本發明涉及礦用液壓支架結構件，尤其是涉及液壓支架結構件疲勞延壽方法。

背景技術：

液壓支架是現代化高產高效礦井中保證作業空間和安全生產的重要設備，其安全性和可靠性直接影響著綜合機械化采煤技術的應用和推廣。由于液壓支架在井下的工況十分復雜，為保證其安全可靠地使用，通常需要對樣機進行壓架試驗來檢驗其是否合格。通常規定一種新型號的支架在投入使用之前，必須通過國家指定的專門機構對支架樣機進行壓架試驗。壓架試驗主要任務是模擬支架井下作業時的各種受載狀況，對支架進行加載試驗，以考核支架是否滿足安全和使用的要求，從而保證液壓支架的質量。世界各主要產煤國家都制定了相應的試驗規范。

根據我國gb25974《煤礦用液壓支架》第1部分通用技術條件規定a類二柱掩護式支架主體結構件耐久性試驗累積加載次數達到27000次，四柱支撐掩護式支架主體結構件耐久性試驗累積加載次數達到31000次。但是支架31000次的循環壽命已經不能滿足礦方的使用要求，因為液壓支架結構件在井下出現問題后，返修起來非常困難，不僅存在安全隱患，而且一旦返修將造成綜采面停產，影響采煤工作。

隨著我國煤礦開采技術的迅猛發展和國外市場的開發，液壓支架設計制造也朝著長壽命、高可靠性方向發展，因此無論是液壓支架使用者還是制造者對于支架主體結構件的壓架壽命都提出了更高的要求，比如要求液壓支架主體結構件壓架壽命達到60000--80000次，但現有技術無法滿足此壽命要求，需要尋找新的方法來提高液壓支架結構件的壽命。

技術實現要素：

本發明目的在于提供一種液壓支架結構件疲勞延壽方法。

為了實現上述目的，本發明采取以下技術方案：

本發明所述液壓支架結構件疲勞延壽方法，包括以下步驟

a、根據液壓支架結構件壓架試驗時出現疲勞開焊的情況以及設計受力分析,確定影響液壓支架結構件疲勞壽命的焊縫和所述焊縫應力集中較大部位；

b、對確定的所述應力集中較大部位的焊縫進行焊趾打磨處理；

c、對所述打磨處理后的焊趾表面進行磁粉探傷。

所述步驟a中的液壓支架結構件包括液壓支架的頂梁體和掩護梁體。

影響所述頂梁體和掩護梁體疲勞壽命的焊縫，包括所述頂梁體的柱窩與主筋連接焊縫、所述柱窩與前后蓋板的連接焊縫、所述前后蓋板與主筋連接焊縫的變截面及其附近位置，和所述掩護梁體的內外主筋之間的蓋板與主筋連接焊縫的變截面及其附近位置。

所述步驟b焊趾打磨處理中，打磨深度0.7-1.0mm，打磨處理至表面光滑且無可視的劃痕。

本發明通過對液壓支架結構件開裂焊縫宏觀和微觀結構的研究分析，發現液壓支架結構件焊縫開裂的破壞形式為疲勞破壞。由于液壓支架工作過程中具有十分復雜的動態特性，工作過程中承受較大的動載荷，而焊接接頭部位對疲勞破壞的敏感性遠高于母材，焊趾部位應力集中和缺陷（如咬邊、裂紋等）的存在是焊接結構疲勞裂紋形成的一個主要原因，因此通過對焊趾部位的處理，達到消除焊趾缺陷、降低應力集中目的，從而顯著提高了液壓支架結構件焊接結構的疲勞性能，延長了液壓支架的使用壽命。

附圖說明

圖1是本發明所述頂梁體的結構及焊后處理位置示意圖。

圖2是本發明所述掩護梁體的結構及焊后處理位置示意圖。

圖3是焊趾打磨深度要求示意圖。

圖4是圖3的i部放大結構示意圖。

具體實施方式

實施例1：

本發明所述液壓支架結構件疲勞延壽方法，包括以下步驟：

第一步、根據液壓支架壓架試驗時出現疲勞開焊的情況以及設計受力分析,確定影響液壓支架結構件頂梁體疲勞壽命的焊縫和焊縫應力集中較大部位為：

如圖1所示，頂梁體的柱窩4與頂梁體的外主筋1之間的焊縫6-5、頂梁體的柱窩4與頂梁體的內主筋2之間的焊縫6-6，頂梁體的前蓋板3與頂梁體的外主筋1、內主筋2之間的焊縫6-1，頂梁體的前蓋板3與頂梁體的柱窩4之間的焊縫6-2，頂梁體的后蓋板5與頂梁體的柱窩4之間的焊縫6-3，頂梁體的后蓋板5與頂梁體的外主筋1、內主筋2之間的焊縫6-4應力集中較大，且壓架試驗時最易出現疲勞開裂，因此選擇焊縫部位6-1、6-2、6-3、6-4、6-5、6-6進行后處理；

第二步、對第一步選定的焊縫部位6-1、6-2、6-3、6-4、6-5、6-6進行焊趾13部位打磨處理，打磨要求：如圖3、圖4所示，打磨深度l=0.7-1mm范圍內，打磨面應光滑、無可視的劃痕；

第三步、對焊趾13部位打磨后的表面進行磁粉探傷。

試驗結果顯示：經過上述步驟后，液壓支架壓架耐久性試驗次數達到了60000次。

實施例2：

本發明所述液壓支架結構件疲勞延壽方法，包括以下步驟：

第一步、根據液壓支架壓架試驗時出現疲勞開焊的情況以及設計受力分析,確定影響液壓支架結構件掩護梁體疲勞壽命的焊縫和焊縫應力集中較大部位為：

如圖2所示，掩護梁體的前蓋板7、中蓋板9、后蓋板10與掩護梁體的外主筋11、內主筋8之間的焊縫12應力集中較大，且壓架試驗時最易出現疲勞開裂，因此選擇焊縫部位12進行后處理；

第二步、對第一步選定的焊縫12部位進行焊趾13部位打磨處理，打磨要求：如圖3、圖4所示，打磨深度l=0.7-1mm范圍內，打磨面應光滑、無可視的劃痕；

第三步、對焊趾13部位打磨后的表面進行磁粉探傷。

試驗結果顯示：經過上述步驟后，液壓支架壓架耐久性試驗次數達到了60000次。

技術特征：

技術總結
本發明公開了一種液壓支架結構件疲勞延壽方法，a、根據液壓支架結構件壓架試驗時出現疲勞開焊的情況以及設計受力分析,確定影響液壓支架結構件疲勞壽命的焊縫和所述焊縫應力集中較大部位；b、對確定的所述應力集中較大部位的焊縫進行焊趾打磨處理；c、對所述打磨處理后的焊趾表面進行磁粉探傷。本發明對液壓支架結構件開裂焊縫宏觀和微觀結構的研究分析，通過對焊趾部位的處理，達到消除焊趾缺陷、降低應力集中目的，從而顯著提高了液壓支架結構件焊接結構的疲勞性能，延長了液壓支架的使用壽命。

技術研發人員：李福永;程相榜;李爭;谷建軍;劉晟;張延可;凡乃峰;李臣陽;趙偉方
受保護的技術使用者：鄭州煤礦機械集團股份有限公司
技術研發日：2017.03.18
技術公布日：2017.07.25