CN106632696A - 适用于老成鼓的锻件滚圈装配形式及其加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种适用于老成鼓的锻件滚圈装配形式及其加工方法，包括鼓体、滚圈和滚圈安装座，鼓体加厚处的外圆设有两圈环筋，滚圈安装座固定在环筋上，滚圈安装座、环筋、鼓体外圆三者之间焊有两圈加强筋；滚圈为环锻结构，滚圈固定在滚圈安装座上，滚圈内圆面两端分别车有凹槽，滚圈安装座两端中的一端车有与凹槽相配的凸台，另一端车有与凹槽长度相同、深度不同的台阶，滚圈安装座与滚圈装配后形成一个齐缝沉孔，沉孔位置分块贴有一圈压板，压板和滚圈安装座之间通过螺栓固定。本发明既能够起到加强本身及鼓体的刚性，使得设备能常年平稳运行，又能够完美替代掉原来的铸造滚圈，增强其本身品质及延长使用寿命。

Description

适用于老成鼓的锻件滚圈装配形式及其加工方法

技术领域

本发明属于机械制造技术领域，具体地说是涉及一种适用于老成鼓的锻件滚圈装配形式及其加工方法。

背景技术

未经老成工艺过程的碱纤维素的分子链很长，若制成粘胶则粘度太高，造成纺丝困难，降低粘度的方法就是利用氧化降聚原理实现减少碱纤维素的分子链长度。碱纤维素在恒定的温度(18℃～60℃)下保持一定的时间(1h～60h)，在空气中氧化降解，分子链变短，这就是碱纤维素的老成工艺。目前市面上的化纤厂家中绝大多数都是通过采用老成鼓设备来满足该工艺要求，通过设备鼓体的转动将原料缓慢的从进料端推送至出料端，其优点为：老成工艺连续、自动进行，而且生产量大。由于老成鼓设备长度比较长，直径比较大，因此需要在相应的鼓体下方设置多组托轮用于支承鼓体，并在相应鼓体上安装滚圈和托轮接触，保证鼓体能平稳的运行，为了保证鼓体能平稳运行经过以往的设计已将传统的焊接形式的滚圈设计为新型的装配式结构，成功克服了滚圈容易变形这一现象。

由于传统滚圈的结构比较复杂，而铸件的特点就是容易获得其他方法不易获的形状复杂的工件，因此以往的滚圈都是通过铸造的方式进行制作。但铸件内容易出现缺陷和非密致区，在强腐蚀及高压场合国内的技术一般不能保证铸件的质量。尽管铸造技术已经有了巨大的发展，并利用计算机技术辅助优化机构设计和浇铸过程的流体几何设计，但是要达到好的质量要求仍是极端困难的。在铸造过程中，浇铸到模腔内的金属在凝固过程中可能会产生收缩、分离或气孔，这些问题使得铸件无法被苛刻环境应用领域所接收。而老成鼓设备的工作环境正是属于高压连续作业，通过以往的实践得知经过常年运行的滚圈表面会产生或多或少的裂纹或气孔缺陷，这一现象大大减少了滚圈的使用寿命，当滚圈无法正常工作将直接影响到老成鼓整机的运行以及整条生产线的运作。并且目前的滚圈都是通过热套的方式进行装配，一但出问题无法更换滚圈，需要将鼓体整个更换。而整套鼓体的更换生产周期长，生产成本高，将给使用单位带来巨大损失。因此提高滚圈的质量非常重要，最理想方案是将滚圈形式改为锻件的形式。与铸件比较，锻件具有更加均匀结构，更好的密度，更好的完整性，更好的尺寸特性和更小的尺寸误差。定向构造在整个强度和应力方面都比铸件具有更高的性能。其主要有点有：1.高强度：热锻造促进在结晶和晶粒细化，使得材料能够达到最大可能的强度和一致性，并且件与件之间的变异小。颗粒流精密地沿着壳体轮廓流动，这些连续的流线有利于减少疲劳或常见故障的发生率。2.结构完整性：锻造消除了内部缺陷，产生了连贯一致的金相组织，保证了优异的性能。在应力和晶体内腐蚀问题严重的地方，锻件都能够保证较长的使用寿命和无故障服务。3.可靠性：能够满足设计结构要求的锻件性一直是锻件最重要的优点之一，在某种程度上位于上述特性之首。4.在尺寸和金相方面的一致性：闭模锻造的尺寸一致性造成关键壁厚的完全控制，避免了铸造工艺中铁心移位造成的缺陷。通过以上分析，锻件是制作滚圈的最佳方案，因此就需要设计出一种能克服锻件无法制作形状复杂工件这一困难，以及不改变原滚圈整个装配形式，保证滚圈装配处和原结构一样具有很好的刚性。在能够克服这两个困难的基础上，将铸造滚圈改成锻件滚圈将是一次历史性的改革，改变了化纤设备老成鼓几十年以来一直难以克服的滚圈存在缺陷这一难题。

发明内容

为了克服传统老成鼓铸造滚圈所存在的种种缺陷，以及由于滚圈结构复杂只能通过铸造来制作这一难题，本发明提供了一种适用于老成鼓的锻件滚圈装配形式及其加工方法，用锻件滚圈代替原有的铸造滚圈的结构，并且不改变原有的装配结构，依旧能够保证滚圈安装处鼓体的强度，保证鼓体依旧能够平稳运行。

本发明所采用的的技术方案为：

一种适用于老成鼓的锻件滚圈装配形式，所述锻件滚圈装配形式包括鼓体、滚圈和滚圈安装座，所述鼓体加厚处的外圆设有两圈环筋，所述滚圈安装座固定在环筋上，所述滚圈安装座、环筋、鼓体外圆三者之间焊有两圈加强筋；所述滚圈为环锻结构，滚圈固定在滚圈安装座上，所述滚圈内圆面两端分别车有凹槽，所述滚圈安装座两端中的一端车有与凹槽相配的凸台，另一端车有与凹槽长度相同、深度不同的台阶，滚圈安装座与滚圈装配后形成一个齐缝沉孔，沉孔位置分块贴有一圈压板，所述压板和滚圈安装座之间通过螺栓固定。

作为优选，所述凹槽的尺寸为15mm×10mm，所述凸台的尺寸为15mm×10mm，台阶的尺寸为15mm×30mm。

作为优选，所述沉孔的尺寸为15mm×40mm。

作为优选，所述滚圈安装座和滚圈内圆面之间采用过盈配合，过盈量为1±0.1mm。使得在热装好两者有一个很好的紧度不会产生相对位移，并具有校正圆度的作用。

作为优选，滚圈和滚圈安装座装配的齐缝圆周上设有均布的若干个齐缝销，齐缝销下半圈和滚圈安装座所接触的部分用焊条焊接固定。使得齐缝销不会产生轴向位移。

作为优选，所述加强筋数量为一圈二十四件。

作为优选，所述齐缝销的数量为六个。

作为优选，所述滚圈的材质选用锻件高合金钢。

一种适用于老成鼓的锻件滚圈装配形式的加工方法，包括下述步骤：

(1)将锻件设计为环锻结构，再对滚圈进行车加工，加工滚圈内外圆及两端面，并将滚圈内圆面两端车两个15mm×10mm的凹槽分别用于滚圈的限位和端面钻打其缝隙及盖压板用；

(2)在鼓体加厚处的外圆焊接两圈环筋，并在环筋上焊接滚圈安装座，同时在滚圈安装座、环筋、鼓体外圆三者之间焊两圈加强筋；

(3)焊接完成后，对滚圈安装座进行车加工，将两端面及安装面分别加工至所需尺寸，其中滚圈安装面和滚圈内圆面为过盈配合，过盈量1±0.1mm；

(4)滚圈安装面两端的一端车一个15mm×10mm的凸台用于滚圈热套后一端的限位，另一端车一个15mm×30mm的台阶，使得和滚圈装配后留有一个15mm×40mm的齐缝沉孔；

(5)滚圈和滚圈安装座热装完成后在齐缝圆周上打均布的齐缝销，然后将齐缝销下半圈和滚圈安装座所接触的部分用焊条焊接固定；

(6)打完齐缝销后，在沉孔位置分块贴一圈压板，然后在压板和安装座上配钻一圈螺栓。

作为优选，所述加强筋数量为一圈二十四件，齐缝销数量为六个，螺栓数量为二十四个；滚圈的材质选用锻件高合金钢。

本发明结构合理，既能够起到加强本身及鼓体的刚性，防止鼓体运行过程中变形，使得设备能常年平稳运行，又能够完美替代掉原来的铸造滚圈，增强其本身品质及延长使用寿命，从而使得使用单位能长期稳定的运行设备。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明滚圈的结构示意图；

图3是本发明滚圈安装座的结构示意图；

图4是本发明滚圈和滚圈安装座装配后的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但本发明所要保护的范围并不限于此。

实施例1

参照图1～4，一种适用于老成鼓的锻件滚圈装配形式，包括鼓体1、滚圈2和滚圈安装座3，所述鼓体加厚处1-1的外圆设有两圈环筋4，用于加强该处的刚性，所述滚圈安装座3焊接固定在环筋4上，所述滚圈安装座3、环筋4、鼓体1外圆三者之间焊有两圈加强筋5，加强筋5数量为一圈二十四件；加强筋的焊接更进一步加强了该处的强度，减少了该处会为因为刚性不足而造成变形的的难题。

本发明滚圈的材质选用的是锻件高合金钢，其整体性能远优于原来铸件的材质，为克服锻件无法加工形状复杂工件的缺陷，所述滚圈2为环锻结构，减少加工难度但提高了滚圈和托轮接触表面的质量。滚圈2固定在滚圈安装座3上，所述滚圈安装座3和滚圈2内圆面之间采用过盈配合，过盈量为1±0.1mm，使得在热装好两者有一个很好的紧度不会产生相对位移，并具有校正圆度的作用。所述滚圈2内圆面两端分别车有15mm×10mm的凹槽6，分别用于滚圈的限位和端面钻打其缝隙及盖压板用。所述滚圈安装座3两端中的一端车有15mm×10mm的凸台7，用于滚圈热套后一端的限位，另一端车15mm×30mm的台阶8，与滚圈装配后形成一个15mm×40mm的齐缝沉孔9，滚圈2和滚圈安装座3装配的齐缝圆周上设有均布的六个齐缝销10，齐缝销下半圈和滚圈安装座所接触的部分用焊条焊接固定，使得齐缝销不会产生轴向位移，同时齐缝销的安装也降低了滚圈和滚圈安装座的相对位移可能性。沉孔位置分块贴有一圈压板11，在压板和滚圈安装座上配钻一圈二十四个螺栓12，所述压板和滚圈安装座之间通过螺栓固定。

实施例2

参照图1～4，一种适用于老成鼓的锻件滚圈装配形式的加工方法，包括下述步骤：

(1)滚圈2的材质选用锻件高合金钢，其整体性能远优于原来铸件的材质，为了克服锻件无法加工形状复杂的工件，因此将锻件设计为环锻结构，减少加工难度但提高了滚圈和托轮接触表面的质量；再对滚圈2进行车加工，加工滚圈内外圆及两端面，并将滚圈内圆面两端车两个15mm×10mm的凹槽6分别用于滚圈的限位和端面钻打其缝隙及盖压板用；

(2)在鼓体加厚处1-1的外圆焊接两圈环筋4，用于加强该处的刚性，并在环筋4上焊接滚圈安装座3，同时在滚圈安装座3、环筋4、鼓体1外圆三者之间焊两圈加强筋5，数量为一圈二十四件，加强筋的焊接更进一步加强了该处的强度，减少了该处会为因为刚性不足而造成变形的的难题；

(3)焊接完成后，对滚圈安装座3进行车加工，将两端面及安装面分别加工至所需尺寸，其中滚圈安装面和滚圈内圆面为过盈配合，过盈量1±0.1mm，使得在热装好两者有一个很好的紧度不会产生相对位移，并具有校正圆度的作用；

(4)滚圈安装面两端的一端车一个15mm×10mm的凸台7用于滚圈热套后一端的限位，另一端车一个15mm×30mm的台阶8，使得和滚圈装配后留有一个15mm×40mm的齐缝沉孔9；

(5)滚圈2和滚圈安装座3热装完成后在齐缝圆周上打均布的六个齐缝销10，然后将齐缝销下半圈和滚圈安装座所接触的部分用焊条焊接固定，使得销子不会产生轴向位移，同时齐缝销的安装也降低了滚圈和滚圈安装座的相对位移可能性；

(6)打完齐缝销后，在沉孔位置分块贴一圈压板11，然后在压板和安装座上配钻一圈二十四个螺栓12。经过这样反复的预防，滚圈2和滚圈安装座3之间已经完全不会产生位移，能够保证其能稳定的运行；另外，该段鼓体进行了加厚，同时加上环筋4及加强筋5，该处的强度也得到了很好的提升，不会产生刚性不足这一问题。

Claims (10)

1.一种适用于老成鼓的锻件滚圈装配形式，其特征在于：所述锻件滚圈装配形式包括鼓体、滚圈和滚圈安装座，所述鼓体加厚处的外圆设有两圈环筋，所述滚圈安装座固定在环筋上，所述滚圈安装座、环筋、鼓体外圆三者之间焊有两圈加强筋；所述滚圈为环锻结构，滚圈固定在滚圈安装座上，所述滚圈内圆面两端分别车有凹槽，所述滚圈安装座两端中的一端车有与凹槽相配的凸台，另一端车有与凹槽长度相同、深度不同的台阶，滚圈安装座与滚圈装配后形成一个齐缝沉孔，沉孔位置分块贴有一圈压板，所述压板和滚圈安装座之间通过螺栓固定。

2.根据权利要求1所述的适用于老成鼓的锻件滚圈装配形式，其特征在于：所述凹槽的尺寸为15mm×10mm，所述凸台的尺寸为15mm×10mm，台阶的尺寸为15mm×30mm。

3.根据权利要求2所述的适用于老成鼓的锻件滚圈装配形式，其特征在于：所述沉孔的尺寸为15mm×40mm。

4.根据权利要求1所述的适用于老成鼓的锻件滚圈装配形式，其特征在于：所述滚圈安装座和滚圈内圆面之间采用过盈配合，过盈量为1±0.1mm。

5.根据权利要求1所述的适用于老成鼓的锻件滚圈装配形式，其特征在于：滚圈和滚圈安装座装配的齐缝圆周上设有均布的若干个齐缝销，齐缝销下半圈和滚圈安装座所接触的部分用焊条焊接固定。

6.根据权利要求1所述的适用于老成鼓的锻件滚圈装配形式，其特征在于：所述加强筋数量为一圈二十四件。

7.根据权利要求5所述的适用于老成鼓的锻件滚圈装配形式，其特征在于：所述齐缝销的数量为六个。

8.根据权利要求1所述的适用于老成鼓的锻件滚圈装配形式，其特征在于：所述滚圈的材质选用锻件高合金钢。

9.一种适用于老成鼓的锻件滚圈装配形式的加工方法，其特征在于包括下述步骤：

(1)将锻件设计为环锻结构，再对滚圈进行车加工，加工滚圈内外圆及两端面，并将滚圈内圆面两端车两个15mm×10mm的凹槽分别用于滚圈的限位和端面钻打其缝隙及盖压板用；

(2)在鼓体加厚处的外圆焊接两圈环筋，并在环筋上焊接滚圈安装座，同时在滚圈安装座、环筋、鼓体外圆三者之间焊两圈加强筋；

(3)焊接完成后，对滚圈安装座进行车加工，将两端面及安装面分别加工至所需尺寸，其中滚圈安装面和滚圈内圆面为过盈配合，过盈量1±0.1mm；

(4)滚圈安装面两端的一端车一个15mm×10mm的凸台用于滚圈热套后一端的限位，另一端车一个15mm×30mm的台阶，使得和滚圈装配后留有一个15mm×40mm的齐缝沉孔；

(5)滚圈和滚圈安装座热装完成后在齐缝圆周上打均布的齐缝销，然后将齐缝销下半圈和滚圈安装座所接触的部分用焊条焊接固定；

(6)打完齐缝销后，在沉孔位置分块贴一圈压板，然后在压板和安装座上配钻一圈螺栓。

10.根据权利要求9所述的适用于老成鼓的锻件滚圈装配形式的加工方法，其特征在于：所述加强筋数量为一圈二十四件，齐缝销数量为六个，螺栓数量为二十四个；滚圈的材质选用锻件高合金钢。