改造普通臥式車床鏜擠銑小長缸體

施宣義，吳 凌

（廣西右江礦務(wù)局機(jī)械廠，廣西 百色 531501）

隨著煤炭生產(chǎn)和社會(huì)發(fā)展提高，為了適應(yīng)煤礦安全生產(chǎn)發(fā)展的要求，右江礦務(wù)局各生產(chǎn)礦的所有回采巷道和工作面的支護(hù)材料，用金屬單體液壓支柱取代原來的木頭支護(hù)和摩擦支柱支護(hù)。所以金屬單體液壓支柱使用量很大，經(jīng)過近十年的購置使用，全局擁有量已有3萬根，并且隨著在井下惡劣環(huán)境的使用，每年都有近2000根需要報(bào)廢或大修，還有由于工作面撤退，部分回收的支柱需要升井維護(hù)和中修，進(jìn)行安全壓力試驗(yàn)，試驗(yàn)合格后才能放到井下重復(fù)使用。所以，金屬單體液壓支柱維護(hù)修理，對(duì)右江礦務(wù)局機(jī)械廠來說，是一個(gè)很大的經(jīng)濟(jì)增長項(xiàng)目。

征得礦務(wù)局的同意，右江礦務(wù)局機(jī)械廠組建了一個(gè)單體液壓支柱修理車間。對(duì)于單體液壓支柱的拆、裝、清理及調(diào)直試壓等工作，工廠是很容易解決的。唯獨(dú)在大修時(shí)，單體液壓支柱缸體Φ100mm內(nèi)壁腐蝕孔面磨損后漏液的難題，需要下功夫去解決（如圖1）。

圖1 單體液壓支柱缸體Φ100 mm內(nèi)壁

1 缸體的修復(fù)工藝

經(jīng)過綜合論證，參考并優(yōu)化同類維修廠家做法，我們擬采用鏜孔鑲薄壁不銹鋼套方法，修復(fù)此缸體并重新使用。修復(fù)工藝流程為：

（1）把已磨損的Φ100mm內(nèi)孔，鏜擴(kuò)孔至尺寸Φ（101±0.01）mm，表面光潔度達(dá)；

（2）把定購回來的外徑Φ100mm，壁厚0.6mm相應(yīng)長度的不銹鋼套，套進(jìn)鏜好的缸體內(nèi)；

（3）把不銹鋼套經(jīng)過擠壓緊貼在缸體內(nèi)壁上，使得缸體內(nèi)徑在不銹鋼套襯下達(dá)到內(nèi)徑Φ（100±0.01）mm的要求，并利用不銹鋼內(nèi)襯作用下形成光滑缸體內(nèi)徑，起到缸體密封和防腐作用；

（4）加工缸體兩端，達(dá)到缸體原長度要求；

（5）加工缸體A處寬度為5mm，長度為25mm的缸體鎖緊槽，最后檢測合格，成品入庫。

2 車床的改造

由于此缸體材質(zhì)為20MnVK無縫鋼管，其長度隨著不同規(guī)格的單體液壓支柱（長度L有800mm，1000mm，1200mm，1400mm等），屬于薄壁細(xì)長管。根據(jù)工藝流程要求，鏜內(nèi)孔的難度較大：精度要求高，加工材料韌性較大，易產(chǎn)生加工振紋，若內(nèi)孔加工精度達(dá)不到要求，會(huì)造成擠壓不銹鋼套成形時(shí)內(nèi)孔過大，造成不密封而漏液，起不到支承作用；內(nèi)孔過小，容易造成密封圈磨損；更主要的是工廠也沒有專用鏜床以及高精度數(shù)控車床。針對(duì)上述缸體需要鏜、擠、銑的加工問題，我們利用現(xiàn)有C630×3000車床進(jìn)行改造（見圖2）。

圖2 車床改造示意圖

在圖2中，我們利用車床夾頭2夾緊缸體3，并通過固定導(dǎo)座6上的缸體扶座5支承，使得缸體隨同車床作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，鏜刀頭4調(diào)整后鎖緊在空心鏜桿8前端上，空心鏜桿尾端固定在鏜桿固定架9上，拆去車床中拖板機(jī)構(gòu)上的刀架座，把固定架9又固定安裝在車床中拖板機(jī)構(gòu)11上，這樣鏜刀頭4在中拖板機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)作用下，經(jīng)過固定導(dǎo)座6的導(dǎo)向后做直線運(yùn)動(dòng)，進(jìn)刀鏜缸體內(nèi)孔。

3 鏜桿的設(shè)計(jì)和調(diào)整

整個(gè)機(jī)構(gòu)在設(shè)計(jì)和調(diào)試中，我們首先考慮鏜桿8在滿足安裝鏜刀頭4條件下，最大限度地設(shè)計(jì)足夠大的外徑，在固定導(dǎo)座6的作用下，達(dá)到最好的強(qiáng)度和剛性要求，保證鏜缸過程初端和終端誤差最小，滿足鏜出來的缸體兩端的孔徑盡量一致。設(shè)計(jì)鏜桿時(shí)，還要做成中心空鏜桿，進(jìn)行導(dǎo)流冷卻液作用，冷卻刀片和潤滑擠壓頭，延長刀片和擠壓滾珠使用時(shí)間，同時(shí)減輕鏜桿凈質(zhì)量，增大鏜桿剛度。在安裝調(diào)試中，應(yīng)調(diào)準(zhǔn)鏜桿與車床主軸的同軸度，避免鏜出缸體內(nèi)孔與外圓柱產(chǎn)生不同軸心，再次調(diào)試刀口直徑尺寸，刀口直徑就是加工出缸體內(nèi)徑尺寸，所以只要經(jīng)常注意刀口尺寸變化，并且經(jīng)常做到鏜孔加工過程常檢測，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)再進(jìn)行調(diào)整，確保鏜出的缸體合格率達(dá)98%以上。鏜出合格缸體是最重要的，它為擠壓過程打好基礎(chǔ)。

4 鋼套的擠壓和銑削

不銹鋼套的擠壓過程，原理如上述鏜孔過程，只不過就是把圖2中鏜刀頭4換成擠壓頭4。在調(diào)整好擠壓頭滾珠外徑尺寸后，在上述操作下完成不銹鋼擠壓要求，后在普通車床上切割加工缸體的兩端，最后剩下的就是銑缸體A處鎖緊槽。

由于要求銑鎖緊槽A的缸體量多，如采用常用銑床加工，速度慢，并且占用銑床，為了提高生產(chǎn)率，我們利用C630車床加工（見圖3所示）。

把Φ75×25×5圓盤鋸銑刀安裝在銑刀桿3上，并安裝夾緊在車床夾頭2上，銑刀4隨著車床主軸旋轉(zhuǎn)而做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；拆去中拖板上的刀架座，固定安裝虎鉗7在車床中拖板架上，把需要銑削鎖緊槽A的缸體5夾在虎鉗7上，這樣缸體5隨著中拖板機(jī)構(gòu)作縱向和橫向直線運(yùn)動(dòng)。缸體5的縱向運(yùn)動(dòng)，是核對(duì)缸體鎖緊槽A的加工定位運(yùn)動(dòng)；橫向運(yùn)動(dòng)，是缸體5的加工槽A的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。經(jīng)過把車床中拖板刀架座拆除，安裝虎鉗，加工了缸體鎖緊槽A，提高了生產(chǎn)效率。

圖3 缸體鎖緊槽的銑削

5 結(jié)束語

只需在普通車床床身上安裝固定導(dǎo)座，拆除車床中拖板上的刀架座，安裝固定架和虎鉗，并配上鏜桿、鏜刀頭和擠壓頭，就能在普通臥式車床上實(shí)現(xiàn)細(xì)長缸體上的鏜孔、擠、滾、壓鑲套和銑槽加工，解決了工廠在大修單體液壓支柱過程中，缸體內(nèi)壁孔面腐蝕磨損的修復(fù)問題，達(dá)到單體液壓支柱的大修目的。通過小改小革，在現(xiàn)有的設(shè)備上實(shí)現(xiàn)了以最少的投入、生產(chǎn)出最大經(jīng)濟(jì)效益的目標(biāo)。

[1]國家安全生產(chǎn)監(jiān)督局、煤礦安全監(jiān)察局.煤礦安全規(guī)程[M].北京:煤炭工業(yè)出版社，2004.

[2]趙 雍.裝載機(jī)氣缸體的修復(fù)[J].工程機(jī)械與維修，2010（6）：86.

[3]席黨生.單體液壓支柱鍍層損傷的分析與研究[J].液壓氣動(dòng)與密封，2010（4）：7-9.