液压支架导向套锻造工艺研究

    摘要：文章结合工厂多年来生产液压支架导向套锻造工艺的生产实践，根据金属变形原
理，遵循锻造过程体积基本不变的定理，提出了扩孔增大导向套外型尺寸及厚壁无缝钢管
复合模具锻造新工艺，加工薄壁套筒类零件的新理念，为在保证产品质量提高的前提下，
降低工厂生产成本，提高经济效益进行了有效地尝试。

 

　　关键词：液压支架；导向套；扩孔；复合模具；锻造

 

　　液压支架立柱及千斤顶是煤矿综采设备液压支架的重要组成部分，它对液压支架的实
用性、安全性和可靠性起重要作用。导向套是各种立柱、千斤顶的重要零件，其加工工艺的优
劣，对立柱及千斤顶的加工、拆装、维修以及提高经济效益具有重要意义。

 

　　

1 研究内容 

　　

1.1 导向套的作用 

　　导向套装在缸体的外端，在活柱（杆）伸缩时起导向作用；导向套承受外部载荷，对
活柱（杆）形成的横向力、弯曲、振动等产生影响；在缸口固定密封和导向环，形成缸筒上
腔的密封腔；当柱（活）塞运动至缸口时，柱（活）塞与导向套接触，限制活柱（杆）的
行程。

 

　　

1.2 导向套在材质上应具备的性能 

　　导向套应具备一定的强度，防止磨损及变形；应具备良好的致密性，在高压作用下不
渗漏；应具备良好的耐腐性能，不能锈蚀。

 

　　大同煤矿集团中央机厂是煤机装备制造的专业化工厂，液压支架是工厂的主导产品，
故多年来针对导向套制造工艺进行了反复认真的研究，下面分别以

ZZ5600/14/28 型液压支

架及

ZF13000/25/38 型液压支架立柱导向套为例进行说明。 

　　导向套呈薄壁套筒类零件如图

1 所示： 

　　从图中可以看出，冲孔后，外型凸缘及外圆部分较图纸要求尺寸

D、d 均单边留余量 3

～

4mm，而内孔由于锻造工艺所限，加工余量在 15mm 以上，严重造成材料及工时的浪费。

 

　　为了解决这一问题，

2011 年，我们锻造分厂成立了液压支架立柱（千斤顶）导向套锻

造攻关小组，对锻造工艺进行了大胆改进，即在原工艺的基础上，增加两次扩孔工艺，在
制坯时，将外围尺寸缩小，一般按

D 减 30～40mm，d 减 30～40mm，进行镦粗冲孔工艺，

然后按照锻造体积不变的原理，对内孔进行扩孔，使外形尺寸相应达到图纸要求尺寸。经实
践，收到了良好的效果，每件导向套可节约原料

10%～15%，按每年生产液压支架 1000 架

左右，立柱（千斤）导向套

8000 余件左右，年节约价值 10 多万元，同时，节省加工工时 2

小时

/件，年节约价值 10 余万元。改进后工艺如图 3 所示： 

　　与此同时，对于壁厚较大的导向套，如大采高液压支架立柱导向套，我们采取了用缸
筒所用厚壁

27SiMn 无缝钢管边角料进行组合模具翻边达到局部变形的新工艺，如图 4 所示：

 
　　这一改进，在保证立柱导向套强度不受影响的情况下，每件可节约原材料

40%左右，

同时保证了导向套内外圆同轴，减小了加工余量，利用了边角料，提高了材料利用率 ，
2012 年共用此工艺生产导向套 1200 余件，节约原材料 60 多吨，节约成本 40 余万元。 
　　

2 效果与应用前景 

　　以上两项工艺改进，为立柱、千斤顶导向套锻造开拓了新的加工工艺，也为类似薄壁套
筒类零件的锻造提供了参考价值，在两年的实践中，为中央机厂创造了可观的经济效益，
随着同煤集团煤机板块的整合，液压支架的生产规模将向专业化迈进，年生产支架数量的