專利名稱：巷道用u形鋼支架修復(fù)整形機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及U形鋼修復(fù)領(lǐng)域，尤其涉及一種巷道用U形鋼支架修復(fù)整形機。
背景技術(shù)：
目前國內(nèi)巷道支護中使用的U形鋼普遍為熱軋狀態(tài)，未經(jīng)熱處理直接壓制成型，熱軋狀態(tài)的U形鋼支架強度低、鋼材的性能潛力未能發(fā)揮出來，U形鋼在使用中受巷道內(nèi)各種載荷的作用，使部分支架出現(xiàn)失穩(wěn)破壞的現(xiàn)象，表現(xiàn)為彎曲、斷裂、局部起褶等。日積月累，變形的U形鋼支架堆積如山，煤礦生產(chǎn)成本很高。其中有些支架損壞程度不大，如果能通過一些辦法，消除其局部缺陷，可達到重復(fù)使用的目的。國內(nèi)部分煤礦嘗試采用模壓原理對U形鋼支架進行成型修復(fù)，該方法修復(fù)精度低，效率低，受模具形狀的局限性、還會使U形鋼出現(xiàn)不可控的缺陷，而且無法解決截面尺寸變化而產(chǎn)生的危險斷面及應(yīng)力集中等難題，修復(fù)后的U形鋼支架達不到新品標準，不能滿足重復(fù)利用要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種巷道用U形鋼支架修復(fù)整形機，克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，將損壞程度小的U形鋼支架先經(jīng)過熱處理，再經(jīng)過整形機整形修復(fù)，使修復(fù)后的U形鋼支架達到不低于新品的性能，滿足重復(fù)利用的要求。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案是巷道用U形鋼支架修復(fù)整形機，包括加熱區(qū)、淬火區(qū)、整形區(qū)和下料區(qū)，加熱區(qū)依次和淬火區(qū)、整形區(qū)、下料區(qū)相連接，U形鋼支架在通過加熱區(qū)和淬火區(qū)后實現(xiàn)熱處理；所述加熱區(qū)包括裝鋼機、入爐輥道、加熱爐和出爐輥道，入爐輥道、加熱爐和出爐輥道依次相連，入爐輥道旁設(shè)有裝鋼機；所述淬火區(qū)包括光電開關(guān)一、淬火棍道、夾持裝置和噴水管路，光電開關(guān)一成對設(shè)置在淬火區(qū)的出鋼側(cè)，夾持裝置設(shè)置在淬火輥道之間，噴水管路在U形鋼支架兩側(cè)分別設(shè)有三個以上的噴嘴；所述整形區(qū)包括機前輥道、機前夾送輥、七輥整形機和機后輥道，機前輥道依次與機前夾送輥、七輥整形機、機后輥道相連接；所述下料區(qū)包括運輸輥道、光電開關(guān)二、固定擋板和鏈式移鋼機，運輸輥道尾端設(shè)有固定擋板，鏈式移鋼機設(shè)在運輸輥道旁側(cè)，運輸輥道與鏈式移鋼機連接處成對設(shè)有光電
開關(guān)二。所述七輥整形機包括整形機底座、外弧輥座、內(nèi)弧輥座、外弧輥、內(nèi)弧輥、U形鋼支架、外弧壓輪和內(nèi)弧壓輪，整形機底座上對應(yīng)整形弧線外側(cè)設(shè)有外弧輥座、內(nèi)側(cè)設(shè)有內(nèi)弧輥座，外弧輥座上弧形排列四個外弧輥，四個外弧輥中心線所在弧段與整形弧線同心，相鄰?fù)饣≥亰A角為20°，內(nèi)弧輥座上弧形排列三個內(nèi)弧輥，三個內(nèi)弧輥中心線所在弧段也與整形弧線同心，相鄰內(nèi)弧輥夾角也為20°，外弧輥與內(nèi)弧輥交錯設(shè)置，外弧輥上設(shè)有外弧壓輪，內(nèi)弧輥上設(shè)有內(nèi)弧壓輪，外弧壓輪與內(nèi)弧壓輪之間縫隙與U形鋼支架截面輪廓相一致，夕卜弧輥和內(nèi)弧輥頂部均設(shè)有液壓馬達。所述內(nèi)弧輥包括內(nèi)弧壓輪、壓輪軸、上壓輪套、圓錐滾子軸承、調(diào)心軸承和下壓輪套，內(nèi)弧壓輪設(shè)于壓輪軸中段，壓輪軸上端與上壓輪套之間設(shè)有圓錐滾子軸承，壓輪軸下端與下壓輪套之間設(shè)有調(diào)心軸承，上壓輪套與下壓輪套分別與內(nèi)弧輥座相連接。所述夾持裝置包括滑座支架一、滑座支架二、固定支架一、固定支架二、液壓缸一、液壓缸二、滑座一、滑座二、外弧頂板和內(nèi)弧頂板，滑座支架一和滑座支架二分別設(shè)置在淬火棍道兩側(cè)；滑座支架一上設(shè)有滑座一，固定支架一設(shè)于滑座支架一的外側(cè)，固定支架一上設(shè)有液壓缸一，液壓缸一的活塞桿端與滑座一相連，滑座一和外弧頂板相連接；滑座支架二上設(shè)有滑座二，固定支架二設(shè)于滑座支架二的外側(cè)，固定支架二上設(shè)有液壓缸二，液壓缸二的活塞桿端與滑座二相連，滑座二和內(nèi)弧頂板相連接，外弧頂板和內(nèi)弧頂板之間縫隙與U形鋼支架截面輪廓相一致，外弧頂板和內(nèi)弧頂板沿U形鋼支架全長設(shè)置不少于5對。所述機前夾送輥包括夾送座一、夾送座二、夾送液壓缸、夾送輥支架一、夾送輥從動軸、夾送從動輪、夾送輥支架二、夾送輥主動軸和夾送主動輪，夾送座一和夾送座二分別徑向設(shè)置在U形鋼支架兩側(cè)，夾送座一連接在整形機底座的進料側(cè)，夾送座一上設(shè)有夾送輥支架一，夾送輥支架一上設(shè)有夾送輥主動軸，夾送輥主動軸通過平鍵與夾送主動輪相連，夾送輥主動軸與夾送主動輪之間設(shè)有軸承,夾送輥主動軸端部與夾送油馬達相連接；夾送座二的尾部設(shè)有支座，支座上設(shè)有夾送液壓缸，夾送液壓缸的活塞桿與夾送輥支架二相連，夾送輥支架二與夾送座二頭部滑動連接，夾送輥支架二上設(shè)有夾送輥從動軸，夾送輥從動軸上設(shè)有夾送從動輪，夾送輥從動軸與夾送從動輪之間設(shè)有球軸承。所述熱處理的方法是采用淬火、自回火方式，工件在加熱爐內(nèi)停留I 1. 5小時后，溫度達到900°C ±10°C后離開加熱區(qū)，在淬火區(qū)對工件表面噴水10 30秒，工件進入整形區(qū)時溫度應(yīng)不低于500°C。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是適用于修復(fù)損壞程度小的U形鋼支架，先經(jīng)熱處理，再經(jīng)過整形機整形，使修復(fù)后的U形鋼支架達到不低于新品性能，滿足重復(fù)利用的要求，解決煤礦堆積如山的廢棄U形鋼支架處理問題，能為企業(yè)節(jié)省成本，具有推廣價值。


圖1是本發(fā)明巷道用U形鋼支架修復(fù)整形機實施例結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明七輥整形機實施例結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是圖2中沿A-A線剖視圖；圖4是本發(fā)明夾持裝置實施例結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是圖4中沿B-B線剖視圖；圖6是圖1中沿C-C線機前夾送輥剖視圖。圖中1-加熱區(qū)2-淬火區(qū)3-整形區(qū)4-下料區(qū)5-裝鋼機6_入爐輥道7_加熱爐8-光電開關(guān)一 9-出爐輥道10-夾持裝置11-噴水管路12-機前輥道13-機前夾送輥14-七輥整形機15-機后輥道16-運輸輥道17-固定擋板18-鏈式移鋼機19-光電開關(guān)二 20-整形機底座21-外弧輥座22-內(nèi)弧輥座23-外弧輥24-內(nèi)弧輥25-整形弧線26-U形鋼支架27-外弧壓輪28-內(nèi)弧壓輪29-壓輪軸30-上壓輪套31-圓錐滾子軸承32-調(diào)心軸承33-液壓馬達34-下壓輪套35-滑座支架一 36-滑座支架二 37-固定支架一 38-固定支架二 39-液壓缸一 40-液壓缸二 41-滑座一 42-滑座二 43-外弧頂板44-內(nèi)弧頂板45-淬火輥道46-夾送座一 47-夾送座二 48-支座49-夾送液壓缸50-夾送輥支架一 51-夾送輥從動軸52-夾送從動輪53-球軸承54-夾送輥支架二 55-夾送油馬達56-夾送輥主動軸57-軸承58-夾送主動輪59-平鍵
具體實施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施方式
作進一步說明見圖1，是本發(fā)明巷道用U形鋼支架修復(fù)整形機實施例結(jié)構(gòu)示意圖，包括加熱區(qū)1、淬火區(qū)2、整形區(qū)3和下料區(qū)4，加熱區(qū)I依次和淬火區(qū)2、整形區(qū)3、下料區(qū)4相連接；加熱區(qū)I包括裝鋼機5、入爐輥道6、加熱爐7和出爐輥道9，入爐輥道6、加熱爐7和出爐輥道9依次相連，入爐輥道6旁設(shè)有裝鋼機5 ；淬火區(qū)2包括光電開關(guān)一 8、淬火輥道45、夾持裝置10和噴水管路11，光電開關(guān)一8成對設(shè)置在淬火區(qū)的出鋼側(cè)，夾持裝置10設(shè)置在淬火輥道45之間，噴水管路11在U形鋼支架兩側(cè)分別設(shè)有三個以上的噴嘴，實施例中兩側(cè)各設(shè)置七個噴嘴，光電開關(guān)一 8用于U形鋼支架夾持前定位；整形區(qū)3包括機前輥道12、機前夾送輥13、七輥整形機14和機后輥道15，機前輥道12依次與機前夾送輥13、七輥整形機14、機后輥道15相連接；下料區(qū)4包括運輸輥道16、光電開關(guān)二 19、固定擋板17和鏈式移鋼機18，運輸輥道16尾端設(shè)有固定擋板17，鏈式移鋼機18設(shè)在運輸輥道16旁側(cè)，運輸輥道16與鏈式移鋼機18連接處成對設(shè)有光電開關(guān)二 19，光電開關(guān)二 19用于下料等待，避免鏈式移鋼機18沒有將工件取下，引起堆料；見圖2、圖3，七輥整形機14包括整形機底座20、外弧輥座21、內(nèi)弧輥座22、外弧輥23、內(nèi)弧輥24、U形鋼支架26、外弧壓輪27和內(nèi)弧壓輪28，整形機底座20上對應(yīng)整形弧線25外側(cè)設(shè)有外弧輥座21、內(nèi)側(cè)設(shè)有內(nèi)弧輥座22，外弧輥座21上弧形排列四個外弧輥23，四個外弧輥23中心線所在弧段與整形弧線25同心，相鄰?fù)饣≥亰A角為20°，內(nèi)弧輥座22上弧形排列三個內(nèi)弧輥24，三個內(nèi)弧輥24中心線所在弧段也與整形弧線25同心，相鄰內(nèi)弧輥夾角也為20°，外弧輥23與內(nèi)弧輥24交錯設(shè)置，外弧輥23上設(shè)有外弧壓輪27，內(nèi)弧輥24上設(shè)有內(nèi)弧壓輪28，外弧壓輪27與內(nèi)弧壓輪28之間縫隙與U形鋼支架26截面輪廓相一致，外弧輥23和內(nèi)弧輥24頂部均設(shè)有液壓馬達33。內(nèi)弧輥24包括內(nèi)弧壓輪28、壓輪軸29、上壓輪套30、圓錐滾子軸承31、調(diào)心軸承32和下壓輪套34，內(nèi)弧壓輪28設(shè)于壓輪軸29中段，壓輪軸29上端與上壓輪套30之間設(shè)有圓錐滾子軸承31，壓輪軸29下端與下壓輪套34之間設(shè)有調(diào)心軸承32，上壓輪套30與下壓輪套34分別與內(nèi)弧輥座22相連接。見圖4、圖5，夾持裝置包括滑座支架一 35、滑座支架二 36、固定支架一 37、固定支架二 38、液壓缸一 39、液壓缸二 40、滑座一 41、滑座二 42、外弧頂板43和內(nèi)弧頂板44，滑座支架一 35和滑座支架二 36分別設(shè)置在淬火輥道45兩側(cè)；
滑座支架一 35上設(shè)有滑座一 41，固定支架一 37設(shè)于滑座支架一 35的外側(cè)，固定支架一 37上設(shè)有液壓缸一 39,液壓缸一 39的活塞桿端與滑座一 41相連,滑座一 41和外弧頂板43相連接；滑座支架二 36上設(shè)有滑座二 42，固定支架二 38設(shè)于滑座支架二 36的外側(cè)，固定支架二 38上設(shè)有液壓缸二 40，液壓缸二 40的活塞桿端與滑座二 42相連，滑座二 42和內(nèi)弧頂板44相連接，外弧頂板43和內(nèi)弧頂板44之間縫隙與U形鋼支架26截面輪廓相一致，外弧頂板43和內(nèi)弧頂板44沿U形鋼支架26全長均勻設(shè)置不少于五對，實施例中為六對，以限制淬火時U形鋼支架26的變形量。見圖6，機前夾送輥包括夾送座一 46、夾送座二 47、夾送液壓缸49、夾送輥支架一50、夾送輥從動軸51、夾送從動輪52、夾送輥支架二 54、夾送輥主動軸56和夾送主動輪58，夾送座一 46和夾送座二 47分別徑向設(shè)置在U形鋼支架26兩側(cè)，夾送座一 46連接在整形機底座20的進料側(cè)，夾送座一 46上設(shè)有夾送輥支架一 50，夾送輥支架一 50上設(shè)有夾送輥主動軸56，夾送輥主動軸56通過平鍵59與夾送主動輪58相連，夾送輥主動軸56與夾送主動輪58之間設(shè)有軸承57，夾送輥主動軸56端部與夾送油馬達55相連接；夾送座二 47的尾部設(shè)有支座48，支座48上設(shè)有夾送液壓缸49，夾送液壓缸49的活塞桿與夾送輥支架二 54相連，夾送輥支架二 54與夾送座二 47頭部滑動連接，夾送輥支架二 54上設(shè)有夾送輥從動軸51，夾送輥從動軸51上設(shè)有夾送從動輪52，夾送輥從動軸51與夾送從動輪52之間設(shè)有球軸承53。夾送液壓缸49可使夾送從動輪52和夾送主動輪58的距離增大，當U形鋼支架26頭部進入夾送從動輪52和夾送主動輪58之間時再夾緊，并將U形鋼支架26送入七輥整形機14中。本發(fā)明巷道用U形鋼支架修復(fù)的熱處理方法，是采用淬火、自回火方式，使工件在加熱爐內(nèi)停留I 1. 5小時后，溫度達到900°C ±10°C后離開加熱區(qū)，在淬火區(qū)對工件表面噴水10 30秒，工件進入整形區(qū)時溫度應(yīng)不低于500°C。本發(fā)明工作過程如下I) U形鋼支架通過入爐輥道6上到裝鋼機5前輥道上，當允許裝料信號到達，加熱爐7爐門打開，裝鋼機5將U形鋼支架推入加熱爐7中后返回，加熱爐7關(guān)閉爐門，裝料結(jié)束；2)U形鋼支架在加熱爐7內(nèi)停留I 1. 5小時后，溫度達到900°C ±10°C后經(jīng)出爐輥道9離開加熱區(qū)I ;3)U形鋼支架運至淬火區(qū)2后，夾持裝置10將U形鋼支架夾持穩(wěn)定，噴水管路11噴水10 30秒，淬火結(jié)束后，淬火輥道45將U形鋼支架運至機前輥道12上，此時U形鋼支架溫度在500°C以上；4)淬火后的U形鋼支架不能自動咬入七輥整形機14內(nèi)，機前夾送輥13將U形鋼支架送入七輥整形機14的孔型中，待七輥整形機的前三輥咬入后，機前夾送輥13松開退回；5)整形后的U形鋼支架在截面形狀及弧度均接近新品尺寸經(jīng)下料區(qū)4的運輸輥道16，運輸?shù)芥準揭其摍C18上下線存放；6)對熱處理后U形鋼支架進行屈服強度、抗拉強度、斷后伸長率試驗，力學性能對比見表I。
表I
權(quán)利要求
1.巷道用U形鋼支架修復(fù)整形機，其特征在于，包括加熱區(qū)、淬火區(qū)、整形區(qū)和下料區(qū)，加熱區(qū)依次和淬火區(qū)、整形區(qū)、下料區(qū)相連接，U形鋼支架在通過加熱區(qū)和淬火區(qū)后實現(xiàn)熱處理； 所述加熱區(qū)包括裝鋼機、入爐輥道、加熱爐和出爐輥道，入爐輥道、加熱爐和出爐輥道依次相連，入爐輥道旁設(shè)有裝鋼機； 所述淬火區(qū)包括光電開關(guān)一、淬火輥道、夾持裝置和噴水管路，光電開關(guān)一成對設(shè)置在淬火區(qū)的出鋼側(cè)，夾持裝置設(shè)置在淬火輥道之間，噴水管路在U形鋼支架兩側(cè)分別設(shè)有三個以上的噴嘴； 所述整形區(qū)包括機前輥道、機前夾送輥、七輥整形機和機后輥道，機前輥道依次與機前夾送輥、七輥整形機、機后輥道相連接； 所述下料區(qū)包括運輸輥道、光電開關(guān)ニ、固定擋板和鏈式移鋼機，運輸輥道尾端設(shè)有固定擋板，鏈式移鋼機設(shè)在運輸輥道旁側(cè)，運輸輥道與鏈式移鋼機連接處成對設(shè)有光電開關(guān)二。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的巷道用U形鋼支架修復(fù)整形機，其特征在于，所述七輥整形機包括整形機底座、外弧輥座、內(nèi)弧輥座、外弧輥、內(nèi)弧輥、U形鋼支架、外弧壓輪和內(nèi)弧壓輪，整形機底座上對應(yīng)整形弧線外側(cè)設(shè)有外弧輥座、內(nèi)側(cè)設(shè)有內(nèi)弧輥座，外弧輥座上弧形排列四個外弧輥，四個外弧輥中心線所在弧段與整形弧線同心，相鄰?fù)饣≥亰A角為20°，內(nèi)弧輥座上弧形排列三個內(nèi)弧輥，三個內(nèi)弧輥中心線所在弧段也與整形弧線同心，相鄰內(nèi)弧輥夾角也為20°，外弧輥與內(nèi)弧輥交錯設(shè)置，外弧輥上設(shè)有外弧壓輪，內(nèi)弧輥上設(shè)有內(nèi)弧壓輪，外弧壓輪與內(nèi)弧壓輪之間縫隙與U形鋼支架截面輪廓相一致，外弧輥和內(nèi)弧輥頂部均設(shè)有液壓馬達。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的巷道用U形鋼支架修復(fù)整形機，其特征在于，所述內(nèi)弧輥包括內(nèi)弧壓輪、壓輪軸、上壓輪套、圓錐滾子軸承、調(diào)心軸承和下壓輪套，內(nèi)弧壓輪設(shè)于壓輪軸中段，壓輪軸上端與上壓輪套之間設(shè)有圓錐滾子軸承，壓輪軸下端與下壓輪套之間設(shè)有調(diào)心軸承，上壓輪套與下壓輪套分別與內(nèi)弧輥座相連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的巷道用U形鋼支架修復(fù)整形機，其特征在于，所述夾持裝置包括滑座支架一、滑座支架ニ、固定支架一、固定支架ニ、液壓缸一、液壓缸ニ、滑座一、滑座ニ、外弧頂板和內(nèi)弧頂板，滑座支架一和滑座支架二分別設(shè)置在淬火輥道兩側(cè)； 滑座支架一上設(shè)有滑座一，固定支架一設(shè)于滑座支架一的外側(cè)，固定支架一上設(shè)有液壓缸一,液壓缸ー的活塞桿端與滑座一相連，滑座一和外弧頂板相連接； 滑座支架ニ上設(shè)有滑座ニ，固定支架ニ設(shè)于滑座支架ニ的外側(cè)，固定支架ニ上設(shè)有液壓缸ニ，液壓缸ニ的活塞桿端與滑座二相連，滑座ニ和內(nèi)弧頂板相連接，外弧頂板和內(nèi)弧頂板之間縫隙與U形鋼支架截面輪廓相一致，外弧頂板和內(nèi)弧頂板沿U形鋼支架全長設(shè)置不少于5對。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的巷道用U形鋼支架修復(fù)整形機，其特征在于，所述機前夾送輥包括夾送座一、夾送座ニ、夾送液壓缸、夾送輥支架一、夾送輥從動軸、夾送從動輪、夾送輥支架ニ、夾送輥主動軸和夾送主動輪，夾送座一和夾送座二分別徑向設(shè)置在U形鋼支架兩偵牝夾送座一連接在整形機底座的進料側(cè)，夾送座一上設(shè)有夾送輥支架一，夾送輥支架一上設(shè)有夾送輥主動軸，夾送輥主動軸通過平鍵與夾送主動輪相連，夾送輥主動軸與夾送主動輪之間設(shè)有軸承，夾送輥主動軸端部與夾送油馬達相連接； 夾送座ニ的尾部設(shè)有支座，支座上設(shè)有夾送液壓缸，夾送液壓缸的活塞桿與夾送輥支架二相連，夾送輥支架ニ與夾送座ニ頭部滑動連接，夾送輥支架ニ上設(shè)有夾送輥從動軸，夾送輥從動軸上設(shè)有夾送從動輪，夾送輥從動軸與夾送從動輪之間設(shè)有球軸承。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的巷道用U形鋼支架修復(fù)整形機，其特征在于，所述熱處理的方法是采用淬火、自回火方式，エ件在加熱爐內(nèi)停留I 1. 5小時后，溫度達到900°C ±10°C后離開加熱區(qū)，在淬火區(qū)對エ件表面噴水10 30秒，エ件進入整形區(qū)時溫度應(yīng)不低于500。。。
全文摘要
本發(fā)明涉及巷道用U形鋼支架修復(fù)整形機，其特征在于，包括加熱區(qū)、淬火區(qū)、整形區(qū)和下料區(qū)，加熱區(qū)依次和淬火區(qū)、整形區(qū)、下料區(qū)相連接；所述加熱區(qū)包括裝鋼機、入爐輥道、加熱爐和出爐輥道；所述淬火區(qū)包括光電開關(guān)一、機前輥道、夾持裝置和噴水管路；所述整形區(qū)包括機前輥道、機前夾送輥、七輥整形機和機后輥道；所述下料區(qū)包括運輸輥道、光電開關(guān)二、固定擋板和鏈式移鋼機。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是適用于修復(fù)損壞程度小的U形鋼支架，先經(jīng)熱處理，再經(jīng)過整形機整形，使修復(fù)后的U形鋼支架達到不低于新品性能，滿足重復(fù)利用的要求，解決煤礦堆積如山的廢棄U形鋼支架處理問題，能為企業(yè)節(jié)省成本，具有推廣價值。
文檔編號B21D3/02GK103028920SQ20111029985
公開日2013年4月10日 申請日期2011年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月30日
發(fā)明者晨寶虹, 史金彪, 王大維, 郭平, 張曉丹 申請人:鞍鋼重型機械有限責任公司