专利名称：镶焊式挤压破碎辊的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种将坚硬的物料以挤压方式使其破碎的挤压破碎辊，属 于工程设备技术领域。
背景技术：
辊压机等以高应力挤压对辊破碎物料的方法，由于其高效、节能，在建材、 矿山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等装备的关键技术指标。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两类-1、 在普通材料辊体1表面上直接堆焊不同的耐磨合金材料形成耐磨柱钉2 来提高辊面的耐磨性。其结构见图l。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，堆焊出的耐磨柱钉容易从辊体表面崩离脱落。堆焊的厚度受到一定 的限制。因而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2000 8000小时，其工作寿命不能满足用户要求。2、 辊面打孔镶嵌硬质合金圆柱提高辊面的耐磨性。即在普通材料辊体1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 金圆柱热镶到圆孔里面形成柱钉2。由高硬度硬质合金来保证辊面的耐磨性能， 其结构见图2。这种结构在理想情况下辊面寿命可达20000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。因此该结构没能在实 践中被广泛推广。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 还没有行之有效的解决办法。实用新型内容针对现有技术存在的上述不足，本实用新型的目的是提供一种耐磨柱钉与 辊体结合更加牢固的镶焊式挤压破碎辊，本结构能解决辊压机等设备破碎挤压 辊辊面耐磨性不足、耐磨堆焊材料过早剥落失效问题，提高挤压辊寿命，能有 效保证辊面长期安全可靠地运行。本实用新型的技术方案是这样实现的镶焊式挤压破碎辊，包括辊体，在 辊体表面堆焊形成有一定高度的耐磨柱钉。其特征在于在所述辊体表面预先 加工出圆孔，耐磨柱钉从圆孔内用焊接的方法堆焊而成并突出于辊体表面。所述耐磨柱钉突出于辊体表面l-5腿，孔深在5-20mm之间。 本实用新型结构简单，易于加工，相比现有技术，其更具有如下效果1. 降低焊接残余内应力，提高抗接触疲劳性能；2. 耐磨柱钉与辊体之间为冶金结合，避免了耐磨合金柱钉的崩离脱落；3. 提高辊面的耐磨和抗冲击综合性能；4. 提高了生产效率，降低了耐磨堆焊的成本。总之，本结构工艺简单成熟，生产效率高，制造成本低，便于维护，能解 决辊压机等设备破碎挤压辊辊面耐磨性不足、耐磨堆焊材料过早剥落失效问题， 提高挤压辊寿命，能有效保证辊面长期安全可靠地运行，具有广阔的市场前景。
图l-现有技术结构方式一示意图； 图2—现有技术结构方式二示意图； 图3—本实用新型结构示意图；图4一本实用新型圆孔的排列方式图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施方式
对本实用新型作进一步说明。 参见图3，从图上可以看出，本实用新型的镶焊式挤压破碎辊，包括辊体l， 在辊体表面堆焊形成有规律排列的若干耐磨柱钉2，所述辊体表面预先加工有圆 孔3，耐磨柱钉从圆孔3内堆焊而成并突出于辊体1表面，突出高度为l-5mm。其加工过程为在挤压辊表面用钻的方法加工出一定直径和深度并按规律 排列的圆孔(圆孔的尺寸和排列方式影响本专利的实施效果)，然后用高硬度、 高耐磨性的焊丝或焊条把预先打好的圆柱形圆孔堆焊填满，与辊体形成良好的 冶金结合，从而在挤压辊辊面形成按规律排列的堆焊式的耐磨合金柱钉。具体的加工过程和要求为1、 首先将辊体表面加工到要求的尺寸。2、 进行钻孔。圆孔的尺寸和排列方式见附图4。孔深在5-20mm之间，圆孔 直径a在10-25mm之间，圆孔的轴线垂直指向挤压辊的轴线方向。圆孔成交错 排列，相临4个圆孔的圆心相连为平行四边形。斜向相邻两圆心间距b为12— 40腿，横向相邻两圆心间距c为12—40mm 。3、 选用耐磨性能良好的耐磨堆焊焊条或焊丝按照要求的焊接工艺，把所有 的圆孔焊满，并高出辊面l-5ram形成柱钉。本实用新型的主要特点是耐磨材料并非堆焊在辊体表面，而是堆焊在辊 面上已加工好的圆孔内。耐磨堆焊金属在每一圆孔分别与辊体金属焊接在一起， 形成独立的耐磨柱钉并与辊体冶金结合。整个辊面形成布满按规律排布的内镶 式耐磨合金柱钉的耐磨辊面。由于耐磨合金柱钉与辊体是冶金结合，且柱钉受 到周围辊体金属的保护，在工作过程中不会脱落。独立的耐磨合金柱钉使得在 焊接过程中产生较小的焊接应力，保证了堆焊的耐磨合金柱钉即使硬度很高也
不会开裂。堆焊耐磨合金柱钉可以选用硬度高耐磨性能好的堆焊材料，可以最 大限度地提髙挤压辊辊面的耐磨性能和使用寿命。耐磨合金柱钉周围的辊体金 属具有较好的强度和韧性，可以有效保护合金柱钉不被崩断和脱落。辊体工作 过程中产生的细料填充在耐磨圆柱间的空隙中，形成自然的料衬保护层，减轻 了大颗粒物料对辊面的磨损程度。本实用新型实施成本较低，维护方便易行。 以上特点保证了镶焊式挤压破碎辊柱钉与辊面牢固的结合力和高的辊面耐磨 性。本实用新型的有益效果柱钉结构能显著降低大型压辊堆焊残余应力，并 有阻止裂纹扩大和避免耐磨层大块崩裂脱落的作用，堆焊工艺简单有效，维护 方便。1. 降低焊接残余内应力，提高抗接触疲劳性能耐磨合金柱钉互相之间是独立的，两耐磨合金圆柱之间由辊体金属相连。 焊接面积小，降低了焊接拘朿l貧，能显著降低焊接残余内应力，提高辊面的抗 接触疲劳性能。挤压辊工作过程中，内镶式的耐磨圆柱之间较软的辊体金属有 利于残余应力峰值的释放，也有利于降低疲劳损伤度。2. 提高辊面的耐磨和抗冲击综合性能镶焊式挤压破碎辊能综合利用堆焊耐磨合金柱钉的高硬度、高耐磨性和辊 体材料的高韧性的优势，综合提高辊面耐磨性和抗冲击性能。由于耐磨合金柱 钉镶焊在辊体内部，避免了柱钉崩离脱落的危险，从而进--步提高辊体综合性 能。3. 避免了耐磨合金柱钉的脱落挤压辊辊面耐磨层的大面积脱落是辊面破坏的一种主要的破坏形式。本实 用新型耐磨合金柱釘与辊体是完全的冶金结合，解决了由热膨胀系数不同引起 的镶嵌型耐磨合金柱钉的脱落问题。耐磨合金柱钉之间有高韧性的辊体材料保 护，有效阻止裂纹扩展，即使单个耐磨合金柱钉意外脱落，也不会导致其他柱 钉大面积脱落，从而延长了挤压辊的使用寿命。4.提高了生产效率，降低了耐磨堆焊的成本本实用新型专利只是堆焊孤立的耐磨合金柱钉，没有在辊体表面全部堆焊 耐磨合金材料，使用的堆焊耐磨合金材料较少，降低了堆焊成本。本方法为焊 接制造，辊体磨损后易于在现场维修。由于镶焊的耐磨柱钉材料与基体材料具 有不同的耐磨性能，镶焊的耐磨柱钉耐磨性高于辊体基体材料。在挤压破碎工 作过程中，辊体基体材料容易磨损而形成小凹坑进而咬入物料形成料衬自然保 护层，防止基体继续磨损，延长了挤压辊使用寿命，提高了生产效率。
权利要求1、镶焊式挤压破碎辊，包括辊体(1)，在辊体(1)表面堆焊形成有耐磨柱钉(2)，其特征在于所述辊体(1)表面预设有圆孔(3)，耐磨柱钉(2)从圆孔(3)内用焊接的方法堆焊而成并突出于辊体(1)表面。
2、 根据权利要求1所述的镶焊式挤压破碎辊，其特征在于所述耐磨柱钉 (2)突出于辊体(1)表面l-5iran。
专利摘要本实用新型公开了一种镶焊式挤压破碎辊，包括辊体，在辊体表面预先加工出圆孔，耐磨柱钉从圆孔内用焊接的方法堆焊而成并突出于辊体表面1-5mm，孔深在5-20mm之间。本实用新型结构简单，易于加工，具有如下效果1.降低焊接残余内应力，提高抗接触疲劳性能；2.耐磨柱钉与辊体之间为冶金结合，避免了耐磨合金柱钉的崩离脱落；3.提高辊面的耐磨和抗冲击综合性能；4.提高了生产效率，降低了耐磨堆焊的成本。
文档编号B02C4/00GK201214061SQ200820098438
公开日2009年4月1日 申请日期2008年5月29日 优先权日2008年5月29日
发明者炜 魏 申请人:炜 魏