CN101502775B - 一种旋转刮刀 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种旋转刮刀，包括：以复合材料制成的刀头，以高分子材料制成的护套，以及与所述刀头连接的用于支撑所述刀头的刀杆。本发明能够通过采用具有高硬度，高强度和良好的韧性的复合材料做刀头，其耐磨性是普通陶瓷材料的30倍以上，因此旋转刮刀的使用寿命大幅度提高，降低生产成本，提高工作效率，减轻了工人劳动强度。
Description
技术领域
本发明涉及机械领域，特别是涉及一种用于圆盘造球机上的旋转刮刀。
背景技术
圆盘造球机是利用倾斜的圆盘在转动时将铁矿粉成球，但由于铁矿粉的粘性容易粘结在盘面上，影响成球质量，所以要及时清理。造球盘旋转刮刀是造球系统最关键的易磨损部件之一。刮刀头材料抗磨性能的高低，直接影响刀头到造球盘底面的高度，从而影响造球质量。目前钢铁厂球团工部造球盘使用的刮刀主要是由陶瓷材料与钢材棒料制成，该产品存在耐磨性低，使用寿命短，清盘维修频繁等问题。清盘维修频繁势必影响圆盘造球机的工作效率，同时也增加了工人的工作强度。
发明内容
本发明的目的是提供一种具有高耐磨性，能够提高圆盘造球机的使用寿命，并且节约成本、降低工人工作强度、有效提高圆盘造球机生产效率的旋转刮刀，特别是提供一种用于圆盘造球机上的旋转刮刀。
为达到上述目的，本发明的技术方案提供一种旋转刮刀，包括：以复合材料制成的刀头，以及与所述刀头连接的用于支撑所述刀头的刀杆，所述旋转刮刀还包括套装在所述刀杆靠近所述刀头一端的护套，所述护套由高分子材料制成，所述高分子材料具体为分子量在150～400的聚乙烯。
其中，所述刀头、刀杆通过螺栓连接，所述刀头、刀杆、螺栓同轴。
其中，所述护套与所述刀杆通过顶丝固定为一体。
其中，所述顶丝与所述螺栓连接，将所述护套、刀杆、螺栓连为一体。
其中，所述刀头与所述刀杆之间连接有用于使所述刀杆和刀头紧密连接的垫片。
其中，所述复合材料具体为以下材料中的一种：Al2O3/Fe3Al复合材料、碳化硅晶须补强氮化硅复合材料或ZrO2/Fe3Al复合材料。
上述技术方案仅是本发明的一个优选技术方案，具有如下优点：通过采用耐磨材料制成的刀头，大大提高了刀头的使用寿命，进而提高了高圆盘造球机的使用寿命，效提高了圆盘造球机的生产效率，并且节约成本，降低了工人劳动强度。
附图说明
图1是本发明实施例的一种旋转刮刀的结构示意图；
图2是图1的A-A剖视图。
其中，1，刀杆；2，刀头；3，护套；4，顶丝；5，螺栓；6，垫片。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
图1是本发明实施例的一种旋转刮刀的结构示意图，结合图1，旋转刮刀的刀杆1，安装在圆盘造球机上的刮刀爪盘上，用于支撑整个刮刀体，并与造球机相连。由于刀杆1在工作过程中所要承受的摩擦力并不是很大，不需要选用耐磨材料，遂选用普碳钢作为刀杆材料，不仅能达到工作要求，而且节约了成本。
整个旋转刮刀的核心部分是刀头2。刀头2是清理造球机盘面的主要部位。在工作过程中，刀头2随着爪盘高速运动，直接与铁矿粉接触，通过摩擦力作用清理盘面上粘附的铁矿粉，并对未粘附在盘面上的铁矿粉起搅拌作用，使得盘面上的铁矿粉尽量保持在各个地方密度一致，从而提高了成球率。刀头2一直处在摩擦的环境中，若刀头被磨损到不能使用的时候，将被更换。更换刀头就要停止生产，影响造球的效率，所以刀头2不宜经常更换。基于上述考虑，本实施例选用耐磨性能好的功能陶瓷材料作为刀头材料，其耐磨性能是普通陶瓷材料的30倍以上。一次调整后可使用24周以上，期间不需要维护调整，可大幅度提高设备作业率，因旋转刮刀维修维护造成的停机时间可降低至1～2天/年。
护套3的主要作用是保护刀杆1免受铁矿粉的撞击和磨擦。在工作过程中，由于高速旋转，铁矿粉经常会撞击刀杆1，而且在搅拌过程中，铁矿粉难免与刀杆1发生摩擦，磨损刀杆1。刀杆1若被磨损到一定程度，将发生断裂，从而严重影响圆盘造球机的正常工作。把护套2套装在刀杆1前端(即靠近刀头2的一端)，起到了保护刀杆1的目的。这样，护套3与铁矿粉发生撞击和摩擦，刀杆1得到了有效保护。护套3的寿命也影响着更换周期，因此，要选用耐磨性能好的材料。选用尼龙、聚氨酯或者超高分子量聚乙烯(分子量在150～400)等高分子材料作为护套材料，其耐磨性能完全可以达到使用要求，保证在刀头的正常工作期间能够正常工作，而且其价格低廉。
顶丝4的主要作用是将护套3固定在刀杆2上，也可以用来固定螺栓5的位置，顶丝4最后要插入到螺栓5中，对螺栓5也起到了固定作用。
螺栓5通常选用内六角螺栓，本实施例刀头2、刀杆1为圆柱体，在刀头2的端面中心加工安装内六角螺栓的通孔，并且在刀杆1相应位置加工安装内六角螺栓的带螺纹的盲孔，内六角螺栓不仅将刀头2和刀杆1紧密地连接在一起，而且将刀头2牢牢固定。连接后，刀头2、刀杆1、螺栓5连接为同轴的一体结构。顶丝4定死了螺栓5的位置，使得其在工作过程中不会出现晃动；螺栓5被固定后，刀头2也不会出现晃动，保证了整个旋转刮刀工作的稳定性。
在刀头2和刀杆1之间加装垫片6，加装垫片6的目的是为了使得刀头2与护套3、刀杆1之间结合更紧密。垫片6材料选用铜片或者铝片等。
旋转刮刀的制备过程如下：加工刀杆1，达到要求的尺寸；将护套3套到刀杆1上；将垫片6放到刀杆1上，然后将刀头2放到其上，并在刀头2中放入螺栓5，固定刀头2的位置；在如图位置上给护套钻孔，并对螺栓5钻孔；将顶丝4顶入孔中，在螺栓处固定。
实施例1
选用20#钢作为刀杆材料，选用Al2O3/Fe3Al复合材料为刀头材料，尼龙为护套材料，0.4mm厚的铜片为垫片。
该组合式旋转刮刀制备过程如下：
1.加工刀杆，达到要求的尺寸；
2.将护套套到刀杆上；
3.将垫片放到刀杆上，然后将刀头放到其上，并在刀头中放入螺栓，固定刀头的位置；
4.在如图位置上给护套钻孔，并对螺栓钻孔；
5.将顶丝顶入孔中，在螺栓处固定。
该旋转刮刀消耗费用仅需10500元/台、年。
实施例2
选用45#钢作为刀杆材料，选用碳化硅晶须补强氮化硅复合材料为刀头材料，聚氨酯为护套材料，0.5mm厚的铝片为垫片。
该组合式旋转刮刀制备过程如下：
1.加工刀杆，达到要求的尺寸；
2.将护套套到刀杆上；
3.将垫片放到刀杆上，然后将刀头放到其上，并在刀头中放入螺栓，固定刀头的位置；
4.在如图位置上给护套钻孔，并对螺栓钻孔；
5.将顶丝顶入孔中，在螺栓处固定。
该旋转刮刀消耗费用仅需10000元/台、年。
实施例3
选用45#钢作为刀杆材料，选用ZrO2/Fe3Al复合材料为刀头材料，分子量在150～400的高分子量聚乙烯为护套材料，0.2mm厚的铜片为垫片。
该组合式旋转刮刀制备过程如下：
1.加工刀杆，达到要求的尺寸；
2.将护套套到刀杆上；
3.将垫片放到刀杆上，然后将刀头放到其上，并在刀头中放入螺栓，固定刀头的位置；
4.在如图位置上给护套钻孔，并对螺栓钻孔；
5.将顶丝顶入孔中，在螺栓处固定。
该旋转刮刀消耗费用仅需11000元/台、年。
综上所述，采用金属陶瓷基复合材料做刀头，该材料具有超高硬度，超高强度和良好的韧性，其耐磨性是普通陶瓷材料的30倍以上，因此旋转刮刀的使用寿命大幅度提高，基本上可满足球团系统生产的正常要求，达到了降低生产成本，提高作业率，减轻工人劳动强度的目的。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种旋转刮刀，其特征在于，包括：以复合材料制成的刀头，以及与所述刀头连接的用于支撑所述刀头的刀杆，所述旋转刮刀还包括套装在所述刀杆靠近所述刀头一端的护套，所述护套由高分子材料制成，所述高分子材料具体为分子量在150～400的聚乙烯。
2.如权利要求1所述的旋转刮刀，其特征在于，所述刀头、刀杆通过螺栓连接，所述刀头、刀杆、螺栓同轴。
3.如权利要求2所述的旋转刮刀，其特征在于，所述护套与所述刀杆通过顶丝固定为一体。
4.如权利要求3所述的旋转刮刀，其特征在于，所述顶丝与所述螺栓连接，将所述护套、刀杆、螺栓连为一体。
5.如权利要求4所述的旋转刮刀，其特征在于，所述刀头与所述刀杆之间连接有用于使所述刀杆和刀头紧密连接的垫片。
6.如权利要求1所述的旋转刮刀，其特征在于，所述复合材料具体为以下材料中的一种：
Al2O3/Fe3Al复合材料、碳化硅晶须补强氮化硅复合材料或ZrO2/Fe3Al复合材料。
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