專利名稱：一種陶瓷輥棒等靜壓工藝及其專用等靜壓設備的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種等靜壓設備，尤其涉及一種用于對工件施加均勻的靜態(tài)的高壓的 專用于制造陶瓷輥棒的高等靜壓設備。
背景技術：
傳統(tǒng)的燒制陶瓷輥棒的方法是將注漿形成管體或擠出成型的管狀輥棒直接燒制 形成成品，產(chǎn)品的強度依靠材料成分決定?，F(xiàn)有的陶瓷輥棒一般經(jīng)過等靜壓成型方法，其方 法是通過擠管機把坯料擠壓到金屬管上，然后套上橡膠套，密封兩端，經(jīng)加壓、卸壓脫模而 成，其煅燒成品不易變形，密度均勻，收縮性小，成品抗彎強度高。隨著陶瓷業(yè)的發(fā)展，陶瓷輥棒的剛性等要求越來越高，目前等靜壓工藝壓力一般 在IOOMpa以下，對于陶瓷輥棒的生產(chǎn)由于其工藝壓力過小將會導致輥棒致密性不足，從而 造成陶瓷輥棒強度不能滿足使用要求，提高窯爐溫度可以提高其剛性，但需要消耗更多的 能源。目前陶瓷輥棒的等靜壓工藝中均使用液壓油作為壓力介質，隨著能源緊缺不斷加 劇，液壓油價格不斷攀升，使得陶瓷輥棒生產(chǎn)成本增加。取出陶瓷輥棒工件的過程必然粘帶 部分液壓油出來，造成介質損耗的同時也造成周遭環(huán)境的污染，影響工人的工作條件以及 廠房地面的清潔。使用過的液壓油需要回收并經(jīng)過專門的過濾設備進行過濾才可以繼續(xù)循 環(huán)使用，否則容易造成液壓油路的堵塞，而回收、過濾等環(huán)節(jié)都會造成液壓油損耗，同時也 需要增加設備和回收過濾的生產(chǎn)成本。液壓油具有一定的腐蝕性，一旦滲入陶瓷輥棒中，將 會對陶瓷輥棒造成破壞，形成次品、廢品，因此還需要專門的防腐蝕的耐油橡膠套。目前等靜壓設備中的高壓供應系統(tǒng)中使用的液壓閥是一般合金閥門。一般的閥其 耐磨性較差，承受超過IOOMpa的高壓后容易磨損，進而發(fā)生泄漏。對高壓水進行密封時，閥 門沒有得到潤滑，使用過程更加容易受到磨損而發(fā)生泄漏。水的密封對密封裝置要求更高， 要求閥門的閥體和閥芯的配合更加精密，由于受到上述密封性能的限制，現(xiàn)有的設備無法 使用水作為高壓壓力介質。

發(fā)明內容
針對現(xiàn)有技術不足，本發(fā)明要解決的技術問題是提供一種節(jié)約成本、同時保持環(huán) 境清潔的專用于制造致密性更高、剛度更大的陶瓷輥棒的等靜壓工藝。本發(fā)明還提供一種節(jié)約成本、同時保持環(huán)境清潔的專用于制造陶瓷輥棒且可滿足 細長陶瓷輥棒生產(chǎn)要求的等靜壓設備。為了克服現(xiàn)有工藝流程技術的不足，本發(fā)明采用的技術方案是一種陶瓷輥棒等 靜壓成形方法，將套設于剛性管體內模的管形胚體外再套上防水橡膠外膜，將其作為整體 工件置于高壓釜內施加靜態(tài)的高壓，壓力值取120Mpa以上，然后卸壓脫模將管形胚體置入 窯爐煅燒，所述高壓釜的長度彡4米。作為上述方案的改進，高壓釜中對工件進行加壓的壓力介質為水。
作為上述方案的改進，所述壓力值取150Mpa至250Mpa中的一個值進行保壓。作為上述方案的改進，所述壓力值取值為180Mpa或200Mpa。作為上述方案的改進，所述高壓釜的長度為4 7米(含端值)。作為上述方案的改進，所述高壓釜的長度為6 7米(含端值)。為了克服現(xiàn)有設備技術的不足，本發(fā)明采用的技術方案是一種陶瓷輥棒專用等 靜壓設備，用于上述陶瓷輥棒等靜壓成形方法中對所述陶瓷輥棒整體工件施加靜態(tài)的高 壓，所述高等靜壓設備包括兩端開口的管狀的靜壓缸、分別塞于所述靜壓缸的兩端開口處 形成封閉靜壓腔的塞頭、與所述靜壓腔連通的高壓液體介質供應系統(tǒng)，高壓液體供應系統(tǒng) 設置有防止高壓液體介質逆流的單向閥，所述單向閥包括相互緊密配合的硬質合金閥芯和 硬質合金閥座。作為上述方案的改進，所述機架橫向臥式設置，所述靜壓缸水平橫向布置。作為上述方案的改進，所述高壓液體供應系統(tǒng)包括增壓器以及通過液流管道依次 連接的儲液箱、次級液體泵、單向閥，所述單向閥與所述靜壓腔通過超高壓液流管道連接， 所述增壓器的輸出端與該超高壓液流管道連接。作為上述方案的改進，所述超高壓液流管道與所述靜壓腔的接口設置于所述固定 塞頭，所述超高壓液流管道部分設置于所述固定塞頭內部。作為上述方案的改進，所述陶瓷輥棒專用等靜壓設備還包括液壓系統(tǒng)，所述液壓 系統(tǒng)包括液壓站、設置于所述機架的用于控制活動塞頭伸縮的塞頭液壓油缸，所述液壓站 與所述塞頭液壓油缸通過液壓油管連接。作為上述方案的改進，所述陶瓷輥棒專用等靜壓設備還包括液壓系統(tǒng)，所述液壓 系統(tǒng)包括液壓站、設置于所述機架的用于控制活動塞頭伸縮的塞頭液壓油缸，所述液壓站 與所述塞頭液壓油缸通過液壓油管連接，所述液壓站與所述增壓器的油缸通過液壓油管連 接，所述液壓站與所述單向閥的液壓控制接口通過液壓油管連接。本發(fā)明的有益效果是在等靜壓過程中對高壓釜中的工件施加超過120Mpa設置 更高的壓力，可以使得陶瓷輥棒能夠得到更加有效的擠壓，使得陶瓷輥棒胚體具有更高的 致密性，從而使得陶瓷輥棒成品具有更好的強度和剛性，符合產(chǎn)品生產(chǎn)標準，致密性高的胚 體不需要更高的煅燒溫度就可以達到產(chǎn)品所要求的強度和剛性，減少了煅燒能耗，達到節(jié) 能減排的效果。在等靜壓過程中使用水代替液壓油作為壓力介質，使得介質本身成本降低從而降 低了生產(chǎn)成本；水作為壓力介質還可以使得廠房保持清潔，減少生產(chǎn)過程對環(huán)境造成的污 染；水作為介質其回收循環(huán)利用更加簡單，不需要專門的過濾設備，只需要普通過濾裝置就 可以完成過濾進行循環(huán)使用；水的流動性比液壓油更好，因此其更容易從靜壓缸中流出，更 好地避免了雜質堵塞液壓管道。使用水作為壓力介質，可以采用普通防水橡膠套取代液壓 油介質所要求的耐油橡膠套，進一步降低生產(chǎn)成本。與靜壓腔連通的高壓液體流經(jīng)的是超高壓液流管道，該管道與常壓液體以及液體 供應裝置之間設置包括硬質合金閥芯和硬質合金閥座的單向閥。普通閥體承受高壓很容易 磨損而發(fā)生泄漏，使用硬質合金閥體在承受ISOMpa以上壓力均有良好的密封性，從而可以 有效地阻隔高、低壓液體介質，可以使用水作為高壓介質，代替了液壓油，降低了生產(chǎn)成本。 硬質合金閥體對于水作為介質的高壓環(huán)境也具有良好的阻隔性能，可以承受ISOMpa以上的壓力。


圖1為本發(fā)明中的陶瓷輥棒專用等靜壓設備的整體構造示意圖。
具體實施例方式下面對本發(fā)明的實施方式進行具體描述。一種陶瓷輥棒等靜壓成形方法，將套設于剛性管體內模的管形胚體外再套上防水 橡膠外膜，將其作為整體工件置于高壓釜內施加靜態(tài)的高壓，壓力值取120Mpa以上，然后 卸壓脫模將管形胚體置入窯爐煅燒。其中，為了適合目前的陶瓷輥棒的長度要求而不浪費設備空間，目前的陶瓷輥棒 的長度在4米到7米范圍內的使用量較大。因此，高壓釜的長度應該取其值為4米或4米 以上，高壓釜的較理想的長度為4 7m(含端值)，更理想的長度為6 7m(含端值)。本發(fā)明中的高壓釜即高壓等靜壓設備。在等靜壓過程中對高壓釜中的工件施加超過120Mpa設置更高的壓力，可以使得 陶瓷輥棒能夠得到更加有效的擠壓，使得陶瓷輥棒胚體具有更高的致密性，從而使得陶瓷 輥棒成品具有更好的強度和剛性，符合產(chǎn)品生產(chǎn)標準。致密性高的胚體不需要更高的煅燒 溫度就可以達到產(chǎn)品所要求的強度和剛性，減少了煅燒能耗，達到節(jié)能減排的效果。更佳地，高壓釜中對工件進行加壓的壓力介質為水。在等靜壓過程中使用水代替 液壓油作為壓力介質，使得介質本身成本降低從而降低了生產(chǎn)成本；水作為壓力介質還可 以使得廠房保持清潔，減少生產(chǎn)過程對環(huán)境造成的污染；水作為介質其回收循環(huán)利用更加 簡單，不需要專門的過濾設備，只需要普通過濾裝置就可以完成過濾進行循環(huán)使用；水的流 動性比液壓油更好，因此其更容易從靜壓缸中流出，更好地避免了雜質堵塞液壓管道。使用 水作為壓力介質，即使用水作為高壓液體介質，可以才有普通防水橡膠套取代液壓油介質 所要求的耐油橡膠套，進一步降低生產(chǎn)成本。更佳地，所述壓力值取150Mpa至250Mpa中的一個值進行保壓。將高壓釜內的壓 力控制在150Mpa或以上的壓力，提高了陶瓷輥棒胚體的致密性，不需超高溫燒結即可以滿 足輥棒的剛性要求；進一步將壓力值提高到250Mpa，可以得到剛性更好的陶瓷輥棒。超過 250Mpa以后，陶瓷輥棒的致密度提高隨壓力值升高不明顯，而且對于設備性能的要求非常 高，因此需要根據(jù)陶瓷輥棒的強度要求來選擇適合的等靜壓壓力值。更佳地，所述壓力值取值為180Mpa或200Mpa。對于一般的剛性要求，取180Mpa或 200Mpa的壓力值進行等靜壓即可滿足，其在現(xiàn)有設備基礎上作改進即可以滿足生產(chǎn)要求， 同時降低能耗，綜合衡量其成本以及能耗因素，ISOMpa至200Mpa范圍內的壓力值是比較適 中的等靜壓壓力值。陶瓷輥棒的產(chǎn)品性能與等靜壓壓力的聯(lián)系如下表所示
權利要求
1.一種陶瓷輥棒等靜壓成形方法，將套設于剛性管體內模的管形胚體外再套上防水橡 膠外膜，將其作為整體工件置于高壓釜內施加靜態(tài)的高壓，壓力值取120Mpa以上，然后卸 壓脫模將管形胚體置入窯爐煅燒，所述高壓釜的長度> 4米。
2.根據(jù)權利要求1所述的陶瓷輥棒等靜壓成形方法，其特征在于高壓釜中對工件進 行加壓的壓力介質為水。
3.根據(jù)權利要求1所述的陶瓷輥棒等靜壓成形方法，其特征在于所述壓力值取 150Mpa至250Mpa中的一個值進行保壓。
4.根據(jù)權利要求3所述的陶瓷輥棒等靜壓成形方法，其特征在于所述壓力值取值為 180Mpa 或 200Mpa。
5.根據(jù)權利要求1所述的陶瓷輥棒等靜壓成形方法，其特征在于所述高壓釜的長度 為6 7米。
6.一種陶瓷輥棒專用等靜壓設備，用于權利要求1所述的陶瓷輥棒等靜壓成形方法中 對所述陶瓷輥棒整體工件施加靜態(tài)的高壓，其特征在于所述高等靜壓設備包括兩端開口 的管狀的靜壓缸、分別塞于所述靜壓缸的兩端開口處形成封閉靜壓腔的塞頭、與所述靜壓 腔連通的高壓液體介質供應系統(tǒng)，高壓液體供應系統(tǒng)設置有防止高壓液體介質逆流的單向 閥，所述單向閥包括相互緊密配合的硬質合金閥芯和硬質合金閥座。
7.根據(jù)權利要求6所述的陶瓷輥棒專用等靜壓設備，其特征在于所述機架橫向臥式 設置，所述靜壓缸水平橫向布置。
8.根據(jù)權利要求6所述的陶瓷輥棒專用等靜壓設備，其特征在于所述高壓液體供應 系統(tǒng)包括增壓器以及通過液流管道依次連接的儲液箱、次級液體泵、單向閥，所述單向閥與 所述靜壓腔通過超高壓液流管道連接，所述增壓器的輸出端與該超高壓液流管道連接。
9.根據(jù)權利要求8所述的陶瓷輥棒專用等靜壓設備，其特征在于所述超高壓液流管 道與所述靜壓腔的接口設置于所述固定塞頭，所述超高壓液流管道部分設置于所述固定塞 頭內部。
10.根據(jù)權利要求6所述的陶瓷輥棒專用等靜壓設備，其特征在于所述陶瓷輥棒專用 等靜壓設備還包括液壓系統(tǒng)，所述液壓系統(tǒng)包括液壓站、設置于所述機架的用于控制活動 塞頭伸縮的塞頭液壓油缸，所述液壓站與所述塞頭液壓油缸通過液壓油管連接。
全文摘要
本發(fā)明公開了陶瓷輥棒等靜壓成形方法，將套設于剛性管體內模的管形胚體外再套上防水橡膠外膜，將其作為整體工件置于高壓釜內施加靜態(tài)的高壓，壓力值取120Mpa以上，然后卸壓脫模將管形胚體置入窯爐煅燒。提高等靜壓的壓力，可以得到致密度更高的胚體，不需超高溫燒結就可以達到剛性要求，實現(xiàn)節(jié)能減排的目的。使用水作為加壓的壓力介質，可使用普通防水橡膠套包于輥棒外，節(jié)約介質成本同時節(jié)約了橡膠套成本。本發(fā)明還公開了用于上述等靜壓成形方法的陶瓷輥棒專用等靜壓設備。
文檔編號B28B3/20GK102092082SQ20091021373
公開日2011年6月15日 申請日期2009年12月11日 優(yōu)先權日2009年12月11日
發(fā)明者馮斌, 周天虹, 張脈官, 楊華亮, 王志良 申請人:佛山市南海金剛新材料有限公司, 佛山市陶瓷研究所有限公司