种内孔密封部位采用激光熔覆技术处理的液压支架油缸，内孔密封部位采用激光熔覆技术处理的液压支架油缸，包括外缸筒、中缸和活柱，所述中缸设直在外缸筒内部，中缸内部具有Iv内孔，所述活柱安插在中缸内部的内孔中，并且活柱杆身部分与内孔孔壁之间留有间隙，在该间隙处填充有乳化液，所述内孔开口处设置有导向套，该导向套密封住所述活柱杆身部分与内孔孔壁所形成的间隙，所述内孔靠近开口位置处、与所述导向套外壁所接触的内表面上采用激光熔覆处理形成一层耐腐蚀合金。
[0016]作为优选的技术方案，所述中缸包括以下制造步骤:
1)、下料:根据外缸筒的长度，确定中缸长度及其机械性能要求，选择对应的管材规格，管材长度方向加工余量保留3mm ；
2)、热处理:采用调质工艺对所选取的管材进行热处理，硬度要求HB240-280；
3)、机加基准和粗加工:根据图纸及刮削滚光机工装配合要求，在卧式车床上修整零件的加工基准；根据图纸要求对所选取管材进行粗加工；
4)、内孔密封部位加工:按照图纸要求，对管材内孔的密封部位进行加工，加工尺寸为成品尺寸的基础上单边+0.5mm ；
5)、激光熔覆加工:对内孔密封部位进行激光熔覆加工；
6)、珩磨:将内孔密封部位进行激光熔覆加工的缸筒采用珩磨机对内孔以及内孔密封部位进行珩磨加工，加工完后的表面粗糙度及尺寸需达到图纸要求
7)、后续工序。
[0017]本发明中一个较佳的实施例，所述激光熔覆加工包括以下工序步骤:
1)、内孔除油:采用清洗剂对管材内孔进行去油处理，保证熔覆时没有油烟的产生而影响熔覆质量；
2)、零件装夹:此时加工的钢管为两端通孔，利用三爪卡盘卡紧内孔的一端，为防止三爪卡盘夹伤内孔，应在卡盘爪上垫紫铜片，内孔的另一端用大帽顶针顶死，在外圆基准部位调节加工托架，知道零件水平，退出大冒顶针，开启设备主轴反转，确认零件是否随卡盘一起转到，并再次确认零件是否水平；
3)、熔覆准备:利用激光头调节工装，在保证激光加工时的离焦量的基础上，根据待零件内孔的尺寸调整DLA61300-50250管类零件激光熔覆加工自动控制系统的激光头的角度，保证激光头在整个熔覆过程中进给时不限位；调节激光器的送粉装置的送粉嘴，将送粉嘴对准激光束作用于在零件表面的焦点位置的正斜上方，使合金粉末能够直接送至激光熔池中；激光熔覆后保留厚度单边0.5mm,留机加余量单边0.55mm,激光熔覆总厚度单边
1.05mm。根据厚度计算所用的耐蚀合金粉末的粉量，测量粉量；利用DLA61300-50250管类零件激光熔覆加工自动控制系统，由于该机床是针对轴类零件外圆熔覆而设计的，因此需要制作一套辅助的工装来对机床进行改进，改进后的机床内孔熔覆时采用同步送粉的方式，在液压支架油缸内孔密封部位熔覆自制的耐蚀合金粉末，可获得与内孔基材冶金结合的高防腐涂层，表面硬度不大于300HB ；
4)、激光熔覆加工:输入加工程序，确认工艺参数，加工完成。
[0018]本发明中一个较佳的实施例，所述后续工序主要包括以下步骤:
1)、车缸口螺纹；
2)、焊接缸底；
3)、外圆磨削；
4)、外圆防腐处理；
5)、检验；
6)、清洗；
7)、装配；
8)、性能试验；
9)、外缸筒油漆；
10)、包装出厂。
[0019]本发明的有益效果是:本发明中，中缸的内孔密封部位采用激光熔覆处理，制得耐腐蚀合金，该耐腐蚀合金与导向套外表面配合，在中缸内乳化液的渗透环境以及外界腐蚀气氛接触下，具有耐蚀合金的性能，有效避免内孔密封部位不腐蚀，因此保护导向套部位的密封，具有乳化液的渗透环境以及外界腐蚀气氛的能力，从而起到油缸防腐的效果；不会对环境造成任何污染，其涂层不脱落，寿命长，可大幅度提高油缸的使用寿命，可达到全寿命，为用户节约维修油缸的成本，提高采煤效率。
[0020]以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。
【权利要求】
1.一种内孔密封部位采用激光熔覆技术处理的液压支架油缸，包括外缸筒、中缸和活柱，所述中缸设直在外缸筒内部，中缸内部具有Iv内孔，所述活柱安插在中缸内部的内孔中，并且活柱杆身部分与内孔孔壁之间留有间隙，在该间隙处填充有乳化液，其特征在于:所述内孔开口处设置有导向套，该导向套密封住所述活柱杆身部分与内孔孔壁所形成的间隙，所述内孔靠近开口位置处、与所述导向套外壁所接触的内表面上采用激光熔覆处理形成一层耐腐蚀合金。
2.根据权利要求1所述的内孔密封部位采用激光熔覆技术处理的液压支架油缸，其特征在于:所述中缸包括以下制造步骤: 1)、下料:根据外缸筒的长度，确定中缸长度及其机械性能要求，选择对应的管材规格，管材长度方向加工余量保留3mm ； 2)、热处理:采用调质工艺对所选取的管材进行热处理，硬度要求HB240-280； 3)、机加基准和粗加工:根据图纸及刮削滚光机工装配合要求，在卧式车床上修整零件的加工基准；根据图纸要求对所选取管材进行粗加工； 4)、内孔密封部位加工:按照图纸要求，对管材内孔的密封部位进行加工，加工尺寸为成品尺寸的基础上单边+0.5mm ； 5)、激光熔覆加工:对内孔密封部位进行激光熔覆加工； 6)、珩磨:将内孔密封部位进行激光熔覆加工的缸筒采用珩磨机对内孔以及内孔密封部位进行珩磨加工，加工完后的表面粗糙度及尺寸需达到图纸要求 7)、后续工序。
3.根据权利要求2所述的内孔密封部位采用激光熔覆技术处理的液压支架油缸，其特征在于:所述激光熔覆加工包括以下工序步骤: 1)、内孔除油:采用清洗剂对管材内孔进行去油处理，保证熔覆时没有油烟的产生而影响熔覆质量； 2)、零件装夹:此时加工的钢管为两端通孔，利用三爪卡盘卡紧内孔的一端，为防止三爪卡盘夹伤内孔，应在卡盘爪上垫紫铜片，内孔的另一端用大帽顶针顶死，在外圆基准部位调节加工托架，知道零件水平，退出大冒顶针，开启设备主轴反转，确认零件是否随卡盘一起转到，并再次确认零件是否水平； 3)、熔覆准备:利用激光头调节工装，在保证激光加工时的离焦量的基础上，根据待零件内孔的尺寸调整DLA61300-50250管类零件激光熔覆加工自动控制系统的激光头的角度，保证激光头在整个熔覆过程中进给时不限位；调节激光器的送粉装置的送粉嘴，将送粉嘴对准激光束作用于在零件表面的焦点位置的正斜上方，使合金粉末能够直接送至激光熔池中；激光熔覆后保留厚度单边0.5mm,留机加余量单边0.55mm,激光熔覆总厚度单边1.05mm，根据厚度计算所用的耐蚀合金粉末的粉量，测量粉量； 4)、激光熔覆加工:输入加工程序，确认工艺参数，加工完成。
4.根据权利要求2所述的内孔密封部位采用激光熔覆技术处理的液压支架油缸，其特征在于:所述后续工序主要包括以下步骤: 1)、车缸口螺纹； 2)、焊接缸底； 3)、外圆磨削；4)、外圆防腐处理；5)、检验；6)、清洗；7)、装配；8)、性能试验；9)、外缸筒油漆；10)、包装出 厂。
【文档编号】F15B15/20GK103883587SQ201410143265
【公开日】2014年6月25日 申请日期:2014年4月11日 优先权日:2014年4月11日
【发明者】彭朝东, 张开祥 申请人:重庆江陆激光科技有限公司