CN106050279A - 一种免维护中性水介质单体支柱 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种免维护中性水介质单体支柱，包括手把体、活柱、弹簧、密封盖、顶盖、导向环、油缸、底座，弹簧一端与底座连接，另一端与密封盖连接，活柱与油缸同轴设置在底座上，手把体与油缸连接；顶盖固定在活柱顶端，将密封盖封在活柱内部；活柱与手把体之间、活柱与油缸之间均设置有导向环，所述的手把体、活柱、密封盖、顶盖、油缸、底座均采用浸渗陶工艺处理。优点是：采用浸渗陶工艺对单体支柱的金属零件进行防腐和强化处理，大幅提高单体支柱耐各类腐蚀能力，同时提高了单体支柱金属零件的表面硬度和强度，提高单体支柱抗冲击、抗炮崩能力。其优异的防腐性能使单体支柱只需采用中性水介质即可满足煤矿井下使用要求。
Description
技术领域
本发明涉及一种单体支柱，尤其涉及一种使用周期内免维护的经浸渗陶处理的单体支柱，适用于煤矿井下，采用普通中性水作为工作介质。
背景技术
我国煤炭资源丰富，是世界上采煤工作面最多的国家，90％的工作面使用单体支护设备。根据不完全统计，我国所需的各类型单体支护材料或设备大约在400～500万根，是一个很庞大的产业。多年来，我国矿用单体支柱一直采用乳化液作为工作介质，活柱外表面采用电镀硬铬的方式防腐，由于电镀硬铬存在空隙率，因而，在煤矿井下高温、潮湿，甚至是弱碱、弱酸的恶劣环境下，一年甚至半年即会产生锈蚀现象。损坏的活柱表面易将密封唇切割，尤其是往复运动时易将外界的脏污杂质带入，从而使密封失效，内部液体的外泄损坏造成支护失效，如不及时发现，就会造成安全事故。
另外，采用电镀硬铬的方式，电镀废液目前还没有有效的处理方式，处理不当就会对当地生态环境造成重大伤害，是限制的防腐工艺。
发明内容
为克服现有技术的不足，本发明的目的是提供一种免维护中性水介质单体支柱，采用浸渗陶工艺处理，提高单体支柱的防腐能力，进而延长使用期限，且在使用期限内做到免维护。
为实现上述目的，本发明通过以下技术方案实现：
一种免维护中性水介质单体支柱，包括手把体、活柱、弹簧、密封盖、顶盖、导向环、油缸、底座，弹簧一端与底座连接，另一端与密封盖连接，活柱与油缸同轴设置在底座上，手把体与油缸连接；顶盖固定在活柱顶端，将密封盖封在活柱内部；活柱与手把体之间、活柱与油缸之间均设置有导向环，所述的手把体、活柱、密封盖、顶盖、油缸、底座均采用浸渗陶工艺处理。
所述的手把体、活柱、密封盖、顶盖、油缸、底座为工件，所述的浸渗陶工艺处理包括以下步骤：
1)清洗工件：用零件清洗液清洗工件，并用76～84摄氏度水漂洗干净；
2)预热工件：将清洗后的工件放入盐浴炉中，加热到200～300摄氏度取出；
3)浸渗陶处理：将预热后的工件浸入浸渗陶溶液中，在400～700摄氏度的温度下保温60～150分钟后取出；
4)固化处理：将浸渗陶处理后的工件放入低温炉中，在200～350摄氏度的温度下保温30～60分钟后取出；
5)清洗工件：将固化处理后的工件用清水清洗后自然晾干。
步骤3)所述的浸渗陶溶液按质量份由以下原料混合搅拌制成：Al2O3：35～50份、SiO2：30～50份、SiC：5～30份、K2SiO3：5～30份、水：25～50份；各原料除水以外，均为粒度300～500目的粉末。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
采用浸渗陶工艺对单体支柱的金属零件进行防腐和强化处理，大幅提高单体支柱耐各类腐蚀能力，同时提高了单体支柱金属零件的表面硬度和强度，提高单体支柱抗冲击、抗炮崩能力。其优异的防腐性能使单体支柱只需采用中性水介质即可满足煤矿井下使用要求，大大降低矿方的管理和使用成本，同时可实现使用周期内免维护，使用寿命大大高于普通单体支柱，正常使用条件下寿命可达10年。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图中：1-手把体 2-活柱 3-弹簧 4-顶盖 5-油缸 6-底座 7-导向环 8-密封盖 9-O形圈一 10-O形圈二 11-Y形圈 12-防尘圈。
具体实施方式
下面结合说明书附图对本发明进行详细地描述，但是应该指出本发明的实施不限于以下的实施方式。
见图1，一种免维护中性水介质单体支柱，包括手把体1、活柱2、弹簧3、密封盖8、顶盖4、导向环7、油缸5、底座6，弹簧3一端与底座6连接，另一端与密封盖8连接，活柱2与油缸5同轴设置在底座6上，手把体1与油缸5连接；顶盖4固定在活柱2顶端，将密封盖8封在活柱2内部；活柱2与手把体1之间、活柱2与油缸5之间均设置有导向环7。手把体1与活柱2之间由O形圈一9、Y形圈11密封，二者连接的顶部处设有防尘圈12；密封盖8与活柱2之间设有O形圈二10，用以密封；手把体1、活柱2、密封盖8、顶盖4、油缸5、底座6均采用浸渗陶工艺处理。
手把体1、活柱2、密封盖8、顶盖4、油缸5、底座6为工件，所述的浸渗陶工艺处理包括以下步骤：
1)清洗工件：将工件浸泡在盛有零件清洗液的容器内，并用水泵使容器内的零件清洗液形成流动，以实现工件的去锈、脱脂、去污目的，然后用76～84摄氏度水漂洗干净(优选80摄氏度)；
2)预热工件：将清洗后的工件放入盐浴炉中，加热到200～300摄氏度取出；
3)浸渗陶处理：将预热后的工件浸入浸渗陶溶液中，在400～700摄氏度的温度下保温60～150分钟后取出；
4)固化处理：将浸渗陶处理后的工件放入低温炉中，在200～350摄氏度的温度下保温30～60分钟后取出；
5)清洗工件：将固化处理后的工件用清水清洗后自然晾干。
浸渗陶溶液按质量份由以下原料混合搅拌制成：Al2O3：35～50份、SiO2：30～50份、SiC：5～30份、K2SiO3：5～30份、水：25～50份；各原料除水以外，均为粒度300～500目的粉末。浸渗陶溶液可重复利用，不向外排放，具有无公害、无毒副作用、节能的优点。
由于上述工艺处理温度都在金属相变温度以下，故金属零件几乎无变形，浸渗陶进入到金属基体，其外形尺寸基本无变化。
实施例1：
浸渗陶工艺处理过程：
1)清洗工件：将工件浸泡在盛有零件清洗液的容器内，并用水泵使容器内的零件清洗液形成流动，以实现工件的去锈、脱脂、去污，然后用76摄氏度水漂洗干净；
2)预热工件：将清洗后的工件放入盐浴炉中，加热到200摄氏度取出；
3)浸渗陶处理：将预热后的工件浸入浸渗陶溶液中，在400摄氏度的温度下保温60分钟后取出；
4)固化处理：将浸渗陶处理后的工件放入低温炉中，在200摄氏度的温度下保温30分钟后取出；
5)清洗工件：将固化处理后的工件用清水清洗后自然晾干。
实施例2：
浸渗陶工艺处理过程：
1)清洗工件：将工件浸泡在盛有零件清洗液的容器内，并用水泵使容器内的零件清洗液形成流动，以实现工件的去锈、脱脂、去污，并用78摄氏度水漂洗干净；
2)预热工件：将清洗后的工件放入盐浴炉中，加热到210摄氏度取出；
3)浸渗陶处理：将预热后的工件浸入浸渗陶溶液中，在420摄氏度的温度下保温70分钟后取出；
4)固化处理：将浸渗陶处理后的工件放入低温炉中，在210摄氏度的温度下保温35分钟后取出；
5)清洗工件：将固化处理后的工件用清水清洗后自然晾干。
实施例3
1)清洗工件：将工件浸泡在盛有零件清洗液的容器内，并用水泵使容器内的零件清洗液形成流动，以实现工件的去锈、脱脂、去污，并用80摄氏度水漂洗干净；
2)预热工件：将清洗后的工件放入盐浴炉中，加热到250摄氏度取出；
3)浸渗陶处理：将预热后的工件浸入浸渗陶溶液中，在500摄氏度的温度下保温100分钟后取出；
4)固化处理：将浸渗陶处理后的工件放入低温炉中，在300摄氏度的温度下保温40分钟后取出；
5)清洗工件：将固化处理后的工件用清水清洗后自然晾干。
实施例4
1)清洗工件：用零件清洗液清洗工件，并用80摄氏度水漂洗干净；
2)预热工件：将清洗后的工件放入盐浴炉中，加热到240摄氏度取出；
3)浸渗陶处理：将预热后的工件浸入浸渗陶溶液中，在550摄氏度的温度下保温90分钟后取出；
4)固化处理：将浸渗陶处理后的工件放入低温炉中，在280摄氏度的温度下保温45分钟后取出；
5)清洗工件：将固化处理后的工件用清水清洗后自然晾干。
实施例5
1)清洗工件：用零件清洗液清洗工件，并用80摄氏度水漂洗干净；
2)预热工件：将清洗后的工件放入盐浴炉中，加热到270摄氏度取出；
3)浸渗陶处理：将预热后的工件浸入浸渗陶溶液中，在560摄氏度的温度下保温110分钟后取出；
4)固化处理：将浸渗陶处理后的工件放入低温炉中，在290摄氏度的温度下保温48分钟后取出；
5)清洗工件：将固化处理后的工件用清水清洗后自然晾干。
实施例6
1)清洗工件：用零件清洗液清洗工件，并用80摄氏度水漂洗干净；
2)预热工件：将清洗后的工件放入盐浴炉中，加热到260摄氏度取出；
3)浸渗陶处理：将预热后的工件浸入浸渗陶溶液中，在600摄氏度的温度下保温130分钟后取出；
4)固化处理：将浸渗陶处理后的工件放入低温炉中，在320摄氏度的温度下保温55分钟后取出；
5)清洗工件：将固化处理后的工件用清水清洗后自然晾干。
实施例7
1)清洗工件：用零件清洗液清洗工件，并用82摄氏度水漂洗干净；
2)预热工件：将清洗后的工件放入盐浴炉中，加热到290摄氏度取出；
3)浸渗陶处理：将预热后的工件浸入浸渗陶溶液中，在650摄氏度的温度下保温140分钟后取出；
4)固化处理：将浸渗陶处理后的工件放入低温炉中，在320摄氏度的温度下保温50分钟后取出；
5)清洗工件：将固化处理后的工件用清水清洗后自然晾干。
实施例8
1)清洗工件：用零件清洗液清洗工件，并用84摄氏度水漂洗干净；
2)预热工件：将清洗后的工件放入盐浴炉中，加热到300摄氏度取出；
3)浸渗陶处理：将预热后的工件浸入浸渗陶溶液中，在700摄氏度的温度下保温60～150分钟后取出；
4)固化处理：将浸渗陶处理后的工件放入低温炉中，在350摄氏度的温度下保温60分钟后取出；
5)清洗工件：将固化处理后的工件用清水清洗后自然晾干。
浸渗陶溶液按下述质量份配比：
浸渗陶防腐处理后的工件具有高强防腐性能，而浸渗陶工艺的特性，保证了金属零件内、外表面均能均匀的渗入，从而保证金属零件的防腐性能。由于能造成锈蚀的所有的金属零件均具有了高强的防腐性能，因此，工作介质可采用普通中性水代替乳化液溶液，又由于浸渗陶处理后优良的润滑性和高的表面硬度，使得活柱2与Y形橡胶密封圈的摩擦损耗极低、抗炮崩等破坏的能力强，从而实现使用期限内的免维护。
采用浸渗陶工艺对单体支柱的金属零件进行防腐和强化处理，大幅提高单体支柱耐各类腐蚀能力，同时提高了单体支柱金属零件的表面硬度和强度，提高单体支柱抗冲击、抗炮崩能力。其优异的防腐性能使单体支柱只需采用中性水介质即可满足煤矿井下使用要求，大大降低矿方的管理和使用成本，同时可实现使用周期内免维护，使用寿命大大高于普通单体支柱，正常使用条件下寿命可达10年。
采用本发明解决了矿用单体液压支柱防腐能力差、乳化液污染环境的难点，增加了矿用单体液压支柱在工作面使用时间，延长了矿用单体液压支柱的使用周期，使用期限内做到免维护，同时实现污染零排放。
进一步的说，由于使用了浸渗陶防腐工艺，易产生锈蚀的金属零件都“穿上了坚固的防护衣”，整个单体支柱的防腐能力有了极大的提高，并且浸渗陶后的金属零件外表面更光滑，粗糙度更低，因而与密封件的摩擦阻力更小，密封性能更好，可实现寿命期内免维护。
Claims (3)
1.一种免维护中性水介质单体支柱，其特征在于，包括手把体、活柱、弹簧、密封盖、顶盖、导向环、油缸、底座，弹簧一端与底座连接，另一端与密封盖连接，活柱与油缸同轴设置在底座上，手把体与油缸连接；顶盖固定在活柱顶端，将密封盖封在活柱内部；活柱与手把体之间、活柱与油缸之间均设置有导向环，所述的手把体、活柱、密封盖、顶盖、油缸、底座均采用浸渗陶工艺处理。
2.根据权利要求1所述的一种免维护中性水介质单体支柱，其特征在于，所述的手把体、活柱、密封盖、顶盖、油缸、底座为工件，所述的浸渗陶工艺处理包括以下步骤：
1)清洗工件：用零件清洗液清洗工件，并用76～84摄氏度水漂洗干净；
2)预热工件：将清洗后的工件放入盐浴炉中，加热到200～300摄氏度取出；
3)浸渗陶处理：将预热后的工件浸入浸渗陶溶液中，在400～700摄氏度的温度下保温60～150分钟后取出；
4)固化处理：将浸渗陶处理后的工件放入低温炉中，在200～350摄氏度的温度下保温30～60分钟后取出；
5)清洗工件：将固化处理后的工件用清水清洗后自然晾干。
3.根据权利要求2所述的一种免维护中性水介质单体支柱，其特征在于，步骤3)所述的浸渗陶溶液按质量份由以下原料混合搅拌制成：Al2O3：35～50份、SiO2：30～50份、SiC：5～30份、K2SiO3：5～30份、水：25～50份；各原料除水以外，均为粒度300～500目的粉末。
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Citations (9)
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-
2016
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