专利名称：巷道用u形钢支架修复整形机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及U形钢修复领域，尤其涉及一种巷道用U形钢支架修复整形机。
背景技术：
目前国内巷道支护中使用的U形钢普遍为热轧状态，未经热处理直接压制成型，热轧状态的U形钢支架强度低、钢材的性能潜力未能发挥出来，U形钢在使用中受巷道内各种载荷的作用，使部分支架出现失稳破坏的现象，表现为弯曲、断裂、局部起褶等。日积月累，变形的U形钢支架堆积如山，煤矿生产成本很高。其中有些支架损坏程度不大，如果能通过一些办法，消除其局部缺陷，可达到重复使用的目的。国内部分煤矿尝试采用模压原理对U形钢支架进行成型修复，该方法修复精度低，效率低，受模具形状的局限性、还会使U形钢出现不可控的缺陷，而且无法解决截面尺寸变化而产生的危险断面及应力集中等难题，修复后的U形钢支架达不到新品标准，不能满足重复利用要求。
发明内容本实用新型的目的是提供一种巷道用U形钢支架修复整形机，克服现有技术的不足，将损坏程度小的U形钢支架先经过热处理，再经过整形机整形修复，使修复后的U形钢支架达到不低于新品的性能，满足重复利用的要求。为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是巷道用U形钢支架修复整形机，包括加热区、淬火区、整形区和下料区，加热区依次和淬火区、整形区、下料区相连接；所述加热区包括装钢机、入炉辊道、加热炉和出炉辊道，入炉辊道、加热炉和出炉辊道依次相连，入炉辊道旁设有装钢机；所述淬火区包括光电开关一、淬火辊道、夹持装置和喷水管路，光电开关一成对设置在淬火区的出钢侧，夹持装置设置在淬火辊道之间，喷水管路在U形钢支架两侧分别设有三个以上的喷嘴；所述整形区包括机前辊道、机前夹送辊、七辊整形机和机后辊道，机前辊道依次与机前夹送辊、七辊整形机、机后辊道相连接；所述下料区包括运输辊道、光电开关二、固定挡板和链式移钢机，运输辊道尾端设有固定挡板，链式移钢机设在运输辊道旁侧，运输辊道与链式移钢机连接处成对设有光电
开关二。所述七辊整形机包括整形机底座、外弧辊座、内弧辊座、外弧辊、内弧辊、U形钢支架、外弧压轮和内弧压轮，整形机底座上对应整形弧线外侧设有外弧辊座、内侧设有内弧辊座，外弧辊座上弧形排列四个外弧辊，四个外弧辊中心线所在弧段与整形弧线同心，相邻外弧辊夹角为20°，内弧辊座上弧形排列三个内弧辊，三个内弧辊中心线所在弧段也与整形弧线同心，相邻内弧辊夹角也为20°，外弧辊与内弧辊交错设置，外弧辊上设有外弧压轮，内弧辊上设有内弧压轮，外弧压轮与内弧压轮之间缝隙与U形钢支架截面轮廓相一致，外弧辊和内弧辊顶部均设有液压马达。所述内弧辊包括内弧压轮、压轮轴、上压轮套、圆锥滚子轴承、调心轴承和下压轮套，内弧压轮设于压轮轴中段，压轮轴上端与上压轮套之间设有圆锥滚子轴承，压轮轴下端与下压轮套之间设有调心轴承，上压轮套与下压轮套分别与内弧辊座相连接。所述夹持装置包括滑座支架一、滑座支架二、固定支架一、固定支架二、液压缸一、液压缸二、滑座一、滑座二、外弧顶板和内弧顶板，滑座支架一和滑座支架二分别设置在淬火辊道两侧；滑座支架一上设有滑座一，固定支架一设于滑座支架一的外侧，固定支架一上设有液压缸一，液压缸一的活塞杆端与滑座一相连，滑座一和外弧顶板相连接；滑座支架二上设有滑座二，固定支架二设于滑座支架二的外侧，固定支架二上设有液压缸二，液压缸二的活塞杆端与滑座二相连，滑座二和内弧顶板相连接，外弧顶板和内弧顶板之间缝隙与U形钢支架截面轮廓相一致，外弧顶板和内弧顶板沿U形钢支架全长设置不少于5对。所述机前夹送辊包括夹送座一、夹送座二、夹送液压缸、夹送辊支架一、夹送辊从动轴、夹送从动轮、夹送辊支架二、夹送辊主动轴和夹送主动轮，夹送座一和夹送座二分别径向设置在U形钢支架两侧，夹送座一连接在整形机底座的进料侧，夹送座一上设有夹送辊支架一，夹送辊支架一上设有夹送辊主动轴，夹送辊主动轴通过平键与夹送主动轮相连，夹送辊主动轴与夹送主动轮之间设有轴承，夹送辊主动轴端部与夹送油马达相连接；夹送座二的尾部设有支座，支座上设有夹送液压缸，夹送液压缸的活塞杆与夹送辊支架二相连，夹送辊支架二与夹送座二头部滑动连接，夹送辊支架二上设有夹送辊从动轴，夹送辊从动轴上设有夹送从动轮，夹送辊从动轴与夹送从动轮之间设有球轴承。与现有技术相比，本实用新型的有益效果是适用于修复损坏程度小的U形钢支架，先经热处理，再经过整形机整形，使修复后的U形钢支架达到不低于新品性能，满足重复利用的要求，解决煤矿堆积如山的废弃U形钢支架处理问题，能为企业节省成本，具有推广价值。
图1是本实用新型巷道用U形钢支架修复整形机实施例结构示意图；图2是本实用新型七辊整形机实施例结构示意图；图3是图2中沿A-A线剖视图；图4是本实用新型夹持装置实施例结构示意图；图5是图4中沿B-B线剖视图；图6是图1中沿C-C线机前夹送辊剖视图。图中1-加热区 2-淬火区 3-整形区 4-下料区 5-装钢机 6_入炉辊道7-加热炉 8-光电开关一 9-出炉辊道10-夹持装置11-喷水管路12-机前辊道13-机前夹送辊14-七辊整形机 15-机后辊道 16-运输辊道 17-固定挡板 18-链式移钢机19-光电开关二 20-整形机底座 21-外弧辊座 22-内弧辊座 23-外弧辊
内弧辊25-整形弧线沈-U形钢支架 27-外弧压轮观-内弧压轮 29-压轮轴30-上压轮套31-圆锥滚子轴承32-调心轴承33-液压马达34-下压轮套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-液压缸一 40-液压缸二 41-滑座一 42-滑座二 43-外弧顶板44-内弧顶板45-淬火辊道46-夹送座一47-夹送座二 48-支座49-夹送液压缸50-夹送辊支架一 51-夹送辊从动轴 52-夹送从动轮53-球轴承54-夹送辊支架二 55-夹送油马达56-夹送辊主动轴57-轴承58-夹送主动轮59-平键
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的具体实施方式
作进一步说明见图1，是本实用新型巷道用U形钢支架修复整形机实施例结构示意图，包括加热区1、淬火区2、整形区3和下料区4，加热区1依次和淬火区2、整形区3、下料区4相连接；加热区1包括装钢机5、入炉辊道6、加热炉7和出炉辊道9，入炉辊道6、加热炉7和出炉辊道9依次相连，入炉辊道6旁设有装钢机5 ；淬火区2包括光电开关一 8、淬火辊道45、夹持装置10和喷水管路11，光电开关一8成对设置在淬火区的出钢侧，夹持装置10设置在淬火辊道45之间，喷水管路11在U形钢支架两侧分别设有三个以上的喷嘴，实施例中两侧各设置七个喷嘴，光电开关一 8用于U形钢支架夹持前定位；整形区3包括机前辊道12、机前夹送辊13、七辊整形机14和机后辊道15，机前辊道12依次与机前夹送辊13、七辊整形机14、机后辊道15相连接；下料区4包括运输辊道16、光电开关二 19、固定挡板17和链式移钢机18，运输辊道16尾端设有固定挡板17，链式移钢机18设在运输辊道16旁侧，运输辊道16与链式移钢机18连接处成对设有光电开关二 19，光电开关二 19用于下料等待，避免链式移钢机18没有将工件取下，引起堆料；见图2、图3，七辊整形机14包括整形机底座20、外弧辊座21、内弧辊座22、外弧辊23、内弧辊24、U形钢支架沈、外弧压轮27和内弧压轮观，整形机底座20上对应整形弧线25外侧设有外弧辊座21、内侧设有内弧辊座22，外弧辊座21上弧形排列四个外弧辊23，四个外弧辊23中心线所在弧段与整形弧线25同心，相邻外弧辊夹角为20°，内弧辊座22上弧形排列三个内弧辊对，三个内弧辊M中心线所在弧段也与整形弧线25同心，相邻内弧辊夹角也为20°，外弧辊23与内弧辊M交错设置，外弧辊23上设有外弧压轮27，内弧辊24上设有内弧压轮观，外弧压轮27与内弧压轮观之间缝隙与U形钢支架沈截面轮廓相一致，外弧辊23和内弧辊M顶部均设有液压马达33。内弧辊M包括内弧压轮观、压轮轴四、上压轮套30、圆锥滚子轴承31、调心轴承32和下压轮套34，内弧压轮28设于压轮轴四中段，压轮轴四上端与上压轮套30之间设有圆锥滚子轴承31，压轮轴四下端与下压轮套34之间设有调心轴承32，上压轮套30与下压轮套34分别与内弧辊座22相连接。见图4、图5，夹持装置包括滑座支架一 35、滑座支架二 36、固定支架一 37、固定支架二 38、液压缸一 39、液压缸二 40、滑座一 41、滑座二 42、外弧顶板43和内弧顶板44，滑座支架一 35和滑座支架二 36分别设置在淬火辊道45两侧；滑座支架一 35上设有滑座一 41，固定支架一 37设于滑座支架一 35的外侧，固定支架一 37上设有液压缸一 39，液压缸一 39的活塞杆端与滑座一 41相连，滑座一 41和外弧顶板43相连接；滑座支架二 36上设有滑座二 42，固定支架二 38设于滑座支架二 36的外侧，固定支架二 38上设有液压缸二 40，液压缸二 40的活塞杆端与滑座二 42相连，滑座二 42和内弧顶板44相连接，外弧顶板43和内弧顶板44之间缝隙与U形钢支架沈截面轮廓相一致，外弧顶板43和内弧顶板44沿U形钢支架沈全长均勻设置不少于五对，实施例中为六对，以限制淬火时U形钢支架沈的变形量。见图6，机前夹送辊包括夹送座一 46、夹送座二 47、夹送液压缸49、夹送辊支架一50、夹送辊从动轴51、夹送从动轮52、夹送辊支架二 M、夹送辊主动轴56和夹送主动轮58，夹送座一 46和夹送座二 47分别径向设置在U形钢支架沈两侧，夹送座一 46连接在整形机底座20的进料侧，夹送座一 46上设有夹送辊支架一 50，夹送辊支架一 50上设有夹送辊主动轴56，夹送辊主动轴56通过平键59与夹送主动轮58相连，夹送辊主动轴56与夹送主动轮58之间设有轴承57，夹送辊主动轴56端部与夹送油马达55相连接；夹送座二 47的尾部设有支座48，支座48上设有夹送液压缸49，夹送液压缸49的活塞杆与夹送辊支架二 M相连，夹送辊支架二 M与夹送座二 47头部滑动连接，夹送辊支架二 M上设有夹送辊从动轴51，夹送辊从动轴51上设有夹送从动轮52，夹送辊从动轴51与夹送从动轮52之间设有球轴承53。夹送液压缸49可使夹送从动轮52和夹送主动轮58的距离增大，当U形钢支架沈头部进入夹送从动轮52和夹送主动轮58之间时再夹紧，并将U形钢支架沈送入七辊整形机14中。本实用新型巷道用U形钢支架修复的热处理方法，是采用淬火、自回火方式，使工件在加热炉内停留1 1. 5小时后，温度达到900°C 士 10°C后离开加热区，在淬火区对工件表面喷水10 30秒，工件进入整形区时温度应不低于500°C。本实用新型工作过程如下1)U形钢支架通过入炉辊道6上到装钢机5前辊道上，当允许装料信号到达，加热炉7炉门打开，装钢机5将U形钢支架推入加热炉7中后返回，加热炉7关闭炉门，装料结束；2)U形钢支架在加热炉7内停留1 1.5小时后，温度达到900°C 士 10°C后经出炉辊道9离开加热区1 ；:3)U形钢支架运至淬火区2后，夹持装置10将U形钢支架夹持稳定，喷水管路11喷水10 30秒，淬火结束后，淬火辊道45将U形钢支架运至机前辊道12上，此时U形钢支架温度在500°C以上；4)淬火后的U形钢支架不能自动咬入七辊整形机14内，机前夹送辊13将U形钢支架送入七辊整形机14的孔型中，待七辊整形机的前三辊咬入后，机前夹送辊13松开退回；幻整形后的U形钢支架在截面形状及弧度均接近新品尺寸经下料区4的运输辊道16，运输到链式移钢机18上下线存放；6)对热处理后U形钢支架进行屈服强度、抗拉强度、断后伸长率试验，力学性能对比见表1。表 1[0048]
权利要求1.巷道用U形钢支架修复整形机，其特征在于，包括加热区、淬火区、整形区和下料区，加热区依次和淬火区、整形区、下料区相连接；所述加热区包括装钢机、入炉辊道、加热炉和出炉辊道，入炉辊道、加热炉和出炉辊道依次相连，入炉辊道旁设有装钢机；所述淬火区包括光电开关一、淬火辊道、夹持装置和喷水管路，光电开关一成对设置在淬火区的出钢侧，夹持装置设置在淬火辊道之间，喷水管路在U形钢支架两侧分别设有三个以上的喷嘴；所述整形区包括机前辊道、机前夹送辊、七辊整形机和机后辊道，机前辊道依次与机前夹送辊、七辊整形机、机后辊道相连接；所述下料区包括运输辊道、光电开关二、固定挡板和链式移钢机，运输辊道尾端设有固定挡板，链式移钢机设在运输辊道旁侧，运输辊道与链式移钢机连接处成对设有光电开关--ο
2.根据权利要求1所述的巷道用U形钢支架修复整形机，其特征在于，所述七辊整形机包括整形机底座、外弧辊座、内弧辊座、外弧辊、内弧辊、U形钢支架、外弧压轮和内弧压轮，整形机底座上对应整形弧线外侧设有外弧辊座、内侧设有内弧辊座，外弧辊座上弧形排列四个外弧辊，四个外弧辊中心线所在弧段与整形弧线同心，相邻外弧辊夹角为20°，内弧辊座上弧形排列三个内弧辊，三个内弧辊中心线所在弧段也与整形弧线同心，相邻内弧辊夹角也为20°，外弧辊与内弧辊交错设置，外弧辊上设有外弧压轮，内弧辊上设有内弧压轮，外弧压轮与内弧压轮之间缝隙与U形钢支架截面轮廓相一致，外弧辊和内弧辊顶部均设有液压马达。
3.根据权利要求2所述的巷道用U形钢支架修复整形机，其特征在于，所述内弧辊包括内弧压轮、压轮轴、上压轮套、圆锥滚子轴承、调心轴承和下压轮套，内弧压轮设于压轮轴中段，压轮轴上端与上压轮套之间设有圆锥滚子轴承，压轮轴下端与下压轮套之间设有调心轴承，上压轮套与下压轮套分别与内弧辊座相连接。
4.根据权利要求1或2所述的巷道用U形钢支架修复整形机，其特征在于，所述夹持装置包括滑座支架一、滑座支架二、固定支架一、固定支架二、液压缸一、液压缸二、滑座一、滑座二、外弧顶板和内弧顶板，滑座支架一和滑座支架二分别设置在淬火辊道两侧；滑座支架一上设有滑座一，固定支架一设于滑座支架一的外侧，固定支架一上设有液压缸一，液压缸一的活塞杆端与滑座一相连，滑座一和外弧顶板相连接；滑座支架二上设有滑座二，固定支架二设于滑座支架二的外侧，固定支架二上设有液压缸二，液压缸二的活塞杆端与滑座二相连，滑座二和内弧顶板相连接，外弧顶板和内弧顶板之间缝隙与U形钢支架截面轮廓相一致，外弧顶板和内弧顶板沿U形钢支架全长设置不少于5对。
5.根据权利要求4所述的巷道用U形钢支架修复整形机，其特征在于，所述机前夹送辊包括夹送座一、夹送座二、夹送液压缸、夹送辊支架一、夹送辊从动轴、夹送从动轮、夹送辊支架二、夹送辊主动轴和夹送主动轮，夹送座一和夹送座二分别径向设置在U形钢支架两侧，夹送座一连接在整形机底座的进料侧，夹送座一上设有夹送辊支架一，夹送辊支架一上设有夹送辊主动轴，夹送辊主动轴通过平键与夹送主动轮相连，夹送辊主动轴与夹送主动轮之间设有轴承，夹送辊主动轴端部与夹送油马达相连接；夹送座二的尾部设有支座，支座上设有夹送液压缸，夹送液压缸的活塞杆与夹送辊支架二相连，夹送辊支架二与夹送座二头部滑动连接，夹送辊支架二上设有夹送辊从动轴，夹送辊从动轴上设有夹送从动轮，夹送辊从动轴与夹送从动轮之间设有球轴承。
专利摘要本实用新型涉及巷道用U形钢支架修复整形机，其特征在于，包括加热区、淬火区、整形区和下料区，加热区依次和淬火区、整形区、下料区相连接；所述加热区包括装钢机、入炉辊道、加热炉和出炉辊道；所述淬火区包括光电开关一、机前辊道、夹持装置和喷水管路；所述整形区包括机前辊道、机前夹送辊、七辊整形机和机后辊道；所述下料区包括运输辊道、光电开关二、固定挡板和链式移钢机。与现有技术相比，本实用新型的有益效果是适用于修复损坏程度小的U形钢支架，先经热处理，再经过整形机整形，使修复后的U形钢支架达到不低于新品性能，满足重复利用的要求，解决煤矿堆积如山的废弃U形钢支架处理问题，能为企业节省成本，具有推广价值。
文档编号B21D3/02GK202292021SQ201120377260
公开日2012年7月4日 申请日期2011年9月30日 优先权日2011年9月30日
发明者史金彪, 张晓丹, 晨宝虹, 王大维, 郭平 申请人:鞍钢重型机械有限责任公司