CN107225024B - 用于立轴冲击式破碎机转子的切缝式抛料头及其应用方法 - Google Patents
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Abstract
一种用于立轴冲击式破碎机转子的切缝式抛料头，包括抛料头锤体、锤体沟槽、切缝式硬质合金条；所述的切缝式硬质合金条是指在硬质合金条上开有至少两条切缝；所述抛料头锤体上开设有锤体沟槽；所述的切缝式合金条放置于锤体沟槽内。采用上述技术方案的本发明，从转子中抛料头入手解决转子寿命的问题，采用切缝式硬质合金条避免了抛料头锤体和硬质合金由于力学性能差异而造成的硬质合金条断裂问题，同时采用钎焊工艺将粘结强度提升到了150MPa以上，将抛料头使用寿命提升了30%以上，延长了转子维护周期。
Description
技术领域
本发明涉及一种建材破碎设备——立轴冲击式破碎机，尤其是一种用于立轴冲击式破碎机转子的抛料头。
背景技术
立轴冲击式破碎机是一种高转速的破碎设备，实际中，由于立轴破转子的使用寿命太短，返修率太高，技术人员为了延长转子的使用寿命，往往从转子的构造及安装方式上进行改进，如《现代机械》2013年第4期，“立轴冲击式破碎机转子的改进设计”中指出，为延长转子使用寿命，改进为：
1、转子抛料头直接插入上下圆盘的圆孔中，且抛料头采用高耐磨缓冲插装式抛料头，从而提高抗冲击能力，延长转子寿命；
2、内外保护圈用螺栓固定在转子体的内外圆上，从而保证转子的动平衡，使其不易被破坏；
3、转子结构采用高耐磨、高强度钢材制作而成；
4、在转子上增加带缓冲的合金或耐磨块。
采用这些措施，转子的使用寿命并没有有效延长。
发明内容
本发明要解决的技术问题是导致的抛料头和转子使用寿命短的问题，提供一种使用寿命长的用于立轴冲击式破碎机转子的抛料头。
为解决上述问题，本发明采用以下技术方案：
一种用于立轴冲击式破碎机转子的切缝式抛料头，包括抛料头锤体、锤体沟槽、切缝式硬质合金条；所述的切缝式硬质合金条是指在硬质合金条上开有至少两条切缝；所述抛料头锤体上开设有锤体沟槽；所述的切缝式合金条放置于锤体沟槽内。
锤体沟槽与切缝式合金条采用间隙配合，两侧间隙均为0.1mm～0.5mm。
锤体沟槽与切缝式合金条之间的间隙内放置钎焊用钎料及焊剂。
钎料为银基或者铜基钎料，焊剂为助熔焊剂，通过高温加热将钎焊熔化，确保切缝式合金条与抛料头锤体之间熔化钎料填充完全，在保温箱中随箱冷却，所述两侧间隙中填入钎料将切缝式合金条与锤体通过钎焊技术固连起来。
所述切缝的高度为硬质合金条总高度的0.2~1倍，所述切缝宽度为0.1~3mm。
一种解决立轴冲击破转子中抛料头断裂的方法，它包括以下步骤：
①、在立轴冲击破工作状态下，对转子中抛料头的受力情况进行有限元分析，找出抛料头的多个应力集中点；
②、根据应力集中点，确定切缝式合金条的缝隙数；
③、将切缝式合金条放置于锤体沟槽内，锤体沟槽与切缝式合金条之间的间隙内放置钎焊用钎料及焊剂，通过高温加热将钎焊熔化，确保切缝式合金条与抛料头锤体之间熔化钎料填充完全，在保温箱中随箱冷却，所述两侧间隙中填入钎料将切缝式合金条与锤体通过钎焊技术固连起来。
所述切缝式合金条分割的切缝数通过下式计算：
L1=a*n*L2
式中：
L1—抛料头锤体总长或硬质合金条总长；
a —修正系数；
n —硬质合金条分的切缝数；
L2—转子允许物料最大进料尺寸；
所述修正系数a与切缝式合金条和抛料头锤体的截面系数及物料最大进料尺寸有关，所述修正系数a的范围在1.1~3之间。
采用上述技术方案的本发明，从转子中抛料头入手解决转子寿命的问题，采用切缝式硬质合金条避免了抛料头锤体和硬质合金由于力学性能差异而造成的硬质合金条断裂问题，同时采用钎焊工艺将粘结强度提升到了150MPa以上，将抛料头使用寿命提升了30%以上，延长了转子维护周期。
附图说明
图1是抛料头安装位置示意图。
图2是抛料头的立体图。
图3是抛料头的主视图。
具体实施方式
实际中，由于立轴破转子的使用寿命太短，需要寻找该问题的原因所在。经多次试验发现，转子中物料在抛离转子中的抛料头时速度高达60~85m/s，由此看出物料对转子中抛料头的作用力较大，那么作为保护转子的抛料头对转子使用寿命影响至关重要。目前立轴冲击式破碎机转子用抛料头是通过粘结剂将硬质合金条与锤体粘结起来，该结构与工艺存在以下问题：1、抛料头里的硬质合金条脱落：抛料头的锤体和硬质合金条采用胶粘剂粘结起来，但粘结强度一般较低（一般粘结强度在40MPa以下）；2、抛料头里的硬质合金条在使用过程中极易断裂，磨损立轴冲击式破碎机转子，严重影响了设备的正常运行。
由于转子中抛料头里的硬质合金条在使用过程中极易断裂，造成了转子的使用寿命大大缩短。于是乎，技术人员着手解决抛料头的使用寿命问题。很容易地想到，更换硬质合金条的材质，选取强度及延展性都较好的材质，比如调换钢材的型号等等，但是从实际的工作情况来看，效果并不理想。
经过技术人员的深入分析，发现：首先，与硬质合金条粘结的锤体为碳钢或合金钢材质，由于硬质合金与碳钢或者合金钢力学性能差距较大，造成硬质合金条的应力过于集中，发生断裂。其次，进入立轴破的物料尺寸太大，硬质合金条长度太长，物料对硬质合金条的磨损及破坏性冲击较大。由于以上等等原因综合导致立轴冲击式破碎机转子的抛料头在使用过程中极易断裂。
找出原因之后，技术人员对抛料头进行了改进。
一种用于立轴冲击式破碎机转子的抛料头，它包括抛料头锤体、锤体沟槽、切缝式合金条；所述抛料头锤体上开设有锤体沟槽，切缝式合金条放置于锤体沟槽内。所述的切缝式硬质合金条是指在硬质合金条上开有至少两条切缝；
锤体沟槽与切缝式合金条采用间隙配合，两侧间隙均为0.1mm～0.5mm，即可以为0.1mm、0.2mm、0.3mm、0.4mm、0.5mm中的任意值。另外，切缝式合金条等长或者不等长。
锤体沟槽与切缝式合金条之间的间隙内放置钎焊用钎料及焊剂。钎料为银基或者铜基钎料，焊剂为助熔焊剂，通过高温加热将钎焊熔化，确保切缝式合金条与抛料头锤体之间熔化钎料填充完全，在保温箱中随箱冷却，所述两侧间隙中填入钎料将合金条与锤体通过钎焊技术固连起来。
上述切缝的高度为硬质合金条总高度的0.2~1倍，即可以为0.2、0.4、0.6、0.8、1倍；当为1倍时，即切缝将硬质合金条切断。所述切缝宽度为0.1~3mm，即可以为中间任意值，如0.1mm、0.5mm、0.8mm、1mm、2mm、3mm等等。
一种解决立轴冲击破转子中抛料头断裂的方法，它包括以下步骤：
①、在立轴冲击破工作状态下，对转子中抛料头的受力情况进行有限元分析，找出抛料头的多个应力集中点；
②、根据应力集中点，确定切缝式合金条的切缝数；
③、将硬质合金条放置于锤体沟槽内，锤体沟槽与切缝式合金条之间的间隙内放置钎焊用钎料及焊剂，通过高温加热将钎焊熔化，确保分段硬质合金条与抛料头锤体之间熔化钎料填充完全，在保温箱中随箱冷却，所述两侧间隙中填入钎料将切缝式合金条与锤体通过钎焊技术固连起来。
上述切缝式合金条分割的切缝数通过下式计算：
L1=a*n*L2，
式中：
L1—抛料头锤体总长或硬质合金条总长；
a —修正系数；
n —硬质合金条分的切缝数；
L2—转子允许物料最大进料尺寸；
所述修正系数a与切缝式合金条和抛料头锤体的截面系数及物料最大进料尺寸有关，所述修正系数a的范围在1.1~3之间。
最后应说明的是：上述实施例仅是为清楚地说明本发明专利所作的举例，而并非对实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无需予以穷举，而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍属于本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种用于立轴冲击式破碎机转子的切缝式抛料头，其特征在于：包括抛料头锤体（1）、锤体沟槽（3）、切缝式硬质合金条（2）；所述的切缝式硬质合金条是指在硬质合金条上开有至少两条切缝；所述抛料头锤体（1）上开设有锤体沟槽（3）；所述的切缝式合金条（2）放置于锤体沟槽（3）内；
在立轴冲击破工作状态下，对转子中抛料头的受力情况进行有限元分析，找出抛料头的多个应力集中点；根据应力集中点，确定切缝式合金条的缝隙数；所述切缝式合金条分割的切缝数通过下式计算：
L1=a*n*L2
式中：
L1—抛料头锤体总长或硬质合金条总长；
a —修正系数；
n —硬质合金条分的切缝数；
L2—转子允许物料最大进料尺寸；
所述修正系数a与切缝式合金条和抛料头锤体的截面系数及物料最大进料尺寸有关，所述修正系数a的范围在1.1~3之间。
2.根据权利要求1所述的用于立轴冲击式破碎机转子的切缝式抛料头，其特征在于：锤体沟槽（3）与切缝式合金条（2）采用间隙配合，两侧间隙均为0.1mm～0.5mm。
3.根据权利要求2所述的用于立轴冲击式破碎机转子的切缝式抛料头，其特征在于：锤体沟槽（3）与切缝式合金条（2）之间的间隙内放置钎焊用钎料及焊剂。
4.根据权利要求3所述的用于立轴冲击式破碎机转子的切缝式抛料头，其特征在于：钎料为银基或者铜基钎料，焊剂为助熔焊剂，通过高温加热将钎焊熔化，确保切缝式合金条与抛料头锤体之间熔化钎料填充完全，在保温箱中随箱冷却，所述两侧间隙中填入钎料将切缝式合金条与锤体通过钎焊技术固连起来。
5.根据权利要求1所述的用于立轴冲击式破碎机转子的切缝式抛料头，其特征在于：所述切缝的高度为硬质合金条总高度的0.2~1倍，所述切缝宽度为0.1~3mm。
6.一种解决立轴冲击破转子中抛料头断裂的方法，其特征在于，它包括以下步骤：
①、在立轴冲击破工作状态下，对转子中抛料头的受力情况进行有限元分析，找出抛料头的多个应力集中点；
②、根据应力集中点，确定切缝式合金条的缝隙数；
③、将切缝式合金条放置于锤体沟槽内，锤体沟槽与切缝式合金条之间的间隙内放置钎焊用钎料及焊剂，通过高温加热将钎焊熔化，确保切缝式合金条与抛料头锤体之间熔化钎料填充完全，在保温箱中随箱冷却，两侧间隙中填入钎料将切缝式合金条与锤体通过钎焊技术固连起来；
所述切缝式合金条分割的切缝数通过下式计算：
L1=a*n*L2
式中：
L1—抛料头锤体总长或硬质合金条总长；
a —修正系数；
n —硬质合金条分的切缝数；
L2—转子允许物料最大进料尺寸；
所述修正系数a与切缝式合金条和抛料头锤体的截面系数及物料最大进料尺寸有关，所述修正系数a的范围在1.1~3之间。
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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