CN103379960B - 碎金属制造用的粉碎装置 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的在于提供一种能够利用单一驱动源来工作、且能够一边维持较高的耐久性一边进行金属材料的稳定粉碎的碎金属制造用粉碎装置。本发明是一种碎金属制造用粉碎装置,其在以能够旋转的方式并列配置的一对金属辊(16、18)之间粉碎金属材料来制造碎金属。金属辊中的一个金属辊为驱动辊(16),该驱动辊(16)通过利用驱动带(74)相连结的驱动源(66)而进行旋转驱动,金属辊中的另一个金属辊为从动辊(18)。从动辊(18)在与驱动带(74)的轨道平面平行的平面上配置在驱动辊(16)与驱动源(66)之间。

Description

碎金属制造用的粉碎装置

技术领域

[0001] 本发明涉及一种碎金属制造用的粉碎装置以及金属辊,详细地说,涉及一种用来 制造在碎裂加工、石材切割等中所使用的碎金属的粉碎装置、以及安装于这种粉碎装置的 金属车昆。

背景技术

[0002] 作为在喷砂加工等中所使用的投放材料,使用有碎金属等金属粒。作为制造这种 投放材料的装置,一般并且广泛地已知有辊式破碎机(碎金属制造装置),该辊式破碎机一 边旋转驱动以使外周面相对的方式配置的一对粉碎用金属辊,一边向金属辊的相对的外周 面之间供给碎金属制造用的金属材料(金属粒),粉碎该金属材料而制成碎金属。

[0003] 作为碎金属制造用的金属原料,一般使用钢粒,但是有时也使用从通过粉碎制造 的碎金属中筛分出的粗粒度的碎金属作为碎金属制造用的金属原料。

[0004] 例如,在专利文献1中公开了一种使用粉碎机12 (辊式破碎机)粉碎硬粒而制造碎 金属的碎金属制造装置。

[0005] 此外,在专利文献2至专利文献4中记载有使用辑式破碎机来制造碎金属的情况。

[0006] 如此,用于旋转驱动一对粉碎用的金属辑来粉碎金属硬粒的碎金属制造装置(车昆 式破碎机)为公知常识,且这种辊式破碎机作为粉碎效率最高的装置而得到普及是显而易 见的。

[0007] 此外,在专利文献5中公开了一种碎金属制造装置,其是其两根粉碎用的金属辊分 别支承于固定轴承座和滑动轴承座、且在这些固定轴承座与滑动轴承座之间配置有弹簧的 相对辊式碎金属制造用粉碎装置,两根粉碎用的金属辊分别借助传动带与电动机相连结。

[0008] 现有技术文献

[0009] 专利文献

[0010] 专利文献1:日本专利特开平10-180633

[0011] 专利文献2:中国专利CN1846864A

[0012] 专利文献3:中国专利CN101362933A

[0013] 专利文献4:中国专利CN101362934A

[0014] 专利文献5:中国实用新型CN201445970U

发明内容

[0015] 发明要解决的问题

[0016] 在上述专利文献等所公开的碎金属粉碎装置(辊式破碎机)中,出于某些理由,有 时向一对金属辊之间供给的金属材料的量会暂时性地增加。若产生这种增加供给量的现 象,则会产生金属原料(原料硬粒)成为块状、不会在一对金属辊之间被粉碎而是被压入一 对金属辊的外表面之间并夹住的、所谓的"咬入"。

[0017] 而且,该"咬入"会产生分开一对金属辊的冲击力,扩大两根金属辊的间隔而阻碍 进行稳定的粉碎。

[0018] 但是,在上述专利文献等所公开的碎金属粉碎装置(辊式破碎机)中,未设置有在 因这种"咬入"而产生分开一对金属辊的冲击性力的情况下起到维持该两根金属辊间隔的 功能的机构。

[0019] 因此,在上述专利文献等所公开的碎金属粉碎装置(辊式破碎机)中,存在有在产 生了"咬入"的情况下两根金属辊间隔扩大而无法进行稳定的粉碎这一问题。

[0020] 此外,在专利文献5所记载的构造中,由于在产生了这种"咬入"的情况下固定轴承 座和滑动轴承座4这两者会弹性变形来吸收冲击的结构,因此存在如下问题:在产生"咬入" 时会对于固定轴承座、滑动轴承座及轴承等作用较大的力,导致这些构件的寿命变短。

[0021] 此外,在专利文献5所记载的构造中,由于需要两个驱动源(电动机),因此还存在 成本上升这一问题。

[0022] 而且,在专利文献5所记载的构造中,由于在对一对金属辊中的每一个进行支承的 固定轴承座和滑动轴承座之间配置有弹簧,以使得两根粉碎用金属辊不会相互激烈冲击, 因此还存在朝向使一对金属辊彼此靠近方向的力在弹簧的作用下相抵消、粉碎力变弱这一 问题。

[0023] 而且,由于上述专利文献等所公开的碎金属粉碎装置(辊式破碎机)是在一对粉碎 用的金属辊之间粉碎碎金属制造用原料而制造碎金属,因此金属辊的外周面被通过粉碎而 产生的碎金属剧烈切削,会存在金属辊外周面的磨损。

[0024] 因此,一直以来进行了以下尝试:为了提高粉碎用金属辊的耐磨损性,作为粉碎用 金属辊的材料,使用各种机械构造用碳素钢、机械构造用合金钢、碳素工具钢、合金工具钢、 或具有与这些钢材类似的化学成分的铸钢,而且通过实施淬火、回火等热处理而调整其硬 度与韧性,从而提高耐磨损性。

[0025]但是,由于粉碎用的金属辊为具有几百kg左右的重量且60mm以上厚度的大型部 件,因此容易因淬火而产生淬火裂纹,此外,由于难以得到均匀的硬度分布,因此存在磨损 不均匀这一问题。

[0026] 本发明是为了解决上述问题点而完成的,其目的在于提供一种能够利用单一的驱 动源来工作、且能够一边维持较高的耐久性一边进行金属材料的稳定粉碎的碎金属制造用 的粉碎装置。

[0027] 另外,本发明的目的在于提供一种具有适度的硬度与韧性且耐磨损性优异的、使 用于碎金属制造用粉碎装置的粉碎用的金属辊。

[0028] 用于解决问题的方法

[0029] 根据本发明,

[0030] 提供一种碎金属制造用粉碎装置,其在以能够旋转的方式并列配置的一对金属辊 之间粉碎金属材料来制造碎金属,其特征在于,

[0031 ] 上述金属辊中的一个金属辊为驱动辊,该驱动辊通过利用驱动带相连结的驱动源 而进行旋转驱动,上述金属辊中的另一个金属辊为从动辊,

[0032] 上述从动辊在与上述驱动带的轨道平面平行的平面上配置在上述驱动辊与上述 驱动源之间。

[0033] 根据这种结构,由于驱动源单一,因此能够实现装置的小型化和制作费用的降低。

[0034] 此外,在将进行旋转驱动的金属辊称为驱动辊、将另一个金属辊称为从动辊的情 况下,由于从动辊利用其与驱动辊之间的摩擦力也进行旋转,因此不需要设置两个旋转驱 动单元,而是利用驱动辊与从动辊的旋转速度之差而对碎金属制造用原料作用剪切应力来 改善粉碎效率,从而提高成品率。

[0035] 而且,由于是上述从动辊在与上述驱动辊的轨道平面平行的平面上配置在上述驱 动辊与上述驱动源之间的结构,因此当在两个金属辊之间因碎金属制造用原料的"咬入"而 产生了扩大金属辊之间的间隔这种冲击性力的情况下,由于带的张力增加,因此不会空转, 能够实现稳定的粉碎。

[0036] 由于是驱动辊及从动辊这两者不具有向外部突出的径向边缘的构造,因此能够消 除在两端向外部突出的径向边缘部分应力集中而容易破损、同时用于制作粉碎用金属辊的 费用增加这一问题。

[0037]根据本发明的其他优选方式,

[0038] 上述金属辊中的至少一个金属辊的旋转轴支承于轴承箱,

[0039] 该轴承箱构成为,利用与该轴承箱相连结的压力调整单元能够沿与上述旋转轴正 交的方向滑动。

[0040] 根据这种结构,

[0041]由于能够利用压力调整单元来设定金属辊之间的按压力,因此能够根据碎金属制 造用原料的粒度进行调整。

[0042]而且,当在两个金属辊之间因咬入碎金属制造用原料而作用有扩大金属辊之间的 间隔的冲击性力的情况下,由于金属辊能够向间隔扩大的方向移动,因此减轻施加于轴承、 轴承箱的负载而提高耐久性。

[0043]根据本发明的其他优选方式,

[0044] 上述轴承箱的滑动方向为水平方向。

[0045] 根据本发明的其他优选方式,

[0046] 上述压力调整单元具有弹性体箱和弹性体固定器具,

[0047] 上述弹性体箱在能够变形的外壳容器的内部封入有从弹簧、空气、水和油中选择 的任意一种弹性体,

[0048] 上述弹性体箱设置在上述轴承箱和托架之间,并利用安装于托架的弹性体固定器 具支承固定。

[0049] 根据这种结构,

[0050] 由于弹性体箱为封入了弹性体的简单构造,因此能够使装置小型化。

[0051] 根据本发明的其他优选方式,

[0052] 上述金属辊中的至少另一个金属辊的旋转轴支承于轴承箱,

[0053]在上述另一个金属辊的轴承箱上连结有位置调整单元,该位置调整单元用于调整 该金属辊的与旋转轴正交的水平方向的位置。

[0054]根据这种结构,由于能够利用位置调整单元任意地设定金属辊之间的按压力,因 此能够根据碎金属制造用原料的粒度进行调整。

[0055]根据本发明的其他优选方式,

[0056]上述位置调整单元为螺栓、气缸、液压缸和电动缸中的任意一者,

[0057] 上述位置调整单元设置在上述轴承箱和托架之间。

[0058] 上述一对金属辑设置在固定于框架上的壳体内,

[0059] 在上述壳体的上部设有用于向上述金属辊供给碎金属制造用原料的原料供给机 构,该原料供给机构包括:原料滑道,其用于向上述一对金属辊之间供给原料;原料分散台, 其用于一边使从外部接收的原料沿金属辊的轴向分散一边向上述原料滑道输送该原料;以 及原料分散单元,其用于使原料分散台上的原料沿金属辊的轴向分散。

[0060] 根据这种结构,由于碎金属制造用原料沿金属辊在轴线方向上均匀扩散而向金属 辊供给,因此金属辊的不均匀磨损降低从而耐久性上升。

[0061 ]此外,由于发生金属辊的磨损均匀,因此碎金属制造用原料不会从不均匀磨损部 的间隙没有被粉碎就落下的问题大幅度降低,成品率上升。

[0062]根据本发明的其他优选方式,

[0063]上述原料分散单元为利用电力或压缩空气进行驱动的振动产生装置。

[0064]根据本发明的其他优选方式,

[0065]上述一对金属辑的至少外周面由高猛铸钢构成,

[0066] 该高锰铸钢的化学成分是以质量%为(::0.8~1.5、Mn:ll~33、Cr:l~4、Si:0.8& 下、剩余部分为Fe以及不可避免的杂质。

[0067] 若使用高锰铸钢,则可提供具有适度的硬度和韧性且耐磨损性优异的粉碎用金属 辊。

[0068] 而且,由于上述这种高锰铸钢具有韧性优异的残留奥氏体基组织,并仅对使用过 程中被施加冲击的表面部进行加工硬化而相变成马氏体组织,因此兼备耐磨损性和韧性, 故适合用作金属辊的材料。

[0069]根据本发明的其他优选方式,

[0070] 上述一对金属辑的至少外周面由高猛铸钢构成,

[0071] 该高锰铸钢的化学成分是以质量%为(::0.9~1.3、Mn:ll~14、Cr:1.5~2.5、Si: 〇. 8以下、剩余部分为Fe以及不可避免的杂质。

[0072] 由于这种高锰铸钢的现材料费较低且机械加工的容易性较高,故为优选。

[0073]根据本发明的其他方式,

[0074]提供一种金属辊,其用于碎金属制造用粉碎装置,该碎金属制造用粉碎装置在以 能够旋转的方式并列配置的一对金属辊之间粉碎金属材料来制造碎金属,

[0075]该金属辊通过以下工序制造而成:

[0076]混合高锰铸钢的原料并使其熔融,准备1660 °C~1720 °C的熔液;

[0077] 将上述熔液浇注到铸模中进行铸造;

[0078] 在铸造物冷却之后进行开模,取出铸造物;

[0079] 研扫去除附着于铸造物的铸模材料;

[0080] 去除铸造物产品部以外的浇注系统、冒口;

[0081 ] 将铸造物制品部送入200 °C以下的热处理炉中,之后以60 °C/小时的升温速度升温 至1040 °C~1060 °C,在1040 °C~1060 °C下保持2~4小时;

[0082]从热处理炉中取出,然后实施浸渍于水槽中来进行急速冷却的水韧处理;

[0083]研扫去除在热处理下生成的氧化皮膜;以及

[0084]对铸造物产品部进行机械加工而形成为预定的尺寸。

[0085] 发明的效果

[0086]根据本发明,提供一种能够利用单一的驱动源来工作、且能够一边维持较高的耐 久性一边进行金属材料的稳定粉碎的碎金属制造用的粉碎装置。

[0087]另外,提供一种具有适度的硬度与韧性且耐磨损性优异的、使用于碎金属制造用 粉碎装置的粉碎用的金属辊。

附图说明

[0088] 图1是本发明的优选实施方式的碎金属制造用粉碎装置的简要的主视图。

[0089] 图2是截取了碎金属制造用粉碎装置的一部分的简要的右侧视图。

[0090] 图3是截取了碎金属制造用粉碎装置拆卸了壳体的状态下的一部分的俯视图。

[0091] 图4是表示图1的碎金属制造用粉碎装置中所使用的压力调整单元的构造的简要 图。

[0092]图5是表示其他压力调整单元的构造的简要图。

具体实施方式

[0093] 以下,参照附图说明本发明的优选实施方式的碎金属制造用粉碎装置10。

[0094] 图1是本发明的优选实施方式的碎金属制造用粉碎装置10的简要的主视图,图2是 截取了碎金属制造用粉碎装置10的一部分的简要的右侧视图,图3是截取了碎金属制造用 粉碎装置10拆卸了壳体的状态下的一部分的俯视图。

[0095]本实施方式的碎金属制造用粉碎装置10具有如下构造:在框架12上部的壳体14 内,以外周面能够以相接触的方式旋转的方式并列配置(支承)有一对圆柱状的金属辊16、 18,向该一对金属辑16、18的外周面之间供给碎金属制造用原料,该碎金属制造用原料在一 对金属辊之间被粉碎而成为碎金属,然后向金属辊16、18的下方排出。

[0096] 如图1至图3所示,在碎金属制造用粉碎装置10中,在设于框架12上的壳体14内以 能够旋转的方式支承有构成一对金属辊16、18的驱动辊16与从动辊18。

[0097] -对金属辊16、18分别具有大致圆筒状的外周部16a、18a,该外周部16a、18a由高 猛铸钢构成。另外,只要外周部16a、18a的至少最外层面由高猛铸钢构成,外周部16a、18a就 可以是其他构成。

[0098] 作为本实施方式的碎金属制造用粉碎装置的金属辊16、18中所使用的高锰铸钢, 例如化学成分是以质量%为(::0.8~1.5、]«11 :11~33、〇:1~4、3丨:0.8以下、剩余部分为卩6 和不可避免的杂质。此外,也可以是C:0.9~1.3、]«11 :11~14、〇:1.5~2.5、3丨:0.8以下、剩 余部分为Fe以及不可避免的杂质。

[0099] 碎金属制造用粉碎装置10在框架12上方具有用于向金属辊16、18供给从未图示的 原料料斗供给的碎金属制造用原料即金属原料(金属粒)的原料供给机构。

[0100] 原料供给机构包括:原料分散台20,其用于从原料料斗等外部装置接收金属原料; 原料滑道22,其用于从原料分散台20接收金属原料并供给到一对金属辊16、18之间;以及金 属材料分散单元24。

[0101]原料分散装置24具有使原料分散台20上的金属原料沿金属辊16、18的轴线方向分 散的功能,在本实施方法中,该原料分散装置24是利用电力或压缩空气进行驱动的振动产 生装置。

[0102] 此外,作为原料分散装置24,也可以使用利用外部动力进行驱动的旋转叶片、旋转 刷等。而且,也可以在供原料分散台20的碎金属制造用原料流动的表面上设置多个凸部来 用作替代原料分散装置的原料分散单元。而且,也可以与凸部并用振动产生装置等。

[0103] 根据这种结构,将从原料料斗等外部装置供给到原料分散台20的图1中箭头所示 的部分的金属粒一边在原料分散台20上向原料滑道22方向移动,一边在来自原料分散装置 24的振动下沿金属辊16、18的轴向(与图1的纸面正交的方向)均匀扩散,同时供给到原料滑 道22。供给到原料滑道22的金属粒以沿金属辊16、18的轴向大致均匀的方式供给到金属辊 16、18之间并被粉碎。

[0104] 如此,由于碎金属制造用原料以沿金属辊16、18的轴向辊的宽度方向均匀扩散的 方式进行供给,因此金属辊16、18的外周面16a、18a的不均匀磨损减少而耐久性上升。

[0105] 此外,由于发生金属辊的磨损均匀,因此碎金属制造用原料不会从不均匀磨损部 的间隙没有被粉碎就落下这一问题大幅度降低,成品率上升。

[0106] 接着,说明一对金属辊16、18、即驱动辊16和从动辊18的支承机构。

[0107] 在驱动辊16及从动辊18的径向中心处分别固定有驱动轴26和从动轴28。驱动轴26 和从动轴28的两端从驱动辊16和从动辊18的两侧面突出,并被容纳于轴承箱30、31中的轴 承32支承为能够旋转。

[0108] 如图2的截取部分所示那样,对驱动辊16的驱动轴26进行支承的轴承箱30嵌合固 定于驱动侧位置调整滑动件34。驱动侧位置调整滑动件34利用螺栓固定于驱动侧滑块36。 而且,滑块36以能够滑动的方式支承于驱动侧滑板38。

[0109] 其结果,驱动辊16的驱动轴26构成为能够在离开及靠近从动辊18的从动轴28的方 向(在图2中与纸面正交的方向)上滑动。

[0110] 在驱动侧位置调整滑动件34与驱动侧滑块36之间设有沿垂直方向延伸的间隙(未 图示),通过对将驱动侧位置调整滑动件34和驱动侧滑块36相连结的螺栓进行调整,能够对 驱动辊16的轴向位置进行微调。

[0111] 与驱动辊16侧相同,从动辊18也被驱动侧位置调整滑动件34'和驱动侧滑块36 '等 支承。

[0112] 接着,说明框架12的整体构造。

[0113] 如图1及图2的局部剖视图所示那样,在碎金属制造用粉碎装置10中,在框架12上 利用螺栓连接有用于安装金属辊16、18的安装底座40。而且,在安装底座40上利用螺栓连接 有下部基座42,在下部基座42上利用螺栓隔着定距块46连接有上部基座44。

[0114] 在上部基座44和下部基座42上形成有用于供连结杆48穿过的孔部,在该孔部中贯 穿有连结杆48。在连结杆48的两端隔着衬垫50、52安装有托架54、56,自托架54、56的外侧连 接有螺母58。

[0115] 此外,在下部基座42的上表面,在驱动辊16侧以能够更换的方式安装有驱动侧滑 板38,在从动辊18侧以能够更换的方式安装有从动侧滑板60。

[0116] 如图3所示,在碎金属制造用粉碎装置10中,驱动辊16和从动辊18具有大致圆筒状 的外周部16a、18a,该外周部16a、18a形成以轴线方向两端的内径成为最大的方式朝向轴线 方向内侧去而变窄的锥状的内部空间。

[0117] 在该内部空间内,从轴线方向两端插入锥形加工成与内部空间相对应形状的辊固 定器具62,该两侧的辊固定器具62利用螺栓等辊连结器具64连结。该辊固定器具62通过嵌 合于驱动轴26和从动轴28,使驱动辊16、从动辊18与驱动轴26、从动轴28相连结。

[0118] 在本实施方式的碎金属制造用粉碎装置10中,在驱动辊16和从动辊18的外周面磨 损了的情况下,能够仅更换大致圆筒状的外周部16a、18a。

[0119] 接着,说明用于使驱动辊16进行旋转驱动的旋转驱动机构。

[0120] 如图1和图3所示,在本实施方式的碎金属制造用粉碎装置10中,在驱动辊16的驱 动轴26的一端部固定有驱动轴带轮65。

[0121]另一方面,成为驱动辊16的驱动源的电动机66固定于安装底座68,该安装底座68 固定在框架1上。在电动机66的出力轴70上固定有电动机轴带轮72。而且,在驱动轴带轮65 和电动机轴带轮72上卷绕有驱动带74,电动机66的出力轴70的旋转传递到驱动轴带轮65。

[0122] 在本实施方式中,作为驱动带74,使用了在橡胶制的芯材上覆盖有外包覆而成的、 所谓的传动带,但也可以使用其他种类的驱动带。

[0123] 电动机66配置在隔着从动辊18与驱动辊16相反一侧的位置处。即,从动辊18在与 驱动带74的轨道平面平行的平面上配置于驱动辊16与电动机66之间。

[0124] 根据这种构造,在碎金属制造作业过程中,当在驱动辊16与从动辊18之间发生碎 金属制造用原料的"咬入"、而产生了扩大驱动辊16与从动辊18的间隔的力的情况下,朝向 与电动机66相反方向的力作用于驱动辊16,驱动带74的张力增加。其结果,驱动辊16不会被 朝向从动辊18按压且空转,能够实现稳定的粉碎。

[0125] 此外,在本实施方式的碎金属制造用粉碎装置10中,由于从动辊18为利用与驱动 辊16之间的摩擦力来旋转的结构,因此能够利用一台驱动源(电动机)使装置工作,因而能 够使装置小型化和降低制作费用。

[0126] 而且,由于利用驱动辊16与从动辊18的旋转速度之差而对碎金属制造用原料作用 有剪切应力,因此粉碎效率得到改善且成品率上升。

[0127] 在本实施方式的碎金属制造用粉碎装置10中,由于如上述那样从动辊18利用与驱 动辊16之间的摩擦接触而旋转,因此需要调整辊之间的按压力。

[0128] 此外,当在驱动辊16与从动辊18之间因碎金属制造用原料的"咬入"而产生了扩大 辊之间的间隔这种冲击性力的情况下,由于过大的负载作用于轴承32、轴承箱30、31,因此 需要减轻该负载的构造。

[0129] 因此,在本实施方式的碎金属制造用粉碎装置10中,利用轴承箱30、31将驱动辊16 和从动辊18支承为能够旋转、并且能够沿滑板38、60向与旋转轴正交的方向滑动,从而可实 现上述负载的减轻。

[0130]在本实施方式中,在支承驱动辊16的轴承箱30上连结有作用于与驱动轴26正交的 水平方向的压力调整单元,在支承从动辊16的轴承箱31上连结有用于调整与辊轴正交的水 平方向的位置的位置调整单元76。

[0131]压力调整单元具有弹性体箱78和弹性体固定器具80。弹性体箱78为在能够变形的 外壳容器的内部封入从弹簧、空气、水、油中选择的任意一种弹性体而成的构造。此外,弹性 体箱78设置在支承驱动辊16的轴承箱30与驱动侧托架54之间,并被安装于驱动侧托架54的 弹性体固定器具80支承固定。

[0132] 如此,由于弹性体箱78设为封入弹性体而成的简单构造,因此能够使装置小型化。

[0133] 作为封入弹性体箱78中的弹性体,在图4中示出使用了弹簧的压力调整单元的构 造。

[0134] 如图4所示,在该压力调整单元中,在弹性体箱78的内部设置有弹簧82和板状的弹 性体连结器具84。弹性体箱78为覆盖弹簧82和弹性体连结器具84的、能够以波纹管状伸缩 的构造,并发挥保护弹性体受到粉尘、碎金属制造用原料等的影响的作用,使用由树脂、金 属、布等制作而成的波纹管(bellows)。

[0135] 弹簧82和弹性体箱78的基端侧(图1和图4的右侧)部分与连接于驱动侧托架54的 弹性体连结器具84的一面相连结。此外,弹性体固定器具80的顶端侧(图1和图4的左侧)部 分穿过设于驱动侧托架54的孔部,连结固定于弹性体连结器具84的另一面。

[0136] 根据这种构造,压力调整单元配置在支承驱动辊16的轴承箱30与驱动侧托架54之 间,由支承驱动辊16的轴承箱30调整朝向支承从动辊18的轴承箱31按压的压力。

[0137] 在图5中示出代替弹簧82而使用水或油来作为弹性体的情况下的压力调整单元的 具体构造。

[0138] 在该例中,在弹性体箱78'内设置有流体弹簧86,该流体弹簧86在能够变形的波纹 管构造容器内填充有水或油。流体弹簧86的基端侧(图1和图5的右侧)部分与弹性体连结器 具84相连结。与图4的结构相同,这种弹性体箱78'配置在支承驱动辊16的轴承箱30与驱动 侧托架54之间。

[0139] 如图5所示,优选的是,流体弹簧86通过与流体贮存容器88、压力阀90、空气栗92等 进行流体连通,能够任意地控制压力。

[0140] 此外,位置调整单元76为从螺栓、气缸、液压缸、电动缸中选择的任意一者,并设置 在从动侧的轴承箱31和从动侧托架56之间。

[0141] 若因粉碎作业导致驱动辊16、从动辊18磨损,则驱动辊16被来自压力调整单元的 按压力向从动辊侧按压,导致两辊16、18的接触点从原料滑道22的正下方位置移动到从动 辊侧。因此,利用位置调整单元76向驱动辊侧按压从动辊18的轴承箱31,补偿两辊16、18的 位置。

[0142] 位置调整单元76能够通过使用螺栓、各种缸体而成为简单的构造。

[0143] 另外,在弹性体箱78为封入有空气、水、油而成的结构的情况下,能够根据需要将 用于调整压力的栗、贮存流体的罐、压力调整栗等外部设备连接于弹性体箱78来控制弹性 体箱78内的压力。

[0144] 利用这种压力调整单元,能够在辊彼此之间始终维持恒定的按压力,并能够利用 位置调整单元76进行按压力的微调和辊磨损了时的位置调整,在作用有扩大辊之间的间隔 的冲击性力的情况下,能够利用压力调整单元得到减轻该负载的效果。

[0145] 此外,由于压力调整单元与驱动辊16的轴承箱30相连结,因此当在驱动辊16与从 动辊18之间产生碎金属制造用原料的"咬入"且产生扩大辊之间的间隔的这种冲击性力的 情况下,由于能够增加驱动带74的张力增加而不会产生空转、从而能够实现稳定的粉碎,因 此施加于压力调整单元的负载是暂时性的并抑制为最小限度,故为优选。

[0146] 而且,由于位置调整单元76位于设置电动机66的一侧,因此具有以下优点:即使使 用各种缸体来作为位置调整单元76,装置也不会大型化。

[0147] 在一对金属辊16、18之间粉碎的碎金属制造用原料从排出滑道94向下方流出,暂 时性地储存在未图示的料斗等中。

[0148] 本发明不限定于上述实施方式,可以在权利要求书所记载的技术构思的范围内进 行各种改变、变形。

[0149] (实施例)

[0150] 接着,说明本发明的实施例。

[0151]实施用于研究关于金属辊的外周部材料的实验。使用表1所示的材料制作金属辊 的外周部,比较耐磨损性、耐冲击性。

[0152] 实施例1~实施例3为化学成分不同的三种高锰铸钢。比较例1~比较例2为化学成 分不同的两种铬钼钢。

[0153] 化学成分为切割铸造物式样的一部分而利用发光分光分析法测量的结果。硬度测 量使用洛氏硬度计的C级(HRC),测量方法按照JISZ 2245(IS0 6508)实施。

[0154] 耐磨损性的评价为,实际制作一对辊,并使用Φ 2mm的钢粒为原料而从重量减少量 求出连续运转100小时后的磨损量,然后进行比较。在表1中,比较例1的磨损量表示为100, 数值越小表示耐磨损性越好。耐冲击性是在连续运转100小时后调查裂纹的产生状况并示 出有无裂纹产生。

[0155] 与比较例1的铬钼钢的硬度相比较,虽然实施例1~实施例3的高锰铸钢的硬度较 低,但这是使用前的硬度,当利用维氏显微硬度计来测量了使用后的最靠外的表面的硬度 时,显示出Hv400~Hv 520,若换算成洛氏硬度则是相当于HRC 40.8~HRC50.5的硬度。但 是,进行了加工硬化的层为从表面起0.5mm左右而较薄,内部的硬度为与使用前相同的硬 度。因而,在实施例1~实施例3的高锰铸钢的情况下,由于最靠外的表面进行了加工硬化而 硬度高于比较例1的铬钼钢的硬度,因此可推断为耐磨损性上升。

[0156] 比较例2为增加 C、Si而提高了硬度的事例,虽然硬度变成最高,但是确认到在使用 后的辊中产生有裂纹且韧性不足。由于实施例1~实施例3的高锰铸钢的最靠外的表面进行 加工硬化而发挥出优异的耐磨损性、且内部是由残留奥氏体构成的韧性较高的组织,因此 产生裂纹的可能性较低,安全性较高。

[0157] 在实施例1~实施例3的高锰铸钢的情况下,发现若增加 Μη则硬度稍微增大的倾 向,但是耐磨损性反而稍微降低。因而,若考虑到现材料费及机械加工的容易性,则实施例1 的化学成分更为优选。由于实施例1为采用JIS标准SCMnHll的化学成分而制作的式样,因此 目标成分是以质量%为(::0.9~1.3、]«11 :11~14、〇:1.5~2.5、31:0.8以下、剩余部分为卩6 以及不可避免的杂质。

[0158] (表 1)

[0159]

Figure CN103379960BD00131

[0160] 接着,对利用高锰铸钢制造的金属辊的方法进行实验。由于高锰铸钢含有较多与 氧亲和力较高的元素即Mn,因此一般容易产生熔液流动性较差、铸造物产生流痕、浇注不良 等缺陷。因而,为了制造坚实的铸造物,需要在熔融工序中准备1660°C~1720°C左右的熔 液。此外,将经由将熔液浇注到铸模的工序、在铸造物冷却之后进行开模并取出铸造物的工 序、研扫去除附着于铸造物的铸模材料的工序、以及去除铸造物产品部以外的浇注系统 (堰)、冒口的工序而制作的铸造物产品部送入200 °C以下的热处理炉中,之后以60 °C/小时 的升温速度升温至1040°C~1060°C,并通过在1040°C~1060°C的温度下保持2~4小时的工 序均匀加热,之后从热处理炉取出然后实施浸渍于水槽中来进行急速冷却的水韧处理的工 序,从而形成均匀的残留奥氏体基的组织。而且,确认到能够通过研扫去除因热处理产生的 氧化皮膜的工序、以及对铸造物产品部进行机械加工而行成为预定的尺寸的工序来进行制 造。

[0161] 附图标记说明

[0162] 10:碎金属制造用粉碎装置

[0163] 12:框架

[0164] 14:壳体

[0165] 16:驱动辊

[0166] 18:从动辊

[0167] 20:原料分散台

[0168] 22:原料滑道

[0169] 24:金属材料分散单元

[0170] 26:驱动轴

[0171] 28:从动轴

[0172] 30:轴承箱

[0173] 32:轴承

[0174] 66:电动机

[0175] 74:驱动带

Claims (9)

1. 一种碎金属制造用粉碎装置,其在以能够旋转的方式并列配置的一对金属辊之间粉 碎金属材料来制造碎金属, 上述金属辊分别具有圆筒形状并且以外周面相接触的方式配置, 上述金属辊中的一个金属辊为驱动辊,该驱动辊通过利用驱动带相连结的驱动源而进 行旋转驱动,上述金属辊中的另一个金属辊为利用与驱动辊之间的摩擦力来旋转的从动 辊, 利用上述驱动辊与上述从动辊的旋转速度之差而对上述金属材料作用剪切应力, 上述从动辊在与上述驱动带的轨道平面平行的平面上配置在上述驱动辊与上述驱动 源之间, 该碎金属制造用粉碎装置的特征在于, 上述金属辊中的驱动辊的旋转轴支承于轴承箱, 通过该轴承箱利用与该轴承箱相连结的压力调整单元沿与上述旋转轴正交的方向滑 动,从而在两根金属辊彼此之间因上述金属材料的"咬入"而产生了扩大金属辊彼此之间的 间隔的这种冲击性力的情况下,上述驱动带的张力增加而抑制驱动辊的空转, 上述从动辊的旋转轴支承于轴承箱, 上述轴承箱的滑动方向为水平方向, 在上述从动辊的轴承箱上连结有位置调整单元,该位置调整单元用于调整上述轴承箱 在与该从动辊的旋转轴正交的水平方向上的位置,从而在上述驱动辊及上述从动辊磨损时 补偿上述驱动辊及上述从动辊的位置。
2. 根据权利要求1所述的碎金属制造用粉碎装置,其特征在于, 上述压力调整单元具有弹性体箱和弹性体固定器具, 上述弹性体箱在能够变形的外壳容器的内部封入有从弹簧、空气、水和油中选择的任 意一种弹性体, 上述弹性体箱设置在上述轴承箱和托架之间,并利用安装于托架的弹性体固定器具支 承固定。
3. 根据权利要求2所述的碎金属制造用粉碎装置,其特征在于, 上述位置调整单元为螺栓、气缸、液压缸和电动缸中的任意一者, 上述位置调整单元设置在上述轴承箱和托架之间。
4. 根据权利要求1所述的碎金属制造用粉碎装置,其特征在于, 上述一对金属辊设置在固定于框架上的壳体内, 在上述壳体的上部设有用于向上述金属辊供给碎金属制造用原料的原料供给机构,该 原料供给机构包括: 原料滑道,其用于向上述一对金属辊之间供给原料; 原料分散台,其用于一边使从外部接收的原料沿金属辊的轴向分散一边向上述原料滑 道输送该原料;以及 原料分散单元,其用于使原料分散台上的原料沿金属辊的轴向分散。
5. 根据权利要求4所述的碎金属制造用粉碎装置,其特征在于, 上述原料分散单元为利用电力或压缩空气进行驱动的振动产生装置。
6. 根据权利要求1至5中任一项所述的碎金属制造用粉碎装置,其特征在于, 上述一对金属辑的至少外周面由高猛铸钢构成, 该高锰铸钢的化学成分是以质量%为(::0.8~1.5、Mn:ll~33、Cr:l~4、Si:0.8WT、 剩余部分为Fe以及不可避免的杂质。
7. 根据权利要求1至5中任一项所述的碎金属制造用粉碎装置,其特征在于, 上述一对金属辑的至少外周面由高猛铸钢构成, 该高锰铸钢的化学成分是以质量%为(::0.9~1.3、Mn:ll~14、Cr:1.5~2.5、Si:0.8& 下、剩余部分为Fe以及不可避免的杂质。
8. 根据权利要求1至5中任一项所述的碎金属制造用粉碎装置,其特征在于, 上述一对金属辑的至少外周面由高猛铸钢构成, 该高锰铸钢的化学成分是以质量%为(::0.8~1.5、Mn:ll~33、Cr:l~4、Si:0.8WT、 剩余部分为Fe以及不可避免的杂质, 上述一对金属辊通过以下工序制造而成: 混合高锰铸钢的原料并使其熔融,准备1660 °C~1720 °C的熔液; 将上述熔液浇注到铸模中进行铸造; 在铸造物冷却之后进行开模,取出铸造物; 研扫去除附着于铸造物的铸模材料; 去除铸造物产品部以外的浇注系统、冒口; 将铸造物制品部送入200°C以下的热处理炉中,之后以60°C/小时的升温速度升温至 1040 °C ~1060 °C,在 1040 °C ~1060 °C 下保持2~4小时; 从热处理炉中取出,然后实施浸渍于水槽中来进行急速冷却的水韧处理; 研扫去除在热处理下生成的氧化皮膜;以及 对铸造物产品部进行机械加工而形成为预定的尺寸。
9. 根据权利要求1至5中任一项所述的碎金属制造用粉碎装置,其特征在于, 上述一对金属辑的至少外周面由高猛铸钢构成, 该高锰铸钢的化学成分是以质量%为(::0.9~1.3、Mn:ll~14、Cr:1.5~2.5、Si:0.8& 下、剩余部分为Fe以及不可避免的杂质, 上述一对金属辊通过以下工序制造而成: 混合高锰铸钢的原料并使其熔融,准备1660 °C~1720 °C的熔液; 将上述熔液浇注到铸模中进行铸造; 在铸造物冷却之后进行开模,取出铸造物; 研扫去除附着于铸造物的铸模材料; 去除铸造物产品部以外的浇注系统、冒口; 将铸造物制品部送入200°C以下的热处理炉中,之后以60°C/小时的升温速度升温至 1040 °C ~1060 °C,在 1040 °C ~1060 °C 下保持2~4小时; 从热处理炉中取出,然后实施浸渍于水槽中来进行急速冷却的水韧处理; 研扫去除在热处理下生成的氧化皮膜;以及 对铸造物产品部进行机械加工而形成为预定的尺寸。
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