專利名稱：用于生物質(zhì)成型裝置中的壓輪及其加工方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種壓輪，尤其是一種用于生物質(zhì)成型裝置中的壓輪及其加工方法。
背景技術(shù)：
目前，對現(xiàn)有壓輪的加工均是將普通鋼材通過簡單的調(diào)質(zhì)以增加其硬度與耐磨性的，經(jīng)上述加工方法制成的壓輪硬度只能達到HRC4(T46。由于此種壓輪的硬度系數(shù)較小，耐磨性能低，因此，在使用過程中容易造成損壞，無法配合設(shè)備大量使用，還增加了工人更換壓輪所需的工作量以及后期的消耗成本。另外，由于壓輪的工作面均是平滑狀結(jié)構(gòu)，因此，在出現(xiàn)物料過多或壓輪打滑時就會造成沒有必要的設(shè)備停機，從而降低了設(shè)備的工作效率。

發(fā)明內(nèi)容
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針對上述技術(shù)的不足之處，本發(fā)明提供一種可大幅度提高壓輪的硬度，并防止因物料過多或壓輪打滑而造成設(shè)備停機的用于生物質(zhì)成型裝置中的壓輪及其加工方法。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種用于生物質(zhì)成型裝置中的壓輪，在所述壓輪本體的側(cè)壁上設(shè)有研磨圈，所述研磨圈的前端面為研磨面，在所述研磨面上分布有多個寬度與深度分別為2 5_與2 4_的防滑槽。所述防滑槽呈環(huán)狀、縱向或傾斜狀結(jié)構(gòu)分布在所述研磨面上。在所述壓輪本體的圓心位置設(shè)有壓輪軸承室，在所述壓輪本體側(cè)壁的上端與下端還分別設(shè)有用于對軸承外部的密封套進行固定多個螺紋孔。本發(fā)明同時還提供一種加工生物質(zhì)成型裝置中壓輪的方法，包括以下步驟100、將毛坯進行正火熱處理以改變其切削性能，并形成工件；200、在經(jīng)過粗加工處理后，對其毛坯的外緣進行高頻淬火和高溫回火處理，使其硬度達到HRC4(T46 ；300、在經(jīng)過精加工處理后，使用堆焊焊條對研磨圈中的缺料區(qū)域進行堆焊；400、對研磨圈進行精加工處理后，在研磨圈前端的研磨面上進行開槽，以形成多個寬度與深度分別為2 5mm與2 4_的防滑槽；500、對工件進行氰化處理，使其硬度達到HRC56 62。在步驟(100)實施前，需要將原料鑄造為毛坯，并毛坯的表面預(yù)留出厚度為3mm的
加工余量。在步驟(200)實施前，工件通過CA6140車床對其進行粗加工處理，至止其表面留下厚度為O. 5 Imm的加工余量。在粗加工處理后，采用2350x16/1搖臂鉆床與MlO絲錐在工件的側(cè)壁上形成多個螺紋孔。在步驟(300)中，采用Fe-Cr-Mo-B堆焊焊條對研磨圈中的缺料區(qū)域進行堆焊。在步驟(400)中，通過外圓磨床對研磨圈的頂部表面、底部表面與研磨面進行精磨。在步驟(400)中，采用手砂輪和金剛石磨片使研磨圈前端的研磨面上形成多個防滑槽。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點I、通過研磨面上的多個防滑槽可防止壓輪因物料過多或由于壓輪打滑而造成的沒有必要的設(shè)備停機，以提高工作效率；2、通過設(shè)置在壓輪本體側(cè)壁上用于對軸承外部的密封套進行固定多個螺紋孔，可防止灰塵進入壓輪內(nèi)部破壞軸承，以提高壓輪的整體壽命；3、采用上述加工方法制成的壓輪，其硬度可達到HRC56飛2，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過現(xiàn)有壓輪的硬度(HRC4(T46)，可使壓輪的耐磨性以及整機的生產(chǎn)量得到提高；另外，由于不必經(jīng)常對·壓輪進行更換，也降低了后期成本的多于消耗以及工人更換壓輪的工作量。


圖I為本發(fā)明中壓輪的俯視圖；圖2為圖I的剖視圖；圖3與圖4為本發(fā)明加工方法中毛坯狀態(tài)的示意圖；圖5與圖6為本發(fā)明加工方法中經(jīng)粗加工處理后的示意圖；圖7與圖8為本發(fā)明加工方法中成品狀態(tài)的示意圖。主要符號說明如下I-壓輪本體 2-研磨圈3-壓輪軸承室4-頂部螺紋孔 5-底部螺紋孔 6-研磨面7-防滑槽8-研磨圈頂部表面9-研磨圈底部表面10-齒狀結(jié)構(gòu) 11-缺料區(qū)域
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步詳細(xì)說明。如圖I與圖2所示，在壓輪本體I的側(cè)壁上設(shè)有研磨圈2，該研磨圈2與壓輪本體I為一體式結(jié)構(gòu)，并且設(shè)置在壓輪本體I的中部。在壓輪本體I的圓心位置設(shè)有兩個壓輪軸承室3，其中，第一壓輪軸承室是由壓輪本體圓心位置的頂部表面向其內(nèi)部延伸形成，第二壓輪軸承室是由壓輪本體圓心位置的底部表面向其內(nèi)部延伸形成，在兩個壓輪軸承室之間還設(shè)有隔板。在壓輪本體側(cè)壁的上端與下端還分別設(shè)有用于對軸承外部的密封套進行固定多個螺紋孔，多個螺紋孔分別設(shè)置在研磨圈2的上端與上端從而形成頂部螺紋孔4與底部螺紋孔5。在本實施例中，頂部螺紋孔4與底部螺紋孔5的數(shù)量均為四個，并且平均分布在壓輪本體的側(cè)壁上。頂部螺紋孔4設(shè)置在第一壓輪軸承室的外壁上，底部螺紋孔5設(shè)置在第二壓輪軸承室的外壁上。將軸承的密封套設(shè)置在壓輪軸承室后，可通過頂部螺紋孔、底部螺紋孔以及與其相配套的螺栓防止灰塵進入壓輪內(nèi)部破壞軸承，以提高壓輪的整體壽命。在研磨圈2的頂部表面、底部表面以及側(cè)壁的前端面通過Fe-Cr-Mo-B堆焊焊條進行堆焊以形成堆焊層，該堆焊層的厚度為2. 5_，通過Fe-Cr-Mo-B堆焊焊條堆焊后形成的堆焊層可使研磨圈具有高效的耐磨性能。
在研磨圈2的前端面形成具有研磨效果的研磨面6，該研磨面的高度與研磨圈的厚度相同。在研磨面6上分布有多個寬度與深度分別為2 5_與2 4_的防滑槽7，其中，防滑槽可呈環(huán)形結(jié)構(gòu)、縱向結(jié)構(gòu)或傾斜狀結(jié)構(gòu)分布在研磨面上。當(dāng)防滑槽采用縱向結(jié)構(gòu)分布時，其頂部端面至底部端面的高度與研磨面中頂部端面至底部端面的高度相同。通過縱向結(jié)構(gòu)的防滑槽可增加研磨面與物料之間的摩擦系數(shù)，防止壓輪因物料過多或由于壓輪打滑而造成的沒有必要的停機，以提高工作效率。當(dāng)防滑槽采用傾斜狀結(jié)構(gòu)分布時，其頂部端面由研磨面的頂部呈傾斜狀延伸至研磨面的底部，防滑槽的頂部端面與研磨面的頂部邊緣之間形成一定的角度，防滑槽的底部端面與研磨面的底部邊緣之間也形成一定的角度。傾斜狀結(jié)構(gòu)的防滑槽可在縱向結(jié)構(gòu)的防滑槽基礎(chǔ)上，進一步提高對物料的粉碎效果。另外，將防滑槽的寬度與深度分別設(shè)定為2 5_與2 4_，可避免研磨圈在工作過程中，由于防滑槽的寬度與深度過大，而造成在相鄰的兩個防滑槽之間的齒狀結(jié)構(gòu)10的斷裂；另外，將防滑槽的寬度與深度設(shè)定為上述尺寸，還可以防止由于粉碎后的物料聚集在防滑槽中而無法被清理出來，而造成防滑槽的堵塞。如圖3至圖8所示，本發(fā)明還提供一種加工生物質(zhì)成型裝置中壓輪的方法，包括以下步驟 100、將毛坯進行正火熱處理以改變其切削性能，并形成工件；200、在經(jīng)過粗加工處理后，對工件進行高頻淬火和高溫回火處理，使其硬度達到HRC4(T46 ；300、在經(jīng)過精加工處理后，使用堆焊焊條對研磨圈中的缺料區(qū)域進行堆焊；400、對研磨圈進行精加工處理后，在研磨圈前端的研磨面上進行開槽，以形成多個寬度與深度分別為2 5_與2 4_的防滑槽；500、對工件進行氰化處理，使其硬度達到HRC56 62。在步驟100實施前，需要將重量為20kg的ZG45鋼材鑄造為毛坯，并毛坯的表面以為中心孔基準(zhǔn)預(yù)留出厚度為3mm的加工余量。在步驟100中，將毛坯加熱到其臨界點以上4(T60°C或更高的溫度，保溫達到完全奧氏體化后，在空氣中冷卻。在經(jīng)具體實驗后得知，需要將毛坯加熱到850° C，保溫的時間為120min，在空氣中冷卻。鑄造后的毛坯在經(jīng)過正火熱處理的主要目的是細(xì)化毛坯組織，改善ZG45鋼材的性能，獲得接近平衡狀態(tài)的組織，使晶粒細(xì)化和碳化物分布均勻化，去除材料的內(nèi)應(yīng)力，降低材料的硬度。在步驟200實施以前，工件需要通過CA6140車床對其進行粗加工處理，使其表面留下厚度為O. 5 Imm的加工余量；然后，再通過2350x16/1搖臂鉆床與MlO絲錐在工件的側(cè)壁上形成八個直徑為8. 5mm的螺紋孔。對工件的粗加工完成后，在對工件進行高溫淬火處理時，需要將溫度加熱到850° C，加熱時間為O. 5s，保溫80min，然后放入油中進行冷卻。在對工件進行高溫回火處理時，需要將溫度加熱到620° C，保溫60min，然后在空氣中進行冷卻。工件的邊緣在經(jīng)過高頻淬火和高溫回火處理后，使其硬度能夠達到HRC4(T46。在步驟300實施以前，需要通過CA6140車床和YGlO刀具對工件進行精加工，至止達到最終成品所要求的規(guī)定。在精加工處理完成后，采用Fe-Cr-Mo-B堆焊焊條對研磨圈中的缺料區(qū)域11進行堆焊，使其堆焊平整無缺焊處。其中，該缺料區(qū)域11分布在研磨圈頂部表面8、研磨圈底部表面9以及側(cè)壁的前端面，對缺料區(qū)域進行堆焊后形成的堆焊層厚度為2. 5mm,通過Fe-Cr-Mo-B堆焊焊條堆焊后形成的堆焊層可使研磨圈具有高效的耐磨性能。在步驟400中，首先,通過外圓磨床對研磨圈的頂部表面、底部表面與側(cè)壁的前端面進行精磨加工，使缺料區(qū)域堆焊層的頂部表面與研磨圈的頂部表面、缺料區(qū)域堆焊層的底部表面與研磨圈的底部表面同水平設(shè)置，使側(cè)壁前端面上的堆焊層表面平滑以形成研磨面，從而達到指定尺寸。然后，采用手砂輪和金剛石磨片在研磨面上開設(shè)多個凹槽，以形成多個防滑槽，其中，防滑槽可以是環(huán)狀結(jié)構(gòu)、縱向結(jié)構(gòu)或傾斜狀結(jié)構(gòu)，防滑槽的寬度與深度分別設(shè)定為2 5mm與2 4mm。在步驟500中，對工件在經(jīng)過氰化處理后，使碳化合物與氮化合物由工件的表面滲入其內(nèi)部。碳化合物滲入后形成的微細(xì)碳化物能促進氮的擴散，加快氮化合物的形成。而氮化合物反過來又能提高碳化合物的溶解度。此外，碳化合物在氮化合物中還能降低脆性，氮化合物與碳化合物共滲后得到的化合物層具有韌性好，硬度高，耐磨，耐蝕，抗咬合。 在步驟500中，氰化處理方法可采現(xiàn)有的液體氮碳共滲方法或氣體氮碳共滲方法。在上述兩種方法中，處理溫度為530 570°C，保溫時間為I 3小時。氮碳共滲方法不僅能提高工件的疲勞壽命、耐磨性、抗腐蝕和抗咬合能力，而且使用設(shè)備簡單，投資少，易操作，時間短和工件畸變小，有時還能給工件以美觀的外表。采用上述加工方法制成的壓輪，其硬度可達到HRC56飛2，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過現(xiàn)有壓輪的硬度HRC4(T46，可使壓輪的耐磨性以及整機的生產(chǎn)量得到提高，另外，由于不必經(jīng)常對壓輪進行更換，也降低了后期成本的多于消耗以及工人更換壓輪的工作量。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種用于生物質(zhì)成型裝置中的壓輪，在所述壓輪本體的側(cè)壁上設(shè)有研磨圈，所述研磨圈的前端面為研磨面，其特征在于，在所述研磨面上分布有多個寬度與深度分別為2 5_與2 4mm的防滑槽。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于生物質(zhì)成型裝置中的壓輪，其特征在于，所述防滑槽呈環(huán)形結(jié)構(gòu)、縱向結(jié)構(gòu)或傾斜狀結(jié)構(gòu)分布在所述研磨面上。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于生物質(zhì)成型裝置中的壓輪，其特征在于，在所述壓輪本體的圓心位置設(shè)有壓輪軸承室，在所述壓輪本體側(cè)壁的上端與下端還分別設(shè)有用于對軸承外部的密封套進行固定多個螺紋孔。
4.一種加工權(quán)利要求I中所述壓輪的方法，其特征在于，包括以下步驟 100、將毛坯進行正火熱處理以改變其切削性能，并形成工件； 200、在經(jīng)過粗加工處理后，對工件進行高頻淬火和高溫回火處理，使其硬度達到HRC4(T46 ； 300、在經(jīng)過精加工處理后，使用堆焊焊條對研磨圈中的缺料區(qū)域進行堆焊； 400、對研磨圈進行精加工處理后，在研磨圈前端的研磨面上進行開槽，以形成多個寬度與深度分別為2 5_與2 4_的防滑槽； 500、對工件進行氰化處理，使其硬度達到HRC56 62。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，在步驟(100)實施前，需要將原料鑄造為毛坯，并毛坯的表面預(yù)留出厚度為3mm的加工余量。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，在步驟(200)實施前，工件通過CA6140車床對其進行粗加工處理，至止其表面留下厚度為O. 5^1mm的加工余量。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，在粗加工處理后，采用2350x16/1搖臂鉆床與MlO絲錐在工件的側(cè)壁上形成多個螺紋孔。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，在步驟(300)中，采用Fe-Cr-Mo-B堆焊焊條對研磨圈中的缺料區(qū)域進行堆焊。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，在步驟(400)中，通過外圓磨床對研磨圈的頂部表面、底部表面與研磨面進行精磨。
10.根據(jù)權(quán)利要求4或9中所述的方法，其特征在于，在步驟(400)中，采用手砂輪和金剛石磨片使研磨圈前端的研磨面上形成多個防滑槽。
全文摘要
本發(fā)明提供一種壓輪，尤其是一種用于生物質(zhì)成型裝置中的壓輪，在壓輪本體上設(shè)有研磨圈，在研磨圈的研磨面上分布有多個防滑槽。上述壓輪的加工方法包括以下步驟將毛坯進行正火熱處理以改變其切削性能，并形成工件；在經(jīng)過粗加工處理后，對工件進行高頻淬火和高溫回火處理，使其硬度達到HRC40~46；在經(jīng)過精加工處理后，使用堆焊焊條對研磨圈中的缺料區(qū)域進行堆焊；對研磨圈進行精加工處理后，在研磨圈前端的研磨面上進行開槽，以形成多個寬度與深度分別為2~5mm與2~4mm的防滑槽；對工件進行氰化處理，使其硬度達到HRC56~62。本發(fā)明可大幅度提高壓輪的硬度，并防止因物料過多或壓輪表面打滑而造成的設(shè)備停機。
文檔編號B23P15/00GK102886916SQ20121034438
公開日2013年1月23日 申請日期2012年9月17日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月17日
發(fā)明者石書田, 李 遠(yuǎn), 張慶瑞 申請人:北京奧科瑞豐新能源股份有限公司