液壓支架用彈簧放于彈簧導(dǎo)向筒內(nèi),彈簧導(dǎo)向筒具有對活動側(cè)護(hù)板支撐導(dǎo)向作用.熱軋彈簧鋼的熱處理是熱成形后的彈簧,可在830~890℃加熱后油淬火、400~480℃回火,獲得回火托氏體組織。
一、彈簧部分技術(shù)處理和要求:
熱軋彈簧鋼的熱處理是熱成形后的彈簧,可在830~890℃加熱后油淬火、400~480℃回火,獲得回火托氏體組織。如果彈簧鋼絲直徑太大(>15mm)、板材太厚(>8mm),會出現(xiàn)淬不透現(xiàn)象,結(jié)果彈性極限下降,疲勞強(qiáng)度降低。
彈簧在服役時承受的彎曲應(yīng)力、旋轉(zhuǎn)應(yīng)力在表面,故它的表面狀態(tài)非常重要。熱處理時的氧化脫碳是預(yù)防的重點,加熱時要嚴(yán)格控制爐內(nèi)氣氛,盡量縮短加熱時間。彈簧經(jīng)熱處理后,一般要進(jìn)行噴丸處理,使表面強(qiáng)化并在表面產(chǎn)生殘余壓應(yīng)力,以提高疲勞強(qiáng)度。
強(qiáng)力噴丸技術(shù)是將高速彈丸噴射到彈簧表面,使表面層在彈丸的沖擊作用下發(fā)生塑性變形,由此產(chǎn)生強(qiáng)化及表面壓應(yīng)力,使彈簧的抗疲勞性能及耐應(yīng)力腐蝕能力均得到改善的方法。
強(qiáng)力噴丸在弧高值為0.15-0.60mmA時,可以改善表面粗糙度值>4μm的表面質(zhì)量,延長了彈簧表面接觸疲勞裂紋的萌生期,并使擴(kuò)展裂紋多次分叉,擴(kuò)展速度降低,使彎曲疲勞裂紋變得短而細(xì),因而延緩了彎曲疲勞裂紋的形成及降低了裂紋擴(kuò)展速度,彎曲疲勞強(qiáng)度提高42%-56%。
為此,彈簧零件一般均采用強(qiáng)力噴丸,應(yīng)注意的是強(qiáng)力噴丸工藝指標(biāo)值的確定。JB/T10174-2000規(guī)定“噴丸強(qiáng)度一般應(yīng)為0.35mmA以上,表面覆蓋率一般應(yīng)不低與200%”。根據(jù)噴丸對彈簧表面微觀結(jié)構(gòu)的影響,彈簧噴丸強(qiáng)度為0.35-0.43mmA較為適宜。考慮在相同條件下,板簧發(fā)生彎曲疲勞斷裂的表面部位噴丸強(qiáng)度只有圓棒的1/3,彈簧噴丸的表面覆蓋率要求≥250%為佳。
二、彈簧在液壓支架中的作用 :
液壓支架用彈簧放于彈簧導(dǎo)向筒內(nèi),彈簧導(dǎo)向筒具有對活動側(cè)護(hù)板支撐導(dǎo)向作用
液壓支架是綜采工作面的支護(hù)設(shè)備,其主要作用是支護(hù)采場頂板,維護(hù)安全作業(yè)空間,推移工作面采運設(shè)備。液壓支架在工作過程中不僅要能夠可靠地支承頂板而且應(yīng)能夠隨著回采工作面的推進(jìn)向前移動,要求液壓支架必須具有升、降、推、移四個基本動作,這些動作由乳化液泵站供給的高壓液體,通過各種閥控制立柱、千斤頂?shù)纳炜s來實現(xiàn)。液壓支架主要結(jié)構(gòu)件側(cè)護(hù)板分頂梁上的側(cè)護(hù)板和掩護(hù)梁上的側(cè)護(hù)板,結(jié)構(gòu)一樣,都是有側(cè)推導(dǎo)桿和彈簧導(dǎo)桿控制和操作的。側(cè)推導(dǎo)桿由側(cè)推油缸控制,彈簧導(dǎo)桿中間有彈簧裝置進(jìn)行控制。側(cè)推彈簧的作用是當(dāng)受到擠壓變窄的支架去除外力后由彈簧力將活動側(cè)護(hù)板推至極限位置,使支架寬度達(dá)到最大尺寸。
三、液壓支架彈簧的設(shè)計:
?、賶嚎s彈簧隨壓縮變形增加彈力加大。側(cè)推彈簧在整個工作行程中,需要克服的阻力基本不變,因此,設(shè)計側(cè)推彈簧主要是正確確定能將側(cè)護(hù)板推動的最小推力。推動側(cè)護(hù)板需要克服側(cè)護(hù)板在運動過程中受到的摩擦阻力和拉動側(cè)推千斤頂活塞桿伸出的阻力。摩擦阻力又可分為重力作用下產(chǎn)生的摩擦力和支撐載荷作用下產(chǎn)生的摩擦力。支撐載荷的大小難以計算,通過總體設(shè)計可將支撐載荷降至可以忽略不計。以下計算首先只算重力作用下產(chǎn)生的摩擦力。鋼與鋼的摩擦系數(shù)為0.15,設(shè)頂梁側(cè)護(hù)板的重量為400kg,掩護(hù)梁側(cè)護(hù)板的重量為300kg,側(cè)推千斤頂缸徑桿徑為80/60,數(shù)量2根,彈簧數(shù)量2根,在背壓為1MPa時計算頂梁及掩護(hù)梁所需克服阻力
?、趥?cè)推千斤頂缸徑桿徑為80/60,使用鋼管材料為133×8/27SiMn,內(nèi)徑為117,選用側(cè)推導(dǎo)桿直徑為112。根據(jù)機(jī)械設(shè)計手冊第5版第2章圓柱螺旋彈簧中表11-2-15導(dǎo)桿導(dǎo)套與彈簧內(nèi)(外)直徑的間隙值
選擇中徑D=80~120所以間隙為6~7。