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总第 1 9 3期 d o i 1 0 ． 3 9 6 9 ／ j ． i s s n ． 1 0 0 52 7 9 8 ． 2 0 1 5 ． 0 9 ． 0 1 8 Z F 8 5 0 0 ／ 2 2 ／ 4 2液压 支 架 顶梁焊 接 防变 形工 艺 杨 青 潞安机械有限责任公司， 山西 长治0 4 6 2 0 4 摘要 介绍 了 Z F 8 5 0 0 ／ 2 2 ／ 4 2型放顶煤液压支架顶梁焊接 的防变形工 艺 ， 防变形工艺包 括采用 MA G焊接 的多层多道焊 ， 选择合理的焊接参数， 采用“ x ” 及“ z ” 字形梯式交错焊接与包围和辐射相结合的焊接顺序， 通过采用这些 防变形工 艺从 而达 到焊接结 构件的变形和应力最小 。 关键词 液压支架 ； 顶梁 ； 防变形 工艺 中图分类 号 T C 4 4 4 ． 文献标识码 B 文章编号 1 0 0 5 2 7 9 8 2 0 1 5 0 9 0 0 4 6 0 2 近年来 由于矿方需要 。 Z F 8 5 0 0 ／ 2 2 ／ 4 2型放顶煤 液压支架每年都有需求。 目前潞安机械公司应高河 矿需要制作 Z F 8 5 0 0 ／ 2 2 ／ 4 2型放顶煤液压 支架 2 2 0 套 ， 由于工期紧， 任务大 ， 潞安机械公 司必须既要保 证工期又要保证产 品质量 。在 Z F 8 5 0 0 ／ 2 2 ／ 4 2型放 顶煤液压支架中顶梁作为其 中的一大部件 ， 其质量 和生产效率直接影响了整架的质量和工期。 顶梁的结构 一般 为整体式 和分 体式 ， Z F 8 5 0 0 ／ 2 2 ／ 4 2型液压支架顶 梁是分体式铰接式 。 内部 采用 钢板拼焊箱体结构 ， 其箱体结构是 由顶板组件、 主筋 组件、 各立筋、 盖板等焊接 而成 ， 焊接结构件在焊接 过程中， 由于其形状和其他因素会导致焊后变形 ， 变 形会影响产品质量和精度 。 还会影 响装配效果和产 品的互换性 ． 最重要会影响整架的质量和工期 ， 因此 必须采取合理的防变形工艺来减小变形 。 Z F 8 5 0 0 ／ 2 2 ／ 4 2型放顶煤液压 支架顶梁采用 多 层多道防变形工艺焊接 ， 在防变形的过程 中， 除了选 择合理的工艺参数。 重点采用合理的焊接顺序对顶 梁进行防变形焊接 。 通过采用焊接 防变形工艺从 而 达到焊接结构件 的变形和应力最小 。通过控制变形 提高液压支架顶梁的生产效率和质量。 1 焊接方法 的选 择 Z F 8 5 0 0 ／ 2 2 ／ 4 2型 放 顶 煤 液 压 支 架 顶 梁 采 用 MA G焊多层多道焊 ， MA G焊_ 1 熔化极活性气体保 护电弧焊的英文简称 是采用 2 0 ％二氧化碳 8 0 ％ 氩气作为保护气体的焊接方法 。 氩气是一种惰性气 体 。 它可以保护焊丝和熔化金属不受空气 的有害作 用 。 在高温下氩气不会和金属起化学反应 ， 也不熔于 金属 ． 因此氩气保护 良好 ． 焊接质量高。MA G焊可 明显改善焊丝熔滴过渡 ， 熔滴尺寸变细 ， 减少金属飞 溅 ， 因此与传统二氧化碳气体保护焊相 比， 能获得稳 定的焊接工艺性能和 良好 的焊接接头 ， 能显著提高 产品质量 。 顶梁的全部焊缝采用多层多道焊 ， 多层多道焊 相当于进行了多次热处理 ， 改善了二次组织 ， 提高了 接头的性能， 延长了顶梁的寿命， 其中焊层、 焊道根 据焊缝情 况而定 ， 8 m m 焊缝 1层 1道 ， 1 0 m m 与 1 2 m m焊缝 2层 3道 ， 1 4 m m 与 1 6 mm焊缝 3层 6道 ， 1 8 mm焊缝 3层 8道 ， 2 0 mm焊缝 4层 1 0道 ， 2 5 m m焊缝 5层 1 5道 。 根 据 图纸 焊缝选择层数 道 数 。 来保证焊接质量。 2 焊接参数的选择 根据 Z F 8 5 0 0 ／ 2 2 ／ 4 2型放顶煤液压支架顶梁零 件材质及焊后抗 拉强度不低于 7 0 0 MP a 。 并通过焊 接接头的熔敷拉伸试验l 2 等工艺评定 ， 选择 出焊接 参数 ， 即对点及 焊接选取 G H S一7 0 D 1 ． 2 mm焊丝 ， 焊接电流控制在 2 8 0 3 3 0 A， 焊接电压控制在 2 6 3 3 v。 对点及焊接前预热 1 0 0～1 5 0 o C， 层间温度控 制在 1 3 5～ 2 0 0 o C。 气体流量 2 0 I Mmi n ， 终焊温度不 小于 8 0℃， 干伸长度 1 2～ 2 4 mm。 环境温度不小于 1 2℃ 以上参 数进行焊接要 求所 有焊缝应均 匀一 致 ， 成形美观 ； 纵缝连为一体压住横缝 ， 无 明显焊接 接头 打底焊熔深要达到 3 mm； 塞焊孔打底焊 、 填充 焊应先焊两侧 电弧应偏 向两侧母材 ； 盖面焊先焊 中 间． 最后从中间一侧引弧焊一周 ． 熔焊 中间焊道两端 接 头 3 焊接顺序的选择 3 ． 1 焊接顺序应遵循的基本原则 先中间盖板的焊缝再外侧 盖板 的焊缝 ； 先横焊 收稿 日期 2 0 1 5 - 0 5 1 2 作者简介 杨青 1 9 8 4一 ， 女， 山西屯留人 ， 助理工程师， 从事煤矿机械设计工作。 杨 青 Z F 8 5 0 0 ／ 2 2 ／ 4 2液压支架顶梁焊接防变形工艺 第2 4卷第9期 缝后纵焊缝； 先短焊缝后长焊缝； 先铰接孔处立筋再 别处立筋 ， 交错 与对称 相互应用 、 起弧与 收弧要错 开、 起弧与收弧要避开拐角处及三项应力处 、 铰接孔 处及无盖板立筋顶部及各拐角处要包头包角。 焊缝较短时 ， 不得长时间在一个位置焊接 ， 应交 替进行 ． 焊道层间温度不大于 2 5 0 c I ； 焊缝较长时 ， 各道次接头不允许处于 同一截面 ， 不允许分段成型。 焊缝各道次接头错开距离不小 于 3 0 mm 呈梯 形 。层间及 时清渣处理， 焊缝道问沟槽不大于 1 ． 5 m m。工件同一摆放位置 ， 必须焊完一道后再焊 下一 道 。 3 ． 2 具体焊接方法及焊接顺序 1 “ x” 字形梯式交错焊接方法。此方法主要 应用 于顶梁所有立筋有规律布置的位置焊缝 ； 即在 焊接立筋时成 “ X” 形左右间隔、 上下交错焊接 ， 如图 1所示 1 一铰接孔处立筋 首先 要焊接 部位 ； 6 l 一 中心部立筋 第二步要 焊接处 ， 双点划线所成 的 x形为第 三步要 焊接处 ， 即辐射焊接 ； n 、 n 一所成的z 字形为主筋焊接顺序 图 1 顶梁焊接顺序示意 2 “ Z ” 字形梯式交错焊接方法。此方法主要 应用于顶梁四条主筋有规律布置的位置焊缝 ； 即在 焊接主筋于底板时成 “ z ” 形上下间隔 ， 从 同一方 向 焊接 ， 如图 1 所示。 3 包 围与辐射相结合 的焊接方法。即 先焊 接顶梁铰接孑 L 处立筋 ． 紧接着再焊接中心部位立筋 也可称为“ 回” 字形焊接 ， 然后再按“ X” 形梯式交 错焊接方法从上部 指顶梁横立起 铰接孔处开始 焊接 ， 直至将立筋焊完 ， 可称之为辐射完成 ； 焊接主 筋要采用“ z ” 字形焊接方法 ． 焊接完一道主筋 ， 间隔 一 道 ， 同上从同一方向焊接另一主筋 ， 同样道理直至 将主筋焊完 以上均指打底焊接 ， 焊接其余各遍均 按同样顺 序 。顶梁打底焊接完成后 ， 开始焊接背 板 ， 直至背板焊 接完成后再焊接其余各遍焊缝 见 图 1 。 4 结语 影响变形 的因素很多 ． 针对不 同的结构件和不 同的材质焊接 ， 应该具体分析 ， 采用不同的防变形工 艺 ， 例如在对点的时候加支撑 ， 通过反变形等来预防 变形 的出现。 参考文献 [ 1 ] 王洪光． 实用焊接工艺手册[ M] ． 北京 化学工业出版 社 ． 2 0 1 0 ． [ 2 ] 陈裕川． 焊接工艺评定手册[ M] ． 北京 机械工业出版 社 ． 2 0 0 0 ． [ 责任编辑 路方] 上接第 4 0页 S 8 ．4 0 m 5 9 ，8 1 ii 1 图 4 架 棚巷道断面支护示意 mm 3 存在的问题及解决方案 1 期 间因探测孔瓦斯较大， 爆破前需使用炮 泥封堵 ， 防止瓦斯增大 。 2 工作面打炮眼水及机组喷雾 、 电机冷却水 造成工作面矸体粘性增大， 卧机组现象频繁 ， 针对陷 落柱含丰富泥岩的矸体， 掘进时粉尘较少， 打眼及机 组截割时， 可采取干打眼和不开喷雾 ， 控制电机冷却 水 ， 控制工作面积水 。下坡方 向通过陷落柱时 ， 需距 掌面一定距离 横跨巷道挖水 沟， 掘小水仓 ， 及时排 水 ， 防止流 向工作面。 3 由于陷落柱岩石软硬不一， 很难确定合理 的炮眼布置方法及爆破参数 。 造成爆破后 的岩石大 小不一 。 掘进机 出矸时 。 绊链严重 [ 1 ] 。在 陷落柱构 造较大时 ， 利用耙斗装岩机出矸 ， 提高出矸效率。 4 过陷落柱期 间， 爆破作业后掌面处经常 出 现棚歪、 棚倒现象 ， 为防止此种情况 ， 减少修棚危险 ， 需采取防崩棚措施。在距工作 面不小于 1 0 m， 距棚 梁下 沿 1 m处 ， 打 L型 防倒 装置 。 防倒装 置使 用 D 3 0 m m1 0 0 0 m m的圆钢制成 。 打人巷帮深度不小 于 6 0 0 m m， 防倒装置逐架前移 ， 保证距 掌面不小于 1 0 m。坡度较大上山施工时， 采用棚梁连锁防倒 ， 顺 巷道用大链 、 铁道与棚梁连锁。 下转第 9 5页 4 7
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