一種采用pvd技術(shù)制造具備內(nèi)孔防腐能力的液壓支架油缸的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種采用PVD技術(shù)制造具備內(nèi)孔防腐能力的液壓支架油缸，包括一個(gè)鋼制的油缸本體，所述油缸本體內(nèi)壁具有容納乳化液用的內(nèi)孔，所述內(nèi)孔的孔壁上通過PVD技術(shù)沉積有防腐層；本裝置中的油缸本體的內(nèi)孔的防腐能力可達(dá)到不銹鋼的效果，抵擋油缸內(nèi)的乳化液的腐蝕，提高油缸本體的使用壽命，降低采煤過程對(duì)鋼材的消耗。
【專利說明】-種采用PVD技術(shù)制造具備內(nèi)孔防腐能力的液壓支架油缸

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及一種采用PVD技術(shù)制造具備內(nèi)孔防腐能力的液壓支架油缸。

【背景技術(shù)】
[0002] 1.在過去幾十年甚至未來數(shù)年內(nèi)，煤炭仍然是我國的主要能源來源，提高采煤效 率，降低采煤成本，關(guān)系到我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展。目前國內(nèi)的采煤工藝都在向機(jī)械化、自動(dòng)化采 煤的方向發(fā)展，采煤裝備中液壓支架的投入是最大的，提高液壓支架的可靠性和壽命可提 高采煤效率并降低采煤成本。
[0003] 2.液壓支架是用來控制機(jī)械化采煤工作面礦山壓力的結(jié)構(gòu)物，其主要支撐力來源 于安裝在其內(nèi)部的液壓油缸。因煤礦井下工作的特殊性，所有裝備必須具備防爆、防火能 力，其液壓油缸的工作介質(zhì)不同于傳統(tǒng)油缸的液壓油，而是采用乳化液，雖然乳化液相比水 具備一定的防腐能力，但目前的液壓油缸內(nèi)孔因工藝問題基本未采取任何防腐措施，在長 時(shí)間工作后，液壓油缸內(nèi)孔會(huì)出現(xiàn)較嚴(yán)重的腐蝕，腐蝕部位的尖棱會(huì)加快密封圈的磨損，導(dǎo) 致液壓油缸的失效，能解決液壓油缸內(nèi)孔的防腐可以大大提高液壓油缸的使用壽命。
[0004] 3.現(xiàn)有液壓支架油缸內(nèi)孔基本未采取任何防腐措施，因液壓支架油缸的主要材料 為普通鋼材，在自然條件下不具備防腐能力，其油缸內(nèi)孔主要通過滾壓、珩磨或刮削滾光的 手段進(jìn)行最后加工，無防腐措施。目前市場(chǎng)上少部分油缸內(nèi)孔采用電鍍銅錫合金的手段進(jìn) 行防腐處理，其防腐效果并不理想，且電鍍銅錫合金過程有大量的氰化廢物產(chǎn)生，嚴(yán)重污染 環(huán)境，無法推廣應(yīng)用。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種采用PVD技術(shù)制造具備內(nèi)孔防腐能力 的液壓支架油缸，該裝置的防腐、防銹性能極佳，且制造簡(jiǎn)單。
[0006] 為解決上述問題，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案：
[0007] -種采用PVD技術(shù)制造具備內(nèi)孔防腐能力的液壓支架油缸，包括一個(gè)鋼制的油缸 本體，所述油缸本體內(nèi)壁具有容納乳化液用的內(nèi)孔，所述內(nèi)孔的孔壁上通過PVD技術(shù)沉積 有防腐層。
[0008] 作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述防腐層為316L型不銹鋼。
[0009] 作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述油缸本體的厚度大于防腐層的厚度。
[0010] 作為優(yōu)選的技術(shù)方案，PVD技術(shù)主要包括以下技術(shù)步驟：
[0011] 1)、加工前的準(zhǔn)備工作：
[0012] 1、將零件置入PVD加工設(shè)備后，抽取真空，真空度高于6MPa，PVD加工后真空度達(dá) 到 0· 06MPa ;
[0013] 2、工藝氣體可以選用氬氣、氪氣、氮?dú)?、乙炔、甲烷、氫氣、氧氣等，采用氣瓶供?yīng)， 經(jīng)氣體減壓閥、氣體截止閥、管路、氣體流量計(jì)、電磁閥、壓電閥后，通入真空室；
[0014] 3、為保證PVD層的均勻性，工件本身需進(jìn)行自轉(zhuǎn)，PVD的靶材選用圓餅形，圓餅靶 裝在銅靶座（陰極座）上面，兩者采用螺紋連接，靶座中安裝磁鐵，通過前后移動(dòng)磁鐵，改變 磁場(chǎng)強(qiáng)度，調(diào)整弧斑的移動(dòng)速度和軌跡。為降低靶及靶座的溫度，要給靶座不斷通入冷卻 水。為了保證靶與靶座之間的高導(dǎo)電、導(dǎo)熱性，還可以在靶與靶座之間加錫墊片；
[0015] 4、了提高金屬原子的離化率，各個(gè)陰極靶座都盡可能地采用大的功率輸出，需要 充分冷卻；而且，涂層中的許多種涂層，加熱溫度為40(T500°C，因此，對(duì)真空室壁、對(duì)各個(gè) 密封面的冷卻也很重要，所以冷卻水最好采用18~20°C左右的冷水機(jī)供水。為了防止開門 后，低溫的真空室壁、陰極靶與熱的空氣接觸析出水珠，在開門前10分鐘左右，水冷系統(tǒng)應(yīng) 有能力切換到供熱水狀態(tài)，熱水溫度約為4(T45°C ;
[0016] 2)、PVD的工作步驟：
[0017] 1、IQC :IQC(In Quality Control)的主要工作除了常規(guī)的清點(diǎn)檢查圖紙與實(shí)物是 否相符外，還須仔細(xì)檢查工件表面有無裂紋等缺陷；
[0018] 2、前處理工藝（清洗）：前處理的目的是凈化工件表面。凈化就是要去除各種表 面玷污物，制備潔凈表面。通常使用各種凈化劑，借助機(jī)械、物理或化學(xué)的方法進(jìn)行凈化，如 高溫蒸洗、清洗等方法；
[0019] 3)、PVD 涂層工藝：
[0020] 4)、FQC :FQC的英文全拼為："Function Quality Control",意思是功能質(zhì)量控制， 它有別與一般意義上的0QC(0ut Quality Control)。FQC的內(nèi)容主要包括外觀檢查、層深 檢查、附著力檢查、耐磨性檢查、抗蝕性檢查、模擬性測(cè)試等方法。目前液壓支架油缸應(yīng)用的 主要有外觀檢查、層深檢查和附著力檢查。由于產(chǎn)品不允許做破壞性檢查的，因而我們?cè)?PVD加工時(shí)，每批都放進(jìn)隨批試樣。做層深檢查和附著力檢查的時(shí)候，大多數(shù)情況下，實(shí)際 上是對(duì)隨批試樣進(jìn)行檢查。因?yàn)樵嚇优c產(chǎn)品在原材料、熱處理狀態(tài)、裝夾位置等方面都難于 一致，所以這樣檢測(cè)出的結(jié)果，與產(chǎn)品實(shí)際值會(huì)有一定的誤差。有時(shí)可能還會(huì)有相當(dāng)大的誤 差，只能做參考使用。必要的時(shí)候，可以通過制作模擬件，達(dá)到準(zhǔn)確測(cè)量的目的；
[0021] 5)、珩磨：將做完P(guān)VD加工的油缸內(nèi)孔采用珩磨機(jī)進(jìn)行珩磨加工，加工完后的表面 粗糙度及尺寸需達(dá)到產(chǎn)品設(shè)計(jì)要求；
[0022] 6)、后續(xù)工序：后續(xù)工序的加工按照普通油缸的加工即可完成，其主要工藝流程為 車缸口出螺紋--鉆通液孔--焊接缸底--檢驗(yàn)--清洗--裝配--油漆--注能 試驗(yàn)。
[0023] 本實(shí)用新型的有益效果是：本裝置中的油缸本體的內(nèi)孔的防腐能力可達(dá)到不銹鋼 的效果，抵擋油缸內(nèi)的乳化液的腐蝕，提高油缸本體的使用壽命，降低采煤過程對(duì)鋼材的消 耗。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0024] 為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例 或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅 是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提 下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0025] 圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0026] 下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)闡述，以使本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn) 和特征能更易于被本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，從而對(duì)本實(shí)用新型的保護(hù)范圍做出更為清楚明確 的界定。
[0027] 參閱圖1所示的一種采用PVD技術(shù)制造具備內(nèi)孔防腐能力的液壓支架油缸，包括 一個(gè)鋼制的油缸本體1，所述油缸本體1內(nèi)壁具有容納乳化液3用的內(nèi)孔，所述內(nèi)孔的孔壁 上通過PVD技術(shù)沉積有防腐層2。
[0028] 本實(shí)用新型中一個(gè)較佳的實(shí)施例，所述防腐層2為316L型不銹鋼。
[0029] 本實(shí)用新型中一個(gè)較佳的實(shí)施例，所述油缸本體1的厚度大于防腐層2的厚度。
[0030] PVD技術(shù)主要包括以下技術(shù)步驟：
[0031] 2)、加工前的準(zhǔn)備工作：
[0032] 1、將零件置入PVD加工設(shè)備后，抽取真空，真空度高于6MPa，PVD加工后真空度達(dá) 到 0· 06MPa ;
[0033] 2、工藝氣體可以選用氬氣、氪氣、氮?dú)?、乙炔、甲烷、氫氣、氧氣等，采用氣瓶供?yīng)， 經(jīng)氣體減壓閥、氣體截止閥、管路、氣體流量計(jì)、電磁閥、壓電閥后，通入真空室；
[0034] 3、為保證PVD層的均勻性，工件本身需進(jìn)行自轉(zhuǎn)，PVD的靶材選用圓餅形，圓餅靶 裝在銅靶座（陰極座）上面，兩者采用螺紋連接，靶座中安裝磁鐵，通過前后移動(dòng)磁鐵，改變 磁場(chǎng)強(qiáng)度，調(diào)整弧斑的移動(dòng)速度和軌跡。為降低靶及靶座的溫度，要給靶座不斷通入冷卻 水。為了保證靶與靶座之間的高導(dǎo)電、導(dǎo)熱性，還可以在靶與靶座之間加錫墊片；
[0035] 4、了提高金屬原子的離化率，各個(gè)陰極靶座都盡可能地采用大的功率輸出，需要 充分冷卻；而且，涂層中的許多種涂層，加熱溫度為40(T500°C，因此，對(duì)真空室壁、對(duì)各個(gè) 密封面的冷卻也很重要，所以冷卻水最好采用18~20°C左右的冷水機(jī)供水。為了防止開門 后，低溫的真空室壁、陰極靶與熱的空氣接觸析出水珠，在開門前10分鐘左右，水冷系統(tǒng)應(yīng) 有能力切換到供熱水狀態(tài)，熱水溫度約為4(T45°C ;
[0036] 2)、PVD的工作步驟：
[0037] 1、IQC :IQC(In Quality Control)的主要工作除了常規(guī)的清點(diǎn)檢查圖紙與實(shí)物是 否相符外，還須仔細(xì)檢查工件表面有無裂紋等缺陷；
[0038] 2、前處理工藝（清洗）：前處理的目的是凈化工件表面。凈化就是要去除各種表 面玷污物，制備潔凈表面。通常使用各種凈化劑，借助機(jī)械、物理或化學(xué)的方法進(jìn)行凈化，如 高溫蒸洗、清洗等方法；
[0039] 3)、PVD 涂層工藝：
[0040] 4)、FQC :FQC的英文全拼為："Function Quality Control",意思是功能質(zhì)量控制， 它有別與一般意義上的0QC(0ut Quality Control)。FQC的內(nèi)容主要包括外觀檢查、層深 檢查、附著力檢查、耐磨性檢查、抗蝕性檢查、模擬性測(cè)試等方法。目前液壓支架油缸應(yīng)用的 主要有外觀檢查、層深檢查和附著力檢查。由于產(chǎn)品不允許做破壞性檢查的，因而我們?cè)?PVD加工時(shí)，每批都放進(jìn)隨批試樣。做層深檢查和附著力檢查的時(shí)候，大多數(shù)情況下，實(shí)際 上是對(duì)隨批試樣進(jìn)行檢查。因?yàn)樵嚇优c產(chǎn)品在原材料、熱處理狀態(tài)、裝夾位置等方面都難于 一致，所以這樣檢測(cè)出的結(jié)果，與產(chǎn)品實(shí)際值會(huì)有一定的誤差。有時(shí)可能還會(huì)有相當(dāng)大的誤 差，只能做參考使用。必要的時(shí)候，可以通過制作模擬件，達(dá)到準(zhǔn)確測(cè)量的目的；
[0041] 5)、珩磨：將做完P(guān)VD加工的油缸內(nèi)孔采用珩磨機(jī)進(jìn)行珩磨加工，加工完后的表面 粗糙度及尺寸需達(dá)到產(chǎn)品設(shè)計(jì)要求；
[0042] 6)、后續(xù)工序：后續(xù)工序的加工按照普通油缸的加工即可完成，其主要工藝流程為 車缸口出螺紋--鉆通液孔--焊接缸底--檢驗(yàn)--清洗--裝配--油漆--注能 試驗(yàn)。
[0043] 本實(shí)用新型的有益效果是：本裝置中的油缸本體的內(nèi)孔的防腐能力可達(dá)到不銹鋼 的效果，抵擋油缸內(nèi)的乳化液的腐蝕，提高油缸本體的使用壽命，降低采煤過程對(duì)鋼材的消 耗。
[0044] 以上顯示和描述了本實(shí)用新型的基本原理、主要特征和本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)。本行 業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本實(shí)用新型不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說明書中描述 的只是說明本實(shí)用新型的原理，在不脫離本實(shí)用新型精神和范圍的前提下本實(shí)用新型還會(huì) 有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本實(shí)用新型范圍內(nèi)。本實(shí)用新型要 求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等同物界定。
【權(quán)利要求】
1. 一種采用PVD技術(shù)制造具備內(nèi)孔防腐能力的液壓支架油缸，包括一個(gè)鋼制的油缸本 體，所述油缸本體內(nèi)壁具有容納乳化液用的內(nèi)孔，其特征在于：所述內(nèi)孔的孔壁上通過PVD 技術(shù)沉積有防腐層。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的采用PVD技術(shù)制造具備內(nèi)孔防腐能力的液壓支架油缸，其特 征在于：所述防腐層為316L型不銹鋼。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的采用PVD技術(shù)制造具備內(nèi)孔防腐能力的液壓支架油缸，其特 征在于：所述油缸本體的厚度大于防腐層的厚度。
【文檔編號(hào)】F15B15/08GK203906433SQ201420169277
【公開日】2014年10月29日 申請(qǐng)日期:2014年4月9日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月9日
【發(fā)明者】彭朝東, 張開祥 申請(qǐng)人:重慶江陸激光科技有限公司