專利名稱：復(fù)合破碎壁與復(fù)合軋臼壁的制造工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一般破碎、研磨、粉碎領(lǐng)域的機(jī)械設(shè)備，特別涉及一種用于圓錐破碎機(jī)中的復(fù)合破碎壁與復(fù)合軋臼壁的制造工藝。
背景技術(shù)：
圓錐破碎機(jī)是廣泛應(yīng)用于煤炭、冶金、礦山、建材、耐火材料、能源等工業(yè)行業(yè)中的中碎和細(xì)碎破碎設(shè)備。圓錐破碎機(jī)的主要磨損件是動(dòng)錐體破碎壁與靜錐體軋臼壁襯板。在圓錐破碎機(jī)工作狀況下，兩襯板同時(shí)承受著沖擊、磨擦、擠壓，剪切等強(qiáng)烈的、高周次的、反復(fù)交變應(yīng)力的作用，其襯板質(zhì)量的好壞，直接影響到原料的磨制效率和質(zhì)量，也直接影響到產(chǎn)品的產(chǎn)量和技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。目前圓錐破碎機(jī)中使用的破碎壁與軋臼壁襯板主要存在以下問(wèn)題第一，破碎壁與軋臼壁主要采用單一金屬材料制造，如高錳鋼ZGMn13，多元低合金鋼材質(zhì)制造。高錳鋼只有在高負(fù)荷、高沖擊應(yīng)力下，實(shí)現(xiàn)奧氏體向馬氏體的固態(tài)相變而加工硬化，才能充分發(fā)揮其耐磨性。在破碎壁與軋臼壁之間的破碎腔中，磨料堆積層間接相互研磨，對(duì)襯板沖擊強(qiáng)度較小，加工硬化效果不顯著，單一高錳鋼材質(zhì)的襯板耐磨性達(dá)不到理想值。多元低合金鋼的宏觀硬度在HRC40左右，由于硬度低，不能抵抗磨料的壓入和劃動(dòng)，在使用過(guò)程中表面產(chǎn)生大量的切削和塑變低周疲勞，因此，單一材質(zhì)的襯板耐磨性都較差，使用壽命較短。第二，由于材質(zhì)耐磨性差，破碎壁與軋臼壁襯板的工作面磨損嚴(yán)重，在工作時(shí)經(jīng)常處在達(dá)不到設(shè)計(jì)要求的工況下，造成圓錐破碎機(jī)破碎性能差，破碎產(chǎn)品粒度大，片狀物料多，能耗大，運(yùn)行費(fèi)用高等缺點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于開(kāi)發(fā)一種新的復(fù)合破碎壁與軋臼壁的制造工藝，該工藝能夠制造出使用壽命長(zhǎng)、運(yùn)行費(fèi)用低的復(fù)合破碎壁與軋臼壁的系列產(chǎn)品。
本發(fā)明的技術(shù)解決方案是這樣實(shí)現(xiàn)的該制造工藝依下述步驟進(jìn)行a.拉制納米結(jié)構(gòu)金屬絲(1)，根據(jù)不同工況需要，選用不同成分的金屬材料；b.對(duì)納米結(jié)構(gòu)金屬絲(1)酸洗或丙酮洗滌，進(jìn)行表面除銹、除污、除油等處理；c.將一定數(shù)量的納米結(jié)構(gòu)金屬絲(1)放入束緊外管(2)內(nèi)，加工成截面為正方形或長(zhǎng)方形的復(fù)合管(3)；根據(jù)破碎壁(4)與軋臼壁(5)工藝要求尺寸，對(duì)復(fù)合管(3)進(jìn)行切割；d.根據(jù)破碎壁(4)規(guī)格尺寸，制作破碎壁(4)的模具，鑄造成型的破碎壁母體外壁上留有凹槽；根據(jù)軋臼壁(5)規(guī)格尺寸，制作軋臼壁的模具，鑄造成型的軋臼壁母體內(nèi)壁上留有凹槽；e.將制作好的復(fù)合管(3)按要求緊密鑲嵌在破碎壁(4)外壁的凹槽中；將制作好的復(fù)合管(3)按要求緊密鑲嵌在軋臼壁(5)內(nèi)壁的凹槽中；f.將密排鑲嵌在破碎壁外壁(3)凹槽中的復(fù)合管(3)逐個(gè)用電焊焊牢，使其與破碎壁(4)牢固連接成為一個(gè)整體，修磨表面至工藝要求尺寸，即制備出復(fù)合破碎壁；將密排鑲嵌在軋臼壁(5)內(nèi)壁凹槽中的復(fù)合管(3)逐個(gè)用電焊焊牢，使其與軋臼壁(5)牢固連接成為一個(gè)整體，修磨表面至工藝要求尺寸，即制備出復(fù)合軋臼壁。
在上述技術(shù)方案中，納米結(jié)構(gòu)金屬絲(1)的直徑為0.1～2.5mm。納米結(jié)構(gòu)金屬絲(1)選用納米結(jié)構(gòu)的低碳鋼、中碳鋼、高碳鋼金屬絲，或者納米結(jié)構(gòu)的低、中、高碳合金鋼金屬絲，或者納米結(jié)構(gòu)錳鋼亞穩(wěn)材料的金屬絲。
在上述技術(shù)方案中，破碎壁(4)外壁凹槽的寬度與軋臼壁(5)內(nèi)壁凹槽的寬度尺寸相同，其凹槽的寬度尺寸與破碎腔長(zhǎng)度尺寸相同，是破碎壁錐體的1/2～4/5。破碎壁(4)外壁凹槽與軋臼壁(5)內(nèi)壁凹槽的深度相同，該深度是破碎壁壁厚的1/5～4/5。
在上述技術(shù)方案中，破碎壁(3)外壁凹槽中和軋臼壁(4)內(nèi)壁凹槽中都緊密鑲嵌有1～5排復(fù)合管(3)。破碎壁(3)外壁凹槽和軋臼壁(4)內(nèi)壁凹槽都為圓環(huán)形的凹槽。
在上述技術(shù)方案中，束緊外管(2)采用A3鋼制成，其壁厚為1～4mm。加工成的正方形復(fù)合管(3)截面的尺寸為20×20～40×40mm；長(zhǎng)方形復(fù)合管(3)截面的長(zhǎng)寬尺寸為20×10～80×40mm。
本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)1、在破碎壁(4)外壁上鑲嵌了緊固有納米結(jié)構(gòu)金屬絲的復(fù)合管(3)，在軋臼壁(5)的內(nèi)壁上也鑲嵌了緊固有納米結(jié)構(gòu)金屬絲的復(fù)合管(3)，使破碎壁與軋臼壁之間的破碎腔面構(gòu)成了抗磨硬質(zhì)面，能夠有效阻止磨料顆粒在破碎壁與軋臼壁工作面的壓入和劃動(dòng)，極大的提高了破碎壁和軋臼壁的耐磨性能。
2、本發(fā)明充分發(fā)揮了納米結(jié)構(gòu)金屬材料的高韌性、高強(qiáng)度、高耐磨和低價(jià)格等各種優(yōu)點(diǎn)，與單一材質(zhì)的破碎壁和軋臼壁相比，使用壽命提高了2倍以上，同時(shí)，也提高了圓錐破碎機(jī)的破碎比率。
3、本發(fā)明的復(fù)合成型工藝可控性強(qiáng)、成品率高、生產(chǎn)質(zhì)量穩(wěn)定、能耗低、不需要經(jīng)過(guò)熱處理等工藝即可獲得很高的使用性能。


下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明圖1是本發(fā)明的工藝流程圖；圖2是本發(fā)明的復(fù)合管立面示意圖；圖3是本發(fā)明的破碎壁剖面結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是本發(fā)明的軋臼壁剖面結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是本發(fā)明產(chǎn)品工作時(shí)剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例本發(fā)明的產(chǎn)品復(fù)合破碎壁與復(fù)合軋臼壁，在圓錐破碎機(jī)中是相互匹配、同時(shí)使用的一對(duì)破碎襯板，其制造工藝相同。
用本發(fā)明的制造工藝能夠生產(chǎn)出不同規(guī)格的復(fù)合破碎壁系列產(chǎn)品，如直徑為2700mm破碎壁，參見(jiàn)圖2、圖3和圖5。復(fù)合破碎壁由破碎壁母體4與鑲嵌在破碎壁外壁圓環(huán)形凹槽中的復(fù)合管3焊接而成。該凹槽內(nèi)一般緊密鑲嵌有1～5排復(fù)合管3，本實(shí)施例為3排；每個(gè)復(fù)合管3的截面均被加工成正方形或長(zhǎng)方形；該復(fù)合管3的截面尺寸是20×20mm，其高度與凹槽的深度尺寸相同，一般為破碎壁壁厚的1/2，本實(shí)施例確定為60mm。
用本發(fā)明的制造工藝能夠同樣生產(chǎn)出不同規(guī)格的復(fù)合軋臼壁系列產(chǎn)品，如直徑為2700mm軋臼壁，參見(jiàn)圖2、圖4和圖5。復(fù)合軋臼壁由軋臼壁母體5與鑲嵌在軋臼壁5內(nèi)壁圓環(huán)形凹槽中的復(fù)合管3焊接而成。該凹槽內(nèi)一般緊密鑲嵌有1～5排復(fù)合管3，本實(shí)施例為3排；每個(gè)復(fù)合管3的截面均被加工成正方形或長(zhǎng)方形，本實(shí)施例為正方形；該復(fù)合管3的截面尺寸是20×20mm，其高度與凹槽的深度尺寸相同，一般為軋臼壁壁厚的1/2，本實(shí)施例均確定為60mm。
本發(fā)明的工藝流程，參見(jiàn)圖1。本發(fā)明的復(fù)合破碎壁與復(fù)合軋臼壁襯板的制造工藝，具體制備步驟如下a.拉制金屬絲。根據(jù)不同工況需要，選用不同成分的金屬材料，用拉絲設(shè)備拉制加工出直徑為0.1～2.5mm納米結(jié)構(gòu)金屬絲1；納米結(jié)構(gòu)金屬絲的材料選用低碳鋼、中碳鋼、高碳鋼金屬絲，或者是低、中、高碳合金鋼金屬絲，或者錳鋼亞穩(wěn)材料的金屬絲，也可選用相應(yīng)的金屬絲材料。
b.處理金屬絲。對(duì)納米結(jié)構(gòu)金屬絲1采用酸洗或丙酮洗滌方式，進(jìn)行表面除銹、除污、除油等處理。
c.加工復(fù)合管。參見(jiàn)圖2，根據(jù)破碎壁3與軋臼壁4的規(guī)格與工況，確定束緊外管2的尺寸，復(fù)合管3的尺寸與破碎壁3和軋臼壁4的凹槽的尺寸相匹配，復(fù)合管3截面高度尺寸均為凹槽寬度尺寸的整數(shù)倍，一般為1～1/5。束緊外管2的厚度一般為1～4mm，采用A3鋼制作。將一定數(shù)量的納米結(jié)構(gòu)金屬絲1緊密固定在束緊外管2內(nèi)，并將該束緊外管2加工成截面為正方形、長(zhǎng)方形的復(fù)合管3，該正方形復(fù)合管3截面的長(zhǎng)寬尺寸一般為20～40mm，該長(zhǎng)方形復(fù)合管3截面的長(zhǎng)寬尺寸一般為20～80mm；根據(jù)對(duì)破碎壁4與軋臼壁5的復(fù)合層厚度的設(shè)計(jì)要求(即破碎壁與軋臼壁的凹槽的深度尺寸)，對(duì)復(fù)合管3進(jìn)行切割。
d.鑄造破碎壁母體。根據(jù)復(fù)合破碎壁4規(guī)格尺寸，制作破碎壁的模具，在破碎壁的外壁模具上加工有凸塊，該凸塊的形狀與大小尺寸與破碎壁凹槽的形狀與大小尺寸相同，破碎壁的內(nèi)壁模具與常規(guī)相同。選擇ZGMn13作為鑄造材料，采用常規(guī)的鑄造方法鑄造破碎壁4的母體。鑄造成型的破碎壁4母體外壁上設(shè)有凹槽；該凹槽的寬度尺寸與破碎壁的破碎腔長(zhǎng)度尺寸基本相同，凹槽的寬度一般為破碎壁錐體的1/2～4/5，破碎壁3外壁凹槽為等深度，深度尺寸為破碎壁壁厚的1/5～4/5。
鑄造軋臼壁母體。根據(jù)復(fù)合軋臼壁5規(guī)格尺寸，制作軋臼壁的模具，在軋臼壁的內(nèi)壁模具上加工有凸塊，該凸塊的形狀與大小尺寸與軋臼壁凹槽的形狀與大小尺寸相同，軋臼壁的外壁模具與常規(guī)相同。選擇ZGMn13作為鑄造材料，采用常規(guī)的鑄造方法鑄造軋臼壁母體。鑄造成型的軋臼壁5母體內(nèi)壁上設(shè)有凹槽；該凹槽的寬度與深度形狀和尺寸與同一規(guī)格的另一個(gè)破碎壁的凹槽的寬度與深度形狀和尺寸相同。
e.放置復(fù)合管。將制作好的復(fù)合管3按要求一排或多排緊密鑲嵌在破碎壁3外壁的凹槽中；將制作好的復(fù)合管3按要求一排或多排緊密鑲嵌在軋臼壁4內(nèi)壁的凹槽中。
f.制成復(fù)合破碎壁。將密排鑲嵌在破碎壁外壁4凹槽中的復(fù)合管3逐個(gè)用電焊焊牢，使其與破碎壁4牢固連接成為一個(gè)整體，修磨表面至工藝要求尺寸，即制備出復(fù)合破碎壁。參見(jiàn)圖3。
制成復(fù)合軋臼壁。將密排鑲嵌在軋臼壁5內(nèi)壁凹槽中的復(fù)合管3逐個(gè)用電焊焊牢，使其與軋臼壁4牢固連接成為一個(gè)整體，修磨表面至工藝要求尺寸，即制備出復(fù)合軋臼壁。參見(jiàn)圖4。
權(quán)利要求
1.一種復(fù)合破碎壁與復(fù)合軋臼壁的制造工藝，其特征在于該制造工藝依下述步驟進(jìn)行a.拉制納米結(jié)構(gòu)金屬絲(1)，根據(jù)不同工況需要，選用不同成分的金屬材料；b.對(duì)納米結(jié)構(gòu)金屬絲(1)酸洗或丙酮洗滌，進(jìn)行表面除銹、除污、除油等處理；c.將一定數(shù)量的納米結(jié)構(gòu)金屬絲(1)放入束緊外管(2)內(nèi)，加工成截面為正方形或長(zhǎng)方形的復(fù)合管(3)；根據(jù)破碎壁(4)與軋臼壁(5)工藝要求尺寸，對(duì)復(fù)合管(3)進(jìn)行切割；d.根據(jù)破碎壁(4)規(guī)格尺寸，制作破碎壁(4)的模具，鑄造成型的破碎壁母體外壁上留有凹槽；根據(jù)軋臼壁(5)規(guī)格尺寸，制作軋臼壁的模具，鑄造成型的軋臼壁母體內(nèi)壁上留有凹槽；e.將制作好的復(fù)合管(3)按要求緊密鑲嵌在破碎壁(4)外壁的凹槽中；將制作好的復(fù)合管(3)按要求緊密鑲嵌在軋臼壁(5)內(nèi)壁的凹槽中；f.將密排鑲嵌在破碎壁(4)外壁凹槽中的復(fù)合管(3)逐個(gè)用電焊焊牢，使其與破碎壁(4)牢固連接成為一個(gè)整體，修磨表面至工藝要求尺寸，即制備出復(fù)合破碎壁；將密排鑲嵌在軋臼壁(5)內(nèi)壁凹槽中的復(fù)合管(3)逐個(gè)用電焊焊牢，使其與軋臼壁(5)牢固連接成為一個(gè)整體，修磨表面至工藝要求尺寸，即制備出復(fù)合軋臼壁。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合破碎壁與復(fù)合軋臼壁的制造工藝，其特征在于納米結(jié)構(gòu)金屬絲(1)的直徑為0.1～2.5mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合破碎壁與復(fù)合軋臼壁的制造工藝，其特征在于束緊外管(2)采用A3鋼制成，其壁厚為1～4mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合破碎壁與復(fù)合軋臼壁的制造工藝，其特征在于破碎壁(4)外壁凹槽的寬度與軋臼壁(5)內(nèi)壁凹槽的寬度尺寸相同，其凹槽的寬度尺寸與破碎腔長(zhǎng)度尺寸相同，是破碎壁錐體的1/2～4/5。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合破碎壁與復(fù)合軋臼壁的制造工藝，其特征在于破碎壁(4)外壁凹槽與軋臼壁(5)內(nèi)壁凹槽的深度相同，該深度是破碎壁壁厚的1/5～4/5。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合破碎壁與復(fù)合軋臼壁的制造工藝，其特征在于正方形復(fù)合管(3)截面的尺寸為20×20～40×40mm；長(zhǎng)方形復(fù)合管(3)截面的長(zhǎng)寬尺寸為20×10～80×40mm。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合破碎壁與復(fù)合軋臼壁的制造工藝，其特征在于在破碎壁(3)外壁凹槽中和軋臼壁(4)內(nèi)壁凹槽中都緊密鑲嵌有1～5排復(fù)合管(3)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合破碎壁與復(fù)合軋臼壁的制造工藝，其特征在于破碎壁(3)外壁凹槽和軋臼壁(4)內(nèi)壁凹槽都為圓環(huán)形的凹槽。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合破碎壁與復(fù)合軋臼壁的制造工藝，其特征在于納米結(jié)構(gòu)金屬絲(1)選用納米結(jié)構(gòu)的低碳鋼、中碳鋼、高碳鋼金屬絲，或者納米結(jié)構(gòu)的低、中、高碳合金鋼金屬絲，或者納米結(jié)構(gòu)錳鋼亞穩(wěn)材料的金屬絲。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種復(fù)合破碎壁與復(fù)合軋臼壁的制造工藝，其制造步驟如下拉制納米結(jié)構(gòu)金屬絲、處理納米結(jié)構(gòu)金屬絲、加工復(fù)合管、鑄造破碎壁母體與軋臼壁母體、放置復(fù)合管，將破碎壁外壁凹槽中的復(fù)合管與破碎壁牢固焊接即制成復(fù)合破碎壁；將軋臼壁內(nèi)壁凹槽中的復(fù)合管與軋臼壁牢固焊接即制成復(fù)合軋臼壁。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是由于采用了緊固有納米結(jié)構(gòu)金屬材料的復(fù)合管，作為破碎壁與軋臼壁之間的破碎腔表面的抗磨硬質(zhì)面，極大的提高了破碎壁和軋臼壁的耐磨性能，與單一材質(zhì)的破碎壁和軋臼壁相比，使用壽命提高了2倍以上。本發(fā)明的復(fù)合成型工藝可控性強(qiáng)、成品率高、生產(chǎn)質(zhì)量穩(wěn)定、能耗低、不需要經(jīng)過(guò)熱處理等工藝即可獲得很高的使用性能。
文檔編號(hào)B02C2/10GK1923370SQ20061010460
公開(kāi)日2007年3月7日 申請(qǐng)日期2006年9月19日 優(yōu)先權(quán)日2006年9月19日
發(fā)明者許云華, 王永平 申請(qǐng)人:西安建筑科技大學(xué)