CN111451343A - 一种带有超耐磨损纳米涂层的压毛刺辊 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种带有超耐磨损纳米涂层的压毛刺辊，包括外辊体、内辊体和转轴，所述内辊体为中空设置，内辊体设于所述外辊体内周壁，所述转轴插装于所述内辊体，所述外辊体表面设有耐磨纳米涂层。本发明具有耐磨损、抗粗超度下降的纳米涂层复合材料，该种复合材料兼具良好的物理性能和化学性能，可提高涂层与基材的结合能力，同时提高了压毛刺辊表面耐磨损、抗粗超度下降的能力，兼具机械载荷及耐高温性能，使用周期由原来的2个月提高到6‑8个月以上，大大长于现有技术中冷轧压毛刺辊的使用周期，有效提高机组作业率以及产品质量，降低备件消耗，为客户降本增效提供可靠保障。
Description
技术领域
本发明涉及钢铁行业设备技术领域，具体涉及一种带有超耐磨损纳米涂层的压毛刺辊。
背景技术
目前的压毛刺辊(也称为钢辊)在高速运转过程中，会存在转动不够平稳，震动临界点低，震动大，压毛刺辊(也称为钢辊)难以达到高速运转的目的，且在实际生产过程中，由于压毛刺辊(也称为钢辊)工作环境中不均匀的温度场产生应力，随着辊子的转动，温度场周期发生变化，应力也随之改变，辊面温度较高，疲劳强度下降，由此而引发辊子表面因疲劳而产生龟裂，同时，压毛刺辊(也称为钢辊)在板带酸洗的同时受到机械应力的作用，辊面产生严重磨损，不但影响到板带的质量，也严重影响到压毛刺辊(也称为钢辊)的使用寿命，原始状态的辊的使用寿命为2个月。现行的解决方法是：在辊面堆焊耐磨材料来提高辊面的耐磨性能，或者采用微米材料喷涂耐磨层从而提高辊子的使用寿命，两种方法都不能很好的解决辊面磨损、龟裂、粗超度下降导致板带打滑等问题，焊层和喷涂微米涂层都容易剥落。
发明内容
本发明的目的提供一种带有超耐磨损纳米涂层的压毛刺辊，解决上述现有技术问题中的一个或者多个。
根据本发明的一种带有超耐磨损纳米涂层的压毛刺辊，包括辊体(1)和设于所述辊体(1)两端的轴基座(2)，所述辊体(1)表面涂覆有纳米保护层，所述辊体(1)包括外辊体(11)、中空的辊体中部(12)和位于所述辊体中部(12)两端的中空辊体端部(13)，所述辊体中部(12)和所述辊体端部(13)均设于所述外辊体(11)内部，所述辊体端部(13)的直径大于所述辊体中部(12)的直径。
本发明所提供的一种带有耐磨损防划伤的纳米涂层的冷轧压毛刺辊，具有耐磨损、防划伤、抗冲击的纳米涂层复合材料，该种复合材料兼具良好的物理性能和化学稳定性能，可提高涂层与基材的结合能力，同时提高了压毛刺辊表面耐磨损、防划伤的能力，兼具机械载荷及耐冲击性能，使用周期由原来的2个月提高到6-8个月以上，大大长于现有技术中冷轧压毛刺辊的使用周期，有效提高机组作业率以及产品质量，降低检修成本，为客户降本增效提供可靠保障。
在一些实施方式中，所述外辊体(1)为中空辊体，在外辊体(1)内周壁上开设有两内环槽(101)，两所述内环槽(101)之间设有挡块条(102)，两内环槽(101)平行设置；所述内辊体(2)的外周壁上开设有外环槽(201)，所述外环槽(201)与所述内环槽(101)之间形成环腔。
在一些实施方式中，两所述内环槽(101)的宽度相等，所述内环槽(101)内放置有若干滚柱(13)，所述滚柱(13)以所述外辊体(1)的轴心方向排列。
在一些实施方式中，所述滚柱(13)可在环腔中进行滚动。
在一些实施方式中，所述内辊体(2)与挡环体(202)相抵接，所述挡环体(202)还抵接于滚柱(13)的端部，挡环体(202)的截面为“L”型，挡环体(202)的侧边与内辊体(2)的侧边相互之间卡接。
在一些实施方式中，所述纳米保护层为金属陶瓷复合涂层，所述金属陶瓷复合涂层包括纳米底层、纳米过渡层和纳米陶瓷面层，所述纳米底层、纳米过渡层和纳米陶瓷面层由底层至面层依次喷涂制成。
在一些实施方式中，所述金属陶瓷复合涂层的纳米底层牌号为INF-8235-1，所述金属陶瓷复合涂层的纳米陶瓷面层牌号为INF-8235-2。
在一些实施方式中，所述金属陶瓷复合涂层的厚度为150-200μm。
在一些实施方式中，所述纳米底层的厚度为30～50μm，纳米陶瓷面层的厚度为120～150μm。
在一些实施方式中，采用超音速纳米热喷涂设备在所述辊体(1)上喷涂纳米保护层，喷涂速度为500～2000m/s。
附图说明
图1为本发明的一种实施方式的一种带有超耐磨损纳米涂层的压毛刺辊的外辊体和内辊体结合的结构示意图；
图2为本发明的一种实施方式的一种带有超耐磨损纳米涂层的压毛刺辊的结构示意图；
图3为本发明的一种实施方式的一种带有超耐磨损纳米涂层的压毛刺辊的环体的结构示意图；
图4为本发明的一种实施方式的一种带有超耐磨损纳米涂层的压毛刺辊的辊体的结构示意图。
具体实施方式
下面结合说明书附图，对本发明进行进一步详细的说明。
如图2中所示，一种带有超耐磨损纳米涂层的压毛刺辊，包括外辊体(1)和设于辊体(1)两端的轴基座4，外辊体(1)表面涂覆有纳米保护层，通过纳米保护层能使得外辊体1的表层的耐磨性能大大提升，同时也提高防划伤的能力；
如图1中所示，外辊体(1)包括辊体部(11)、中空的辊体中部(12)和位于辊体中部(12)两端的中空辊体端部(13)，辊体中部(12)和辊体端部(13)均设于辊体部(11)内部，辊体端部(13)的直径大于辊体中部(12)的直径。外辊体(1)的两端进行加宽处理，这样可以解决了高速运转压辊不平稳的缺陷。
本发明所提供的一种带有耐磨损防划伤的纳米涂层的冷轧压毛刺辊，具有耐磨损、防划伤、抗冲击的纳米涂层复合材料，该种复合材料兼具良好的物理性能和化学稳定性能，可提高涂层与基材的结合能力，同时提高了压毛刺辊表面耐磨损、防划伤的能力，兼具机械载荷及耐冲击性能，使用周期由原来的2个月提高到6-8个月以上，大大长于现有技术中冷轧压毛刺辊的使用周期，有效提高机组作业率以及产品质量，降低检修成本，为客户降本增效提供可靠保障。
外辊体(1)为中空辊体，在外辊体(1)内周壁上开设有两内环槽(101)，两内环槽(101)之间设有挡块条(102)，两内环槽(101)平行设置；内辊体(2)的外周壁上开设有外环槽(201)，外环槽(201)与内环槽(101)之间形成环腔。通过在外辊体1上开设内环槽101，和在内辊体2上开设有外环槽201，使得辊体整体的转动效果更好。
在一些实施方式中，两所述内环槽(101)的宽度相等，所述内环槽(101)内放置有若干滚柱(13)，所述滚柱(13)以所述外辊体(1)的轴心方向排列。安装滚柱13加大内辊体2和外辊体1滚动。
滚柱(13)可在环腔中进行滚动。
内辊体(2)与挡环体(202)相抵接，挡环体(202)还抵接于滚柱(13)的端部，挡环体(202)的截面为“L”型，挡环体(202)的侧边与内辊体(2)的侧边相互之间卡接。安装挡环体202方便拆卸外辊体1与内辊体2。
其中，纳米保护层为金属陶瓷复合涂层，金属陶瓷复合涂层包括纳米底层、纳米过渡层和纳米陶瓷面层，纳米底层、纳米过渡层和纳米陶瓷面层由底层至面层依次喷涂制成。
金属陶瓷复合涂层的纳米底层牌号为INF-8235-1，金属陶瓷复合涂层的纳米陶瓷面层牌号为INF-8235-2。
金属陶瓷复合涂层的厚度为150-200μm。
纳米底层的厚度为30～50μm，纳米陶瓷面层的厚度为120～150μm。
采用超音速纳米热喷涂设备在辊体(1)上喷涂纳米保护层，喷涂速度为500～2000m/s。
所制备的纳米涂层显微硬度达到HV900-1100，辊面粗糙度Ra5-6，涂层于基体的结合力80Mpa以上，使用寿命6-8个月以上。
金属陶瓷复合涂层的牌号为INF-8235。INF-8235的金属陶瓷复合涂层可以使得整个涂层的耐磨性能越好。
纳米保护层的厚度为150～200μm，其中，纳米底层为纳米NGr层，纳米基层为纳米NGrS2Mo层，纳米陶瓷层为氧化铬基陶瓷复合层；纳米底层的厚度为30～50μm，纳米过渡层的厚度为40～60μm，纳米陶瓷面层的厚度为80～90μm，纳米保护层在此厚度下，使得整个压毛刺辊具有耐磨损、抗粗超度下降、抗龟裂效果。
本发明所提供的一种带有耐磨损防划伤的纳米涂层的冷轧压毛刺辊，具有耐磨损、防划伤、抗冲击的纳米涂层复合材料，该种复合材料兼具良好的物理性能和化学稳定性能，可提高涂层与基材的结合能力，同时提高了压毛刺辊表面耐磨损、防划伤的能力，兼具机械载荷及耐冲击性能，使用周期由原来的2个月提高到6-8个月以上，大大长于现有技术中冷轧压毛刺辊的使用周期，有效提高机组作业率以及产品质量，降低检修成本，为客户降本增效提供可靠保障。
一种带有耐磨损防划伤的纳米涂层的冷轧压毛刺辊制作方法：
包括如下步骤：
(1)冷轧压毛刺辊本体；
(2)将冷轧压毛刺辊辊体清洗除油；
(3)将冷轧压毛刺辊辊体喷砂粗化；
(4)在冷轧压毛刺辊辊体上采用超音速火焰喷涂设备以500-2500m/s的速率，将熔融状态的底层纳米材料喷射到压毛刺辊的辊面，涂层厚度30-50um；
(5)在冷轧压毛刺辊辊体上采用超音速火焰喷涂设备，以500-2500m/s的速率将熔融状态的面层纳米材料喷射到压毛刺辊的辊面，涂层厚度150-200um。
上述中，通过增加外辊体1内两端的宽度，从而可以保证压辊在高速运转中能保持平稳，消除震动，已达到使临界点在工艺转速之外的目的，压辊运转速度可以提升至1.2～1.8万转速/分钟。
其中，如图4中所示，辊体直径为60-450mm，辊体端部(13)的直径比辊体中部(12)的直径大10mm，所述辊体涂层厚度为150-200um，所述辊体端部(13)的外端面设有连接筒体(14)，所述连接筒体(14)环设有安装基座(15)，所述安装基座(15)上设有若干安装螺孔。本实施例中，外辊体1的两端进行加宽处理，辊体端部(13)的直径比辊体中部(12)的直径大10mm，这样可以解决了高速运转压辊不平稳的缺陷。
轴基座4与安装螺孔对应处也开设有螺孔，并通过螺钉固接轴基座4和所述辊体端部13，螺钉沿轴心线方向进行安装固定，固定效果好，安装稳固、便捷。
如图3中所示，外辊体1间隔环设有环体5，环体5的直径略大于外辊体11直径。环体5的作用在于让丝线容易在压辊上成型，便于成为丝饼。
外辊体1、辊体中部12、辊体端部13和轴基座4的中轴线位于同一条直线上。此设计的目的在于，同一轴线下，可以保证压辊转速的稳定，平稳。
本发明所提供的压毛刺辊，通过调节套筒两端内腔的宽度，从而使得压辊在高速转动中消除临界点和压辊震动，达到平稳转动的目的
以上所述仅是本发明的优选方式，应当指出，对于本领域普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干相似的变形和改进，这些也视为发明保护之内。
Claims (10)
1.一种带有超耐磨损纳米涂层的压毛刺辊，其特征在于：包括外辊体(1)、内辊体(2)和转轴(3)，所述内辊体(2)为中空设置，内辊体(2)设于所述外辊体(1)内周壁，所述转轴(3)插装于所述内辊体(2)，所述外辊体(1)表面设有耐磨纳米涂层。
2.根据权利要求1所述的一种带有超耐磨损纳米涂层的压毛刺辊，其特征在于：所述外辊体(1)为中空辊体，在外辊体(1)内周壁上开设有两内环槽(101)，两所述内环槽(101)之间设有挡块条(102)，两内环槽(101)平行设置；所述内辊体(2)的外周壁上开设有外环槽(201)，所述外环槽(201)与所述内环槽(101)之间形成环腔。
3.根据权利要求2所述的一种带有超耐磨损纳米涂层的压毛刺辊，其特征在于：两所述内环槽(101)的宽度相等，所述内环槽(101)内放置有若干滚柱(13)，所述滚柱(13)以所述外辊体(1)的轴心方向排列。
4.根据权利要求2所述的一种带有超耐磨损纳米涂层的压毛刺辊，其特征在于：所述滚柱(13)可在环腔中进行滚动。
5.根据权利要求4所述的一种带有超耐磨损纳米涂层的压毛刺辊，其特征在于：所述内辊体(2)与挡环体(202)相抵接，所述挡环体(202)还抵接于滚柱(13)的端部，挡环体(202)的截面为“L”型，挡环体(202)的侧边与内辊体(2)的侧边相互之间卡接。
6.根据权利要求1所述的一种带有超耐磨损纳米涂层的压毛刺辊，其特征在于：所述纳米保护层为金属陶瓷复合涂层，所述金属陶瓷复合涂层包括纳米底层、纳米过渡层和纳米陶瓷面层，所述纳米底层、纳米过渡层和纳米陶瓷面层由底层至面层依次喷涂制成。
7.根据权利要求6所述的一种带有超耐磨损纳米涂层的压毛刺辊，其特征在于：所述金属陶瓷复合涂层的纳米底层牌号为INF-8235-1，所述金属陶瓷复合涂层的纳米陶瓷面层牌号为INF-8235-2。
8.根据权利要求7所述的一种带有超耐磨损纳米涂层的压毛刺辊，其特征在于：所述金属陶瓷复合涂层的厚度为150-200μm。
9.根据权利要求8所述的一种带有超耐磨损纳米涂层的压毛刺辊，其特征在于：所述纳米底层的厚度为30～50μm，纳米陶瓷面层的厚度为120～150μm。
10.根据权利要求9所述的一种带有超耐磨损纳米涂层的压毛刺辊，其特征在于：采用超音速纳米热喷涂设备在所述辊体(1)上喷涂纳米保护层，喷涂速度为500～2000m/s。
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