CN102161240B - 扇形块组合式压辊 - Google Patents

Abstract

本发明提供扇形块组合式压辊，扇形辊的制作、组装和修理容易，无论是热压还是冷压都能确保压辊的耐久性。扇形块组合式压辊的特征在于具有：中心轴，其由辊部和旋转轴构成，辊部具有配合部、结合用凹槽和结合用贯通孔；多个扇形辊，其具有下表面和上表面，下表面与配合部对应，在将各扇形辊组装在一起后，上表面形成为圆周面，上表面的两侧端具有台阶面，在台阶面具有上部贯通孔，多个扇形辊与中心轴结合而形成在圆周方向连续的压辊；结合件，其贯穿结合用贯通孔和上部贯通孔，并将扇形辊和辊部彼此结合在一起；以及紧固罩，其附着于扇形辊或辊部的两个侧面，上端具有勾挂部，该勾挂部勾挂于台阶面的上端，紧固罩在扇形辊的分节部分连续并被固定。

Description

扇形块组合式压辊

技术领域

本发明涉及一种扇形块组合式压辊(segment press roll)，更详细地说，涉及一种提供以下结构的扇形块组合式压辊：在压辊的更换和修理时，无需卸下框架、加压进料器(Force Feeder)和罩，而只需分解紧固罩并进行更换，由此能够显著地缩短修理时间，并且在大型辊的情况下也能够实现部件制作，而不受原材料的外径大小的约束，因此能够实现辊的大型化，并且，在热加工圆筒一体型辊的情况下，由于锻造条件的不同，在材质的选择方面存在限制，从而原材料的开发存在局限性，但是由于扇形辊被制作成一个一个的片材，所以能够实现原材料材质的多样化选择，具有这样的优点的扇形辊的制作、组装以及修理容易，无论是热压还是冷压都能够确保压辊的耐久性。

背景技术

本发明涉及制作应用于压块(briquetting)机械装置的最核心的成型辊等中的压辊的技术，所述压块机械装置的目的在于将由粉末和微粒构成的不适合使用的资源压缩成型为预期的形态和大小、并作为资源进行再利用。

由于世界性的天然资源的枯竭和价格暴涨等，为了活用在生产现场产生的各种废弃物和细微的粉体资源，需要成型机械装置。

但是，现有的各种成型装置利用圆筒一体型原材料制作包括成型辊等的压辊，特别是在制作成型辊的情况下，所述成型装置具有如下的结构：在表面加工出凹槽，在使原材料从辊和辊之间通过的同时进行成型并向下方排出。在以这种方式使用的粉体原材料的成型中，在长时间使用成型辊的情况下，辊凹槽部的疲劳加重，会发生某一部分龟裂或破损的情况，从而必须更换成型辊，在圆筒一体型的情况下，必须更换整个辊。

并且，在由于粉体原材料的上部供给装置的偏心或异常等而向一个方向供给粉体原材料的情况下，会产生成型辊的凹槽单侧磨损或不均衡磨损的情况，无法获得预期的成型形状和成型量，这样，在产生了用于使粉体资源成型的成型辊的不均衡磨损或单侧磨损以及成型辊装置的龟裂或破损的情况下，也必须取出辊装置的整个圆筒一体型辊并进行更换。

在必须更换整个圆筒一体型辊的情况下，在拆卸分解以及更换时需要很多的时间和装备，并且必须在将整体卸下后更换辊部分，因此这也要花费很多的时间，与此相伴的经济费用也会增加。

在以这种方式更换整个成型辊的情况下，不但会造成过大的经济损失，而且在连续生产工序中还会对其它工序造成很大的影响，存在整体生产效率大幅下降的问题。

特别地，对于现有的热加工用圆筒一体型辊这种类型的辊，由于热加工而使得在实际生产中耐久性、冷却性以及效率性显著降低，生产量存在极限，不适于实际生产，在扇形块组合式压辊这种类型的辊的情况下，存在不能确保耐久性的问题，并且存在不容易分解和组装扇形辊的问题。

此外，在将大型、大容量成型辊制作成圆筒一体型的情况下，坯料的制作要花费很多费用，原材料的选择存在局限性，能够制作出的外径的大小也存在极限。

因此，实际情况是迫切需要开发出能够解决这些问题的扇形块组合式压辊。

发明内容

为了解决这样的现有的技术问题，本发明的目的在于提供如下的扇形块组合式压辊：当更换和修理压辊时，无需卸下框架、加压进料器和罩，而只需分解紧固罩并进行更换，由此能够显著地缩短修理时间，并且在大型辊的情况下也能够制作部件，而不受原材料的外径大小的约束，因此能够实现辊的大型化，并且，在热加工圆筒一体型辊的情况下，由于锻造条件的不同，在材质的选择方面存在限制，从而原材料的开发存在局限性，但是由于扇形辊被制作成一个一个的片材，所以能够实现原材料材质的多样化选择，具有这样的优点的扇形辊的制作、组装以及修理容易，无论是热压还是冷压都能够确保压辊的耐久性。

为了达成所述目的，本发明提供一种扇形块组合式压辊，其特征在于，所述扇形块组合式压辊具有：中心轴，该中心轴由圆柱形状的辊部以及与所述辊部的两个侧面的中央部相结合的旋转轴构成，所述辊部具有配合部、结合用凹槽以及结合用贯通孔，所述配合部在圆周面上沿圆周方向形成为多边形面形态或者由凸部和凹部构成的锯齿面形态，所述结合用凹槽形成于所述圆周面的两个侧面，所述结合用贯通孔形成于半径方向，并将所述圆周面和所述结合用凹槽彼此连结在一起；多个被分节的扇形辊，该扇形辊具有下表面和上表面，所述下表面与所述配合部对应，在以包围所述辊部的圆周面的方式将各扇形辊组装在一起后，所述上表面形成为圆周面，所述上表面的两侧端具有向下方形成阶梯差的台阶面，在所述台阶面具有与所述结合用贯通孔一致的上部贯通孔，所述多个扇形辊与所述中心轴结合而形成在圆周方向上连续的压辊；结合件，该结合件贯穿所述结合用贯通孔和上部贯通孔，并将所述扇形辊和辊部彼此结合在一起；以及紧固罩，该紧固罩附着于所述扇形辊或辊部的两个侧面，所述紧固罩的上端具有勾挂部，该勾挂部勾挂于所述扇形辊的台阶面的上端，所述紧固罩在扇形辊的分节部分连续并被固定。

根据本发明的扇形块组合式压辊，能够获得以下效果：在压辊的更换和修理时，无需卸下框架、加压进料器和罩，而只需分解紧固罩并进行更换，由此能够显著地缩短修理时间，并且在大型辊的情况下也能够实现部件制作，而不受原材料的外径大小的约束，因此能够实现辊的大型化，并且，在热加工圆筒一体型辊的情况下，由于锻造条件的不同，在材质的选择方面存在限制，从而原材料的开发存在局限性，但是由于扇形辊被制作成一个一个的片材，所以能够实现原材料材质的多样化选择，具有这样的优点的扇形辊的制作、组装以及修理很容易，无论是热压还是冷压都能够确保压辊的耐久性。

附图说明

图1是应用于本发明的扇形块组合式压辊的中心轴的一个实施例的图，其中，(a)图示出侧面和正面，(b)图示出侧面和截面。

图2是分别示出应用于本发明的扇形块组合式压辊的扇形辊(segment roll)的一个实施例的正面和侧面的图。

图3是示出将图1和图2所示的应用于本发明的扇形块组合式压辊的中心轴和扇形辊结合在一起后的状态的侧视图以及其正面的截面形状的图。并且还追加在主视图部分局部地示出了紧固罩的结合。

图4是示出在本发明的扇形块组合式压辊中的能够应用于热加工的热压辊中应用的具有冷却水通道的中心轴的一个实施例的第一侧面、正面截面、第二侧面的图。

图5是示出图4所示的应用在本发明的扇形块组合式压辊中的中心轴和将扇形辊结合于该中心轴后的状态的侧视图、其正面的截面形状、以及将紧固罩接合于该扇形块组合式压辊后的侧视图的图。

图6是示意性地示出在本发明的扇形块组合式压辊中的能够应用于热加工的热压辊中应用的冷却水通道的一个实施例的系统概略图的图。

图7是示出在本发明的扇形块组合式压辊中的能够应用于热加工的热压辊中应用的中心轴、以及将扇形辊和紧固罩结合于该中心轴后的状态的侧视图以及其正面的截面形状的图。

图8是示出能够应用于本发明的扇形块组合式压辊的多种辊的组合模块划分结构的侧面结构图。

标号说明

10：中心轴；12：配合部；14：结合用凹槽；16：结合用贯通孔；18：旋转轴；19：紧固罩结合用螺栓孔；20：扇形辊；22：(扇形辊)下表面；24：(扇形辊)上表面；25：最外轮廓圆周面的侧面；26：台阶面；27：圆弧形凹槽；28：上部贯通孔；30：结合件；40：紧固罩；42：勾挂部；44：紧固罩的侧面；46：接触突部；52：中心冷却水通道；54：平行冷却水通道；56：连结冷却水通道。

具体实施方式

下面，参照附图和具体实施例对本发明进行详细说明。

本发明涉及扇形块组合式压辊，该扇形块组合式压辊构成为具有：中心轴10，该中心轴10由圆柱形状的辊部以及与所述辊部的两个侧面的中央部相结合的旋转轴18构成，所述辊部具有配合部12、结合用凹槽14以及结合用贯通孔16，所述配合部12在圆周面上沿圆周方向形成为多边形面形态或者形成为由凸部和凹部构成的锯齿面形态，所述结合用凹槽14形成于所述圆周面的两个侧面，所述结合用贯通孔16形成于半径方向，并将所述圆周面和所述结合用凹槽14彼此连结在一起；多个被分节的扇形辊20，该扇形辊20具有下表面22和上表面24，所述下表面22与所述配合部12对应，在以包围所述辊部的圆周面的方式将各扇形辊20组装在一起后，所述上表面24形成为圆周面，所述上表面24的两侧端具有向下方形成阶梯差的台阶面26，在所述台阶面26具有与所述结合用贯通孔16一致的上部贯通孔28，所述多个扇形辊20与所述中心轴10结合而形成在圆周方向连续的压辊；结合件30，该结合件30贯通所述结合用贯通孔16和上部贯通孔28，并将所述扇形辊20和辊部彼此结合在一起；以及紧固罩40，该紧固罩40附着于所述扇形辊20或辊部的两个侧面，所述紧固罩40的上端具有勾挂部42，该勾挂部42勾挂于所述扇形辊20的台阶面26的上端，所述紧固罩40在扇形辊20的分节部分连续并被固定。

即，如在图1至图8中示出的与此相关的具体示例所示，对于该压辊，中心轴具有借助驱动部使辊旋转的旋转轴，且在该中心轴的中央部分具有实质上起到成型等挤压作用的辊部，与该压辊的挤压面相当的部分由扇形辊构成，各个扇形辊并不是附着于圆周面，而是与配合部12结合，该配合部12在圆周面上沿圆周方向形成为多边形面形态或者形成为由凸部和凹部构成的锯齿面形态。

因此，中心轴具有旋转轴，并且具有配置于该中心轴的中央的整体呈圆柱形状的辊部，所述辊部具有配合部12，该配合部12在圆周面上沿圆周方向形成为i)多边形面形态或者ii)由凸部和凹部构成的锯齿面形态，此后与该配合部12结合的扇形辊被固定并结合而不能在圆周方向旋转，为了进一步在半径方向对结合后的扇形辊进行固定，所述辊部具有结合用凹槽14和结合用贯通孔16，所述结合用凹槽14形成于所述圆周面的两个侧面，所述结合用贯通孔16形成于半径方向，并将所述圆周面和所述结合用凹槽14彼此连结在一起。

由此，扇形辊在圆周方向被固定，因此解决了当分解或组装扇形辊时在使中心轴旋转固定角度并分解或组装各个扇形辊的情况下扇形辊旋转的问题，从而容易进行分解或组装，能够将事故防范于未然。

用于实现这种目的的中心轴的具体实施例如图1所示，所述配合部12可以如图8的(a)、(b)所示由多边形面构成，也可以如图8的(c)、(d)所示由锯齿面构成，优选所述配合部12如图1以及图8的(c)、(d)所示形成为由凸部和凹部构成的锯齿面形态，这有利于与后述的扇形辊的结合以及紧固罩等的结合，因而是优选的。

此处，如图1所示，所述结合用凹槽14可以由根据扇形辊的结合位置被分成一节一节的形态的凹槽形成，也可以以使这样的凹槽在圆周方向连续的方式形成为环形态，并且并非必须是凹槽的形态，只要是能够结合后述的结合件的形态即可，也可以形成为凹部或其它的变形形态的结构，也就是说包含所有这样的结构。

如图8所示，根据现场状况及注意事项的不同，与所述中心轴结合的扇形辊可以由多种个数构成，所述扇形辊的下表面形成为与所述配合部12对应的形状，所述扇形辊的上表面形成为如下的形状：在以包围所述辊部的圆周面的方式将各组合模块组装在一起后，所述扇形辊的上表面以形成为压辊的方式形成为圆周面。与此相关的具体示例如图2和图8所示，为了如上所述地在圆周方向进行固定，所述扇形辊具有与配合部对应的下表面。优选的是，为了确保扇形辊的强度并除去脆弱部，在所述配合部12形成为由凸部和凹部构成的锯齿面形态的情况下，所述扇形辊20在所述配合部12的凸部处被分节，并且该扇形辊20的下表面形成为与所述配合部的凹部对应的凸状，在该情况下，在所述结合用凹槽14如图所示地分节形成的情况下，优选所述结合用凹槽14形成于所述配合部的凹部的下部。

并且，为了使这样的扇形辊与用于在半径方向固定该扇形辊的所述中心轴结合，所述上表面24的两侧端具有向下方形成阶梯差的台阶面26，在所述台阶面26具有与所述结合用贯通孔16一致的上部贯通孔28。

并且，为了将本发明的扇形块组合式压辊作为成型辊使用，如图5中示出的具体示例所示，在扇形辊的上表面中的最外轮廓圆周面形成有成形用凹槽。

并且，为了确保所述扇形辊的耐久性，优选所述扇形辊20在最外轮廓圆周面的侧面25和所述台阶面26之间沿着圆周方向具有圆弧形凹槽27，以消除应力集中，所述最外轮廓圆周面是所述扇形辊20的挤压区域。与此相关的具体示例如图2所示。

这种扇形辊在圆周方向由所述配合部固定，并最终由结合件30固定，该结合件30贯穿所述结合用贯通孔16和上部贯通孔28，并将所述扇形辊20和辊部彼此结合在一起，与此相关的具体示例如图3所示。作为所述结合件，可以使用如图所示的螺栓或与此等同的结合件。

并且，在将本发明的压辊使用于热加工等的情况下，需要对辊进行冷却，为此，所述旋转轴还可以具有中心冷却水通道52，该中心冷却水通道52从所述旋转轴的中心部向所述辊部的圆周面下部供给冷却水并回收该冷却水，所述辊部还可以具有由平行冷却水通道54和连结冷却水通道56构成的辊部冷却水通道，其中，所述平行冷却水通道54与旋转轴方向平行、并与所述中心冷却水通道连结，以使冷却水流到所述辊部的圆周面下部，所述连结冷却水通道56在左右侧交替地与所述平行冷却水通道54连结。作为与此相关的具体示例，热加工用扇形块组合式压辊的具体示例如图4和图5所示。图4是示出形成有冷却水通道的中心轴的图，考虑到除去因形成冷却水通道而产生的结构弱点、以及冷却水通道的形成的容易性等，冷却水通道全部形成于作为一体型部件的中心轴，优选的是：为了顺畅地对扇形辊进行冷却，在应用于由锯齿面形成的配合部的情况下，所述平行冷却水通道配置于凸部。

冷却水在沿着旋转轴被输送到辊部后，沿着如图4(仅示出中心轴)和图5(整体组装状态)所示的在半径方向延长的中心冷却水通道被输送至圆周部，然后，冷却水在沿着平行冷却水通道流动而进行冷却并移动至所述辊部的侧面后，反复进行沿着连结冷却水通道(在附图中用椭圆形罩表示)向下一平行冷却水通道移动的形态，从而环绕整个辊部的圆周面，并再次回归中心冷却水通道并被排出。对于所述冷却水的移动方式，图6相当于示出当假定将辊部的圆周面展开成平面的形态时的冷却水的移动关系的图，该图6示出了如下的结构：冷却水从中心冷却水通道(该中心冷却水通道位于中心部)中的位于上部的管流入，环绕辊部的冷却水通道，然后冷却水从中心冷却水通道中的位于下部的管排出。如图所示，这样的冷却可以利用通过一个中心冷却水通道、且在整个辊部循环的一个通道来实现，或者也可以与此不同地设置大量的中心冷却水通道、并配置相对于圆周方向被划分开的大量的冷却水通道。

并且，为了在基于所述结合件的固定的基础上追加对扇形辊的附加固定，本发明的扇形块组合式压辊还具有紧固罩。所述紧固罩40附着于扇形辊20或辊部的两个侧面，该紧固罩40的上端具有勾挂于所述扇形辊20的台阶面26的上端的勾挂部42，该紧固罩40发挥防止扇形辊在半径方向脱离的作用、以及使扇形辊在圆周方向对齐的作用。因此，关于所述紧固罩，可以通过在固定有形成为在扇形辊20的分节部分(即扇形辊的连结区间)连续的形态的罩的形态下利用被分节的紧固罩仅将所述分节部分结合在一起而形成，优选的是，如图7中示出的该具体示例所示，所述紧固罩形成为连续的环形状，这在力的平均分配以及自对齐等方面是优选的。

并且，优选的是，所述配合部是由凸部和凹部构成的锯齿面形态，所述扇形辊在所述配合部的凸部处被分节，并且该扇形辊的下表面形成为与所述配合部的凹部对应的凸状，所述结合用凹槽形成在所述配合部的凹部的下部，在这种情况下，如图7所示，所述紧固罩40附着于所述配合部12的凸部的侧面，并且形成为连续的环形状，这在附着于一体型部件进行对齐以及力的分散方面是有利的，因而是优选的。

进一步优选的是，如图7中放大示出的那样，所述紧固罩40的勾挂部42和所述台阶面26的上端之间的接触面由倾斜面构成，该倾斜面的外侧终端比内侧终端向旋转轴侧倾斜，在辊部以及扇形辊由于热加工作业等而膨胀的情况下，能够防止应力集中于紧固罩，从而能够将破损防范于未然，进一步优选的是，所述紧固罩40的朝向所述扇形辊20或辊部的两个侧面的侧面44在下端具有朝向扇形辊20或辊部的两个侧面的接触突部46，从而所述紧固罩40以所述接触突部46与所述扇形辊20或辊部的两个侧面接触、而其余部分与所述扇形辊20或辊部的两个侧面离开的形态与扇形辊20或辊部结合。由此，能够增大紧固罩的弹性变形量，能够防止由于热膨胀的差异引起的破损，并且在冷却时容易复原，即便是在反复进行热加工和冷加工之间的循环的情况下也能够防止紧固罩的烧结变形。

以上说明了的本发明并不受限于所述发明的详细说明、实施例以及附图，本领域技术人员在不脱离记载于所附的权利要求书中的本发明的思想和领域的范围内进行的各种修改和变更当然也包含在本发明的范围内。

Claims (4)

1.一种扇形块组合式压辊，其特征在于，

所述扇形块组合式压辊具有：

中心轴，该中心轴由圆柱形状的辊部以及与所述辊部的两个侧面的中央部相结合的旋转轴构成，所述辊部具有配合部、结合用凹槽以及结合用贯通孔，所述配合部在圆周面上沿圆周方向形成为由凸部和凹部构成的锯齿面形态，所述结合用凹槽形成于所述圆周面的两个侧面，所述结合用贯通孔形成于半径方向，并将所述圆周面和所述结合用凹槽彼此连结在一起；

多个被分节的扇形辊，该扇形辊具有下表面和上表面，所述下表面与所述配合部对应，在以包围所述辊部的圆周面的方式将各扇形辊组装在一起后，所述上表面形成为圆周面，所述上表面的两侧端具有向下方形成阶梯差的台阶面，在所述台阶面具有与所述结合用贯通孔一致的上部贯通孔，所述多个扇形辊与所述中心轴结合而形成在圆周方向连续的压辊；

结合件，该结合件贯通所述结合用贯通孔和上部贯通孔，并将所述扇形辊和辊部彼此结合在一起；以及

紧固罩，该紧固罩附着于所述扇形辊或辊部的两个侧面，所述紧固罩的上端具有勾挂部，该勾挂部勾挂于所述扇形辊的台阶面的上端，所述紧固罩在扇形辊的分节部分连续并被固定，

其中：所述扇形辊在所述配合部的凸部处被分节，并且该扇形辊的下表面形成为与所述配合部的凹部对应的凸状，所述结合用凹槽形成在所述配合部的凹部的下部，所述紧固罩附着于所述配合部的凸部的侧面，并且形成为连续的环形状，

所述紧固罩的朝向所述扇形辊或辊部的两个侧面的侧面在下端具有朝向扇形辊或辊部的两个侧面的接触突部，从而所述接触突部与所述扇形辊或辊部的两个侧面接触，而其余部分与所述扇形辊或辊部的两个侧面离开。

2.根据权利要求1所述的扇形块组合式压辊，其特征在于，

所述扇形辊在最外轮廓圆周面的侧面与所述台阶面之间沿着圆周方向具有圆弧形凹槽，所述最外轮廓圆周面是所述扇形辊的挤压区域。

3.根据权利要求1所述的扇形块组合式压辊，其特征在于，

所述紧固罩的勾挂部和所述台阶面的上端之间的接触面形成为倾斜面，该倾斜面的外侧终端比内侧向旋转轴侧倾斜。

4.根据权利要求1所述的扇形块组合式压辊，其特征在于，所述旋转轴还具有中心冷却水通道，该中心冷却水通道从所述旋转轴的中心部向所述辊部的圆周面的下部供给冷却水并回收该冷却水，所述辊部还具有由平行冷却水通道和连结冷却水通道构成的辊部冷却水通道，其中，所述平行冷却水通道与旋转轴方向平行，并与所述中心冷却水通道连结，以使冷却水流到所述辊部的圆周面的下部，所述连结冷却水通道在左右侧交替地与所述平行冷却水通道连结，所述平行冷却水通道配置于所述凸部。