一种辊压机挤压辊的制作方法

1.本实用新型涉及工业破碎的领域，特别是涉及一种辊压机挤压辊。


背景技术：

2.辊压机是一种新型高效节能的粉末设备，通过高应力挤压完成对物料的破碎，由于其高效、节能，在水泥、冶金、矿石等破碎行业上呈现独特的优势和前景。挤压辊在破碎矿石、水泥熟料等物料时，辊面承受着剧烈的高应力磨料磨损、犁削磨损和疲劳破坏，因此挤压辊辊面的耐磨性和使用寿命就成了辊压机这类装备的关键技术指标。
3.目前，国内外提高挤压辊辊面耐磨性和使用寿命的主要技术措施分3类：
4.1.在普通材料辊体表面上直接堆焊不同的耐磨合金材料形成耐磨层来提高辊面的耐磨性。但是，如果选用高硬度的耐磨堆焊材料来提高耐磨性，辊面易于开裂导致耐磨堆焊层剥落，影响辊体的使用寿命。而选用低硬度的耐磨堆焊材料，耐磨性能又较差。同时，这种结构在坚硬物料的强力挤压下，堆焊出花纹层容易从辊体表面崩离脱落，因此堆焊的厚度受到一定的限制。这种方法制造的辊面的耐磨性很难有大幅度的提高，辊面的耐磨寿命一般在8000小时，其工作寿命不能满足用户要求。
5.2.辊面打孔镶嵌硬质合金圆柱提高辊面的耐磨性。即在辊体表面先加工上一定直径和深度并按规律排列的圆孔，然后把先行制造好的硬质合金圆柱胶粘、冷镶或钎焊到圆孔里面形成柱钉。由高硬度硬质合金来保证辊面的耐磨性能。这种结构在理想情况下辊面寿命可达10000小时左右，但是该结构中的硬质合金圆柱制造成本高，运行维护费用很高，而且硬质合金圆柱和辊体金属的结合为机械结合，辊体在长时间运转后会引起硬质合金圆柱脱落，一旦辊面合金圆柱脱落就无法在现场迅速进行理想的修复，同时在基体上打孔后通过机械方式连接硬质合金圆柱容易造成基体开裂，导致基体报废。因此该结构没能在实践中被广泛推广。
6.3.整体使用耐磨材料铸造挤压辊套。即整只辊体辊套使用高硬度耐磨材料整体成型，其具有辊身直径大，形状短粗且辊身与辊颈直径差大的特点。这种结构由于通体为耐磨材料，因此耐磨层厚，使用寿命较长。但是其制造工艺复杂，生产费用高，辊面磨损后不利于维修，不能恢复尺寸，影响设备运行效率，并且在运行过程中有可能突然断裂导致生产事故，因此使用并不广泛。
7.挤压辊辊体表面耐磨层过早失效是破碎行业具有挑战性的技术难题，目前还需要更好的行之有效的解决办法。


技术实现要素：

8.本实用新型改善了现有技术中辊压机挤压辊使用寿命仍须改善的问题，提供一种结构合理、使用寿命长的辊压机挤压辊。
9.本实用新型的技术解决方案是，提供一种具有以下结构的辊压机挤压辊：含有辊轴和辊套，辊套套接在辊轴上，其中辊套含有基体、柱钉、过渡层、耐磨层和耐磨花纹，基体
上设有柱钉，辊套由中心轴处沿径向向外圆周依次分为基体、过渡层、耐磨层和耐磨花纹，基体外环面上设有过渡层，过渡层的外环面上设有耐磨层，耐磨层的外环面上设有耐磨花纹，其中柱钉的端面不超出耐磨层的外环面。
10.优选地，所述基体上镶铸有柱钉。
11.优选地，所述耐磨花纹的形状为平行一字花纹、菱形交叉花纹、平行锯齿形花纹、平行人字形花纹、点状分布式花纹或条状分布式花纹。
12.优选地，所述菱形交叉花纹的间隔内设有耐磨凸起点。
13.优选地，所述点状分布式花纹的点为随机分布或断点直线式分布。
14.优选地，所述条状分布式花纹为断续直线式分布。
15.优选地，所述柱钉上垂直其中心线的横截面形状为圆形、方形、三角形或多边形。
16.优选地，所述辊轴和辊套为过盈连接或彼此通过键连接。
17.与现有技术相比，本实用新型辊压机挤压辊具有以下优点：
18.1、柱钉直接镶铸在基体内，将基体表面进行了分隔，使其分散为多个小块，最大限度地减少应力集中的危害，比在完整的基体上先打孔，再通过其他机械连接方式来连接柱钉的情况相比，镶铸柱钉的基体更不容易开裂，同时达到耐磨层破损的后备作用。
19.2、辊套从内到外设置由内到外硬度逐渐增强的过渡层和耐磨层，增强了耐磨层与基体的冶金结合强度，弥补了基体的耐磨度不足的缺陷。耐磨花纹可以有多种造型，为可替换、可修复的更换层，其可以不拆机实现堆焊加固，大大减少了整体更换挤压辊的几率，关键破碎部位的维护频率低，周期短、成本低。耐磨花纹不仅起到耐磨作用，还起到常规凸起部位对物料的挤压作用和挤压送料时的扒料作用。不同花纹的造型会产生不同的破碎强度，破碎效率越好，扒料效果同比也会增加，从而提高整个破碎效率。
20.3、耐磨花纹对整个挤压辊在全天候不停机的工况下，将常规结构的挤压辊的工作寿命从8000小时提升到16000小时以上。
附图说明
21.图1是本实用新型的横截面结构示意图；
22.图2是本实用新型中平行一字花纹的结构示意图；
23.图3是本实用新型中菱形交叉花纹的结构示意图；
24.图4是本实用新型中菱形交叉花纹中带耐磨凸起点的结构示意图；
25.图5是本实用新型中平行锯齿形花纹的结构示意图；
26.图6是本实用新型中平行人字形花纹的结构示意图；
27.图7是本实用新型中点状分布式花纹的结构示意图；
28.图8是本实用新型中条状分布式花纹的结构示意图。
29.附图说明中标号1是辊轴，2是辊套，2-1是基体，2-2是柱钉，2-3是过渡层，2-4是耐磨层，3是耐磨花纹，3-1是平行一字花纹，3-2是菱形交叉花纹，3-3是平行锯齿形花纹，3-4是平行人字形花纹，3-5是点状分布式花纹，3-6是条状分布式花纹，3-2-1是耐磨凸起点。
具体实施方式
30.为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面将结合本实用新型实
施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。
31.下面结合附图和具体实施方式对本实用新型辊压机挤压辊作进一步说明：如图所示，本实施例中含有辊轴1和辊套2，辊套2套接在辊轴1上，其中辊套2含有基体2-1、柱钉2-2、过渡层2-3、耐磨层2-4和耐磨花纹3，基体2-1上设有柱钉2-2，辊套2由中心轴处沿径向向外圆周依次分为基体2-1、过渡层2-3、耐磨层2-4和耐磨花纹3，基体2-1外环面上套接有过渡层2-3，过渡层2-3的外环面上套接有耐磨层2-4，耐磨层2-4的外环面上设有耐磨花纹3，其中柱钉2-2的末端不超出耐磨层2-4的外环面。基体2-1上可以通过镶铸的方式设置柱钉2-2。柱钉2-2上垂直其中心线的横截面形状为圆形、方形、三角形或多边形。
32.其制作过程为，通过模具固定好柱钉2-2，进行合金液的浇注，会形成基体2-1外部镶铸有高出的柱钉2-2的结构，然后再基体2-1外表面焊接一定厚度的过渡层2-3，然后在过渡层2-3外表面焊接一定厚度的耐磨层2-4，耐磨层2-4的外表面比柱钉2-2的末端端面超出少许或者齐平，然后在耐磨层2-4的外表面堆焊耐磨花纹3。
33.设置过渡层2-3的作用是，基体2-1上不能直接焊接耐磨层2-4，因为两者耐磨度和机械强度不同，会造成连接牢靠度低的缺陷。过渡层2-3的硬度大于基体2-1材质，小于耐磨层2-4强度，其作用主要为了对其内外表面上硬度差异较大的两种材料进行可靠衔接。与实用新型申请号cn201920528581.4，申请人：郑州机械研究所有限公司公开的实用新型专利相比，其多出的过渡层2-3、柱钉2-2和耐磨层2-4，能够更好地避免镶焊的耐磨材料的松脱，更能避免作为母体的挤压辊辊套2的开裂，而导致母体报废。
34.柱钉2-2为硬质合金，柱钉2-2同时存在与基体2-1、过渡层2-3和耐磨层2-4中，即使耐磨层2-4被消耗完了，仍然会有柱钉2-2代替其实现高强度挤压动作，耐磨层2-4的硬度和耐磨度可以和柱钉2-2为相同级别，避免维修不及时造成的耐磨层2-4的大量破损，更进一步避免了拆机更换整个挤压辊的现象，减少了停工维护的次数和周期，维修过程造成的时间成本被大大降低。
35.镶铸的柱钉2-2衔接基体2-1和过渡层2-3、过渡层2-3和耐磨层2-4，其达到了两两层之间通过设置相对应的凹槽和凸起来达到稳定连接不脱落的目的，并且起到了对基体2-1表面进行应力分隔和弥补耐磨层2-4破损的后备作用。柱钉2-2直接镶铸在基体2-1内，将基体2-1表面进行了分隔，使其分散为多个小块，最大限度地减少应力集中的危害，比在完整的基体2-1上先打孔，再通过其他机械连接方式来连接柱钉2-2的情况相比，镶铸柱钉2-2的基体2-1更不容易开裂。
36.所述耐磨花纹3的形状为平行一字花纹3-1、菱形交叉花纹3-2、平行锯齿形花纹3-3、平行人字形花纹3-4、点状分布式花纹3-5或条状分布式花纹3-6。花纹磨掉了，可以再通过堆焊的方式进行重复制作，只需要在停机检修过程中进行操作即可，不用拆机，减少整个维修量，节约维修过程的时间成本。
37.所述菱形交叉花纹3-2的间隔内设有耐磨凸起点3-2-1，也可不设有耐磨凸起点3-2-1，不设有耐磨凸起点3-2-1时也能通过菱形交叉花纹3-2实现大部分的挤压和破碎效果。耐磨凸起点3-2-1和菱形交叉花纹3-2为同质同操作得到，是菱形交叉花纹3-2上的一种破
碎增效的凸起结构，其更容易使物料开裂。
38.点状分布式花纹3-5的点可以为随机分布或断点直线式分布，条状分布式花纹3-6可以为断续直线式分布，从而更能扩展出多种花纹组合。
39.以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。