一种采用pvd技术制造具备内孔防腐能力的液压支架油缸的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种采用PVD技术制造具备内孔防腐能力的液压支架油缸，包括一个钢制的油缸本体，所述油缸本体内壁具有容纳乳化液用的内孔，所述内孔的孔壁上通过PVD技术沉积有防腐层；本装置中的油缸本体的内孔的防腐能力可达到不锈钢的效果，抵挡油缸内的乳化液的腐蚀，提高油缸本体的使用寿命，降低采煤过程对钢材的消耗。
【专利说明】-种采用PVD技术制造具备内孔防腐能力的液压支架油缸
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及一种采用PVD技术制造具备内孔防腐能力的液压支架油缸。
【背景技术】
[0002] 1.在过去几十年甚至未来数年内，煤炭仍然是我国的主要能源来源，提高采煤效 率，降低采煤成本，关系到我国的经济发展。目前国内的采煤工艺都在向机械化、自动化采 煤的方向发展，采煤装备中液压支架的投入是最大的，提高液压支架的可靠性和寿命可提 高采煤效率并降低采煤成本。
[0003] 2.液压支架是用来控制机械化采煤工作面矿山压力的结构物，其主要支撑力来源 于安装在其内部的液压油缸。因煤矿井下工作的特殊性，所有装备必须具备防爆、防火能 力，其液压油缸的工作介质不同于传统油缸的液压油，而是采用乳化液，虽然乳化液相比水 具备一定的防腐能力，但目前的液压油缸内孔因工艺问题基本未采取任何防腐措施，在长 时间工作后，液压油缸内孔会出现较严重的腐蚀，腐蚀部位的尖棱会加快密封圈的磨损，导 致液压油缸的失效，能解决液压油缸内孔的防腐可以大大提高液压油缸的使用寿命。
[0004] 3.现有液压支架油缸内孔基本未采取任何防腐措施，因液压支架油缸的主要材料 为普通钢材，在自然条件下不具备防腐能力，其油缸内孔主要通过滚压、珩磨或刮削滚光的 手段进行最后加工，无防腐措施。目前市场上少部分油缸内孔采用电镀铜锡合金的手段进 行防腐处理，其防腐效果并不理想，且电镀铜锡合金过程有大量的氰化废物产生，严重污染 环境，无法推广应用。
【发明内容】
[0005] 本实用新型要解决的技术问题是提供一种采用PVD技术制造具备内孔防腐能力 的液压支架油缸，该装置的防腐、防锈性能极佳，且制造简单。
[0006] 为解决上述问题，本实用新型采用如下技术方案：
[0007] -种采用PVD技术制造具备内孔防腐能力的液压支架油缸，包括一个钢制的油缸 本体，所述油缸本体内壁具有容纳乳化液用的内孔，所述内孔的孔壁上通过PVD技术沉积 有防腐层。
[0008] 作为优选的技术方案，所述防腐层为316L型不锈钢。
[0009] 作为优选的技术方案，所述油缸本体的厚度大于防腐层的厚度。
[0010] 作为优选的技术方案，PVD技术主要包括以下技术步骤：
[0011] 1)、加工前的准备工作：
[0012] 1、将零件置入PVD加工设备后，抽取真空，真空度高于6MPa，PVD加工后真空度达 到 0· 06MPa ;
[0013] 2、工艺气体可以选用氩气、氪气、氮气、乙炔、甲烷、氢气、氧气等，采用气瓶供应， 经气体减压阀、气体截止阀、管路、气体流量计、电磁阀、压电阀后，通入真空室；
[0014] 3、为保证PVD层的均匀性，工件本身需进行自转，PVD的靶材选用圆饼形，圆饼靶 装在铜靶座（阴极座）上面，两者采用螺纹连接，靶座中安装磁铁，通过前后移动磁铁，改变 磁场强度，调整弧斑的移动速度和轨迹。为降低靶及靶座的温度，要给靶座不断通入冷却 水。为了保证靶与靶座之间的高导电、导热性，还可以在靶与靶座之间加锡垫片；
[0015] 4、了提高金属原子的离化率，各个阴极靶座都尽可能地采用大的功率输出，需要 充分冷却；而且，涂层中的许多种涂层，加热温度为40(T500°C，因此，对真空室壁、对各个 密封面的冷却也很重要，所以冷却水最好采用18~20°C左右的冷水机供水。为了防止开门 后，低温的真空室壁、阴极靶与热的空气接触析出水珠，在开门前10分钟左右，水冷系统应 有能力切换到供热水状态，热水温度约为4(T45°C ;
[0016] 2)、PVD的工作步骤：
[0017] 1、IQC :IQC(In Quality Control)的主要工作除了常规的清点检查图纸与实物是 否相符外，还须仔细检查工件表面有无裂纹等缺陷；
[0018] 2、前处理工艺（清洗）：前处理的目的是净化工件表面。净化就是要去除各种表 面玷污物，制备洁净表面。通常使用各种净化剂，借助机械、物理或化学的方法进行净化，如 高温蒸洗、清洗等方法；
[0019] 3)、PVD 涂层工艺：
[0020] 4)、FQC :FQC的英文全拼为："Function Quality Control",意思是功能质量控制， 它有别与一般意义上的0QC(0ut Quality Control)。FQC的内容主要包括外观检查、层深 检查、附着力检查、耐磨性检查、抗蚀性检查、模拟性测试等方法。目前液压支架油缸应用的 主要有外观检查、层深检查和附着力检查。由于产品不允许做破坏性检查的，因而我们在 PVD加工时，每批都放进随批试样。做层深检查和附着力检查的时候，大多数情况下，实际 上是对随批试样进行检查。因为试样与产品在原材料、热处理状态、装夹位置等方面都难于 一致，所以这样检测出的结果，与产品实际值会有一定的误差。有时可能还会有相当大的误 差，只能做参考使用。必要的时候，可以通过制作模拟件，达到准确测量的目的；
[0021] 5)、珩磨：将做完PVD加工的油缸内孔采用珩磨机进行珩磨加工，加工完后的表面 粗糙度及尺寸需达到产品设计要求；
[0022] 6)、后续工序：后续工序的加工按照普通油缸的加工即可完成，其主要工艺流程为 车缸口出螺纹--钻通液孔--焊接缸底--检验--清洗--装配--油漆--注能 试验。
[0023] 本实用新型的有益效果是：本装置中的油缸本体的内孔的防腐能力可达到不锈钢 的效果，抵挡油缸内的乳化液的腐蚀，提高油缸本体的使用寿命，降低采煤过程对钢材的消 耗。
【专利附图】
【附图说明】
[0024] 为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例 或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅 是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提 下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0025] 图1为本实用新型的结构示意图。
【具体实施方式】
[0026] 下面结合附图对本实用新型的优选实施例进行详细阐述，以使本实用新型的优点 和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本实用新型的保护范围做出更为清楚明确 的界定。
[0027] 参阅图1所示的一种采用PVD技术制造具备内孔防腐能力的液压支架油缸，包括 一个钢制的油缸本体1，所述油缸本体1内壁具有容纳乳化液3用的内孔，所述内孔的孔壁 上通过PVD技术沉积有防腐层2。
[0028] 本实用新型中一个较佳的实施例，所述防腐层2为316L型不锈钢。
[0029] 本实用新型中一个较佳的实施例，所述油缸本体1的厚度大于防腐层2的厚度。
[0030] PVD技术主要包括以下技术步骤：
[0031] 2)、加工前的准备工作：
[0032] 1、将零件置入PVD加工设备后，抽取真空，真空度高于6MPa，PVD加工后真空度达 到 0· 06MPa ;
[0033] 2、工艺气体可以选用氩气、氪气、氮气、乙炔、甲烷、氢气、氧气等，采用气瓶供应， 经气体减压阀、气体截止阀、管路、气体流量计、电磁阀、压电阀后，通入真空室；
[0034] 3、为保证PVD层的均匀性，工件本身需进行自转，PVD的靶材选用圆饼形，圆饼靶 装在铜靶座（阴极座）上面，两者采用螺纹连接，靶座中安装磁铁，通过前后移动磁铁，改变 磁场强度，调整弧斑的移动速度和轨迹。为降低靶及靶座的温度，要给靶座不断通入冷却 水。为了保证靶与靶座之间的高导电、导热性，还可以在靶与靶座之间加锡垫片；
[0035] 4、了提高金属原子的离化率，各个阴极靶座都尽可能地采用大的功率输出，需要 充分冷却；而且，涂层中的许多种涂层，加热温度为40(T500°C，因此，对真空室壁、对各个 密封面的冷却也很重要，所以冷却水最好采用18~20°C左右的冷水机供水。为了防止开门 后，低温的真空室壁、阴极靶与热的空气接触析出水珠，在开门前10分钟左右，水冷系统应 有能力切换到供热水状态，热水温度约为4(T45°C ;
[0036] 2)、PVD的工作步骤：
[0037] 1、IQC :IQC(In Quality Control)的主要工作除了常规的清点检查图纸与实物是 否相符外，还须仔细检查工件表面有无裂纹等缺陷；
[0038] 2、前处理工艺（清洗）：前处理的目的是净化工件表面。净化就是要去除各种表 面玷污物，制备洁净表面。通常使用各种净化剂，借助机械、物理或化学的方法进行净化，如 高温蒸洗、清洗等方法；
[0039] 3)、PVD 涂层工艺：
[0040] 4)、FQC :FQC的英文全拼为："Function Quality Control",意思是功能质量控制， 它有别与一般意义上的0QC(0ut Quality Control)。FQC的内容主要包括外观检查、层深 检查、附着力检查、耐磨性检查、抗蚀性检查、模拟性测试等方法。目前液压支架油缸应用的 主要有外观检查、层深检查和附着力检查。由于产品不允许做破坏性检查的，因而我们在 PVD加工时，每批都放进随批试样。做层深检查和附着力检查的时候，大多数情况下，实际 上是对随批试样进行检查。因为试样与产品在原材料、热处理状态、装夹位置等方面都难于 一致，所以这样检测出的结果，与产品实际值会有一定的误差。有时可能还会有相当大的误 差，只能做参考使用。必要的时候，可以通过制作模拟件，达到准确测量的目的；
[0041] 5)、珩磨：将做完PVD加工的油缸内孔采用珩磨机进行珩磨加工，加工完后的表面 粗糙度及尺寸需达到产品设计要求；
[0042] 6)、后续工序：后续工序的加工按照普通油缸的加工即可完成，其主要工艺流程为 车缸口出螺纹--钻通液孔--焊接缸底--检验--清洗--装配--油漆--注能 试验。
[0043] 本实用新型的有益效果是：本装置中的油缸本体的内孔的防腐能力可达到不锈钢 的效果，抵挡油缸内的乳化液的腐蚀，提高油缸本体的使用寿命，降低采煤过程对钢材的消 耗。
[0044] 以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行 业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述 的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下本实用新型还会 有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要 求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。
【权利要求】
1. 一种采用PVD技术制造具备内孔防腐能力的液压支架油缸，包括一个钢制的油缸本 体，所述油缸本体内壁具有容纳乳化液用的内孔，其特征在于：所述内孔的孔壁上通过PVD 技术沉积有防腐层。
2. 根据权利要求1所述的采用PVD技术制造具备内孔防腐能力的液压支架油缸，其特 征在于：所述防腐层为316L型不锈钢。
3. 根据权利要求1所述的采用PVD技术制造具备内孔防腐能力的液压支架油缸，其特 征在于：所述油缸本体的厚度大于防腐层的厚度。
【文档编号】F15B15/08GK203906433SQ201420169277
【公开日】2014年10月29日 申请日期:2014年4月9日 优先权日:2014年4月9日
【发明者】彭朝东, 张开祥 申请人:重庆江陆激光科技有限公司