CN111570013B - 一种镶嵌硬质合金柱钉的辊压机辊子结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种镶嵌硬质合金柱钉的辊压机辊子结构，包括主轴、辊套结构和辊面结构，所述辊套结构为与主轴相适配并可拆卸式连接的圆环状结构，其包括沿主轴圆周均匀设置的若干辊套基体模块；所述辊面结构为与辊套结构相适配并可拆卸式连接的圆环状结构，其包括沿辊套结构圆周均匀设置的若干辊面模块，每一块辊面模块上均匀镶嵌有若干硬质合金柱钉。本发明提高了现场维修更换辊压机损耗部件的效率，避免人工、时间和经济上的损失，降低了用户使用成本，同时辊面结构上硬质合金柱钉的布置方式可以提高物料的咬合效果，减少物料在辊面挤压过程中的滑动位移，提高高压破碎的效率，此外本发明也能方便回收分离辊套基材和硬质合金柱钉，减少污染。

Description

一种镶嵌硬质合金柱钉的辊压机辊子结构

技术领域

本发明属于破碎设备技术领域，特别涉及一种镶嵌硬质合金柱钉的辊压机辊子结构。

背景技术

辊压机辊子是辊压机的核心部件，其直接接触并依靠高压将物料压碎，该设备广泛应用于各种矿石的破碎，水泥的粉碎等工艺条件中，尤其是镶嵌有硬质合金柱钉的辊子，寿命长，破碎效果更好，但该类辊子在应用过程中仍存在如下各类问题：

1、辊套结构问题。目前的辊压机辊套均为圆环形状，采用过盈配合的方式与辊轴进行装配，在辊套表面磨损后，可通过加热的方式将辊套与辊轴拆卸，进行单独更换辊套。然后加热拆卸需要专用设备，一般情况下只有在专业制造厂家才具备拆卸更换辊套的条件，生产运行现场不具备更换辊套的条件。

2、辊面结构问题。目前镶嵌硬质合金柱钉的辊面使用寿命较长，但是制造工艺复杂，材料成本也最高，维护保养难度较大，特别是在辊面镶嵌的硬质合金柱钉比较容易在工作中受到超负荷冲击而折断、脱落，造成辊面非正常损坏，降低辊面的整体寿命。

如果出现局部破损、硬质合金柱钉脱落等现象，就会造成辊面耐磨性大幅度下降，无法在硬质合金柱钉之间形成料垫，只能依靠辊套母材直接磨损(一般辊面母材硬度HRC40-50,柱钉硬度＞HRA85，辊面母材耐磨性能远远不如柱钉，如果柱钉脱落会造成辊面快速磨损凹陷，甚至导致周边柱钉的根部无法固定而被动脱落，凹坑会扩大，持续蔓延会造成辊压机挤压物料的效果大幅降低，设备产量急剧下降)，并且如果出现这种状况，在工作现场是无法进行完全修复至最佳状态，会造成使用寿命大幅度下降，并且由于磨损不一致，会导致其他完好部位磨损较慢，损坏部位磨损极快，一旦辊面磨损不均匀程度较大，整个辊子会形成不规则的形状，不再是一个完整的圆形，会造成产量下降，运转不稳定，就需要报废更换，这样会导致一部分的破损，影响到整个辊子的寿命。

另外，目前大部分的柱钉辊面，采用的柱钉直径、长度都是统一的的尺寸，这样在辊压机两个辊子相对转动进行挤压破碎时，会因为压力过大，造成一部分物料在挤压中产生滑动，不能被两个辊子“咬紧”压碎，这部分滑动的物料会造成辊子挤压破碎的效率下降，同时滑动会产生大量的热量，对机械结构带来负面影响。同时，由于硬质合金柱钉的布置位置比较简单，相邻硬质合金柱钉间的距离一致，因此在辊套基材的受力上会产生一定程度的集中受力，形成金属材料的快速疲劳，机械性能下降，出现辊面开裂分层等现象，导致柱钉非正常脱落，从而影响辊面寿命。

3、废旧辊套处理问题。目前广泛使用的辊压机辊套，一旦辊面破损严重将无法使用，必须对辊套进行拆卸更换，而更换下的旧辊套，因为辊面还含有部分硬质合金材料，无法当成废钢处理，还必须将硬质合金材料进行去除。目前的做法是需要进行人工碳弧气刨将镶嵌在辊套表面的柱钉用加热融化辊套基材的方式去除残余的碳化钨柱钉，碳弧气刨过程会产生较大的烟尘污染，需要使用较多的碳棒耗材，将辊面柱钉全部处理完毕后才能将辊套基材按照废钢进行回收处理，镶嵌柱钉的废旧辊套处理的难度较大，回收成本较高，易回收性较差。

发明内容

针对背景技术中的不足，本发明提供一种镶嵌硬质合金柱钉的辊压机辊子结构，将辊套结构和辊面结构均分块设置，可在某一位置辊面或辊套出现损坏需要维护时，进行局部更换，提高了现场维修更换辊压机损耗部件的效率，避免了辊压机辊系的拆装、转运带来的人工、时间、经济上的无谓损失，降低了用户使用成本，同时辊面结构上硬质合金柱钉的布置方式可以提高物料的咬合效果，减少物料在辊面挤压过程中的滑动位移，提高了高压破碎的效率，此外本发明也能方便回收分离辊套基材和硬质合金柱钉，大幅降低废旧物资处理的难度、处理费用和因拆解柱钉造成的废气烟尘污染。

本发明解决技术问题的技术方案如下：

本发明一种镶嵌硬质合金柱钉的辊压机辊子结构，包括主轴、辊套结构和辊面结构，其特点是，所述辊套结构为与主轴相适配并可拆卸式连接的圆环状结构，其包括沿主轴圆周均匀设置的若干辊套基体模块；所述辊面结构为与辊套结构相适配并可拆卸式连接的圆环状结构，其包括沿辊套结构圆周均匀设置的若干辊面模块，每一块辊面模块上均匀镶嵌有若干硬质合金柱钉。

作为本发明技术方案的进一步改进，所述主轴一侧设置有一圈凸起并形成一个整体式卡槽；所述辊套基体模块的一侧底部设置有与整体式卡槽相适配的第一凸起并卡入该整体式卡槽内，另一侧设置有与主轴和辊套基体模块均相适配的基体压板，该基体压板通过若干基体固定螺栓分别与主轴和辊套基体模块连接固定。

作为本发明技术方案的进一步改进，所述辊套基体模块的上部两侧和辊面模块的两侧分别设置有与两者相适配的辊面固定压板，该辊面固定压板通过若干辊面固定螺栓分别与辊套基体模块和辊面模块连接固定。进一步地，所述辊套基体模块的上部和辊面模块的下部还可分别设置卡槽，辊面固定压板内侧可设置与这两个卡槽相适配的凸起，该辊面固定压板的两个凸起分别卡入辊套基体模块的上部和辊面模块的下部的卡槽内并通过辊面固定螺栓连接固定。

作为本发明技术方案的进一步改进，每块辊套基体模块远离第一凸起的那一侧与主轴之间分别相对应开设定位槽，两者间的定位槽内安装设置有销轴。

作为本发明技术方案的进一步改进，所述辊面固定螺栓和基体固定螺栓为10.9级高强度螺栓。

作为本发明技术方案的进一步改进，所述辊套基体模块的数量为8瓣，所述辊面模块的数量为4-8瓣。

作为本发明技术方案的进一步改进，每一块所述辊面模块开设有若干行或列的镶嵌通孔，所述硬质合金柱钉分别镶嵌在各镶嵌通孔内，各硬质合金柱钉与镶嵌通孔的底部齐平，外露于辊面模块表面的硬质合金柱钉最长长度与最短长度相差5-10mm。

作为本发明技术方案的进一步改进，，相邻所述硬质合金柱钉的直径相差不超过5mm；

作为本发明技术方案的进一步改进，相邻硬质合金柱钉的距离为20-40mm，且每个硬质合金柱钉与周边相邻硬质合金柱钉的距离均不同。

作为本发明技术方案的进一步改进，所述硬质合金柱钉的长度为40-55mm，直径为10-25mm。

本发明应用时，将各辊套基体模块的第一凸起卡入主轴的整体式卡槽内，再通过销轴放置于主轴和辊套基体模块相对应的定位槽内，将各辊套基体模块在主轴上定位，再通过基体压板和基体固定螺栓将辊套基体模块与主轴固定形成辊套结构；然后将辊面模块布置在辊套结构外侧并在两侧通过辊面固定压板和辊面固定螺栓将辊面模块和辊套基体模块连接固定。在该辊子结构某部位出现损坏需要维护时，拆除相应的辊面固定螺栓、辊面固定压板等，即可局部更换。

相对于现有技术，本发明所述的一种镶嵌硬质合金柱钉的辊压机辊子结构，其设计新颖，结构合理，具有以下优点：

1、本发明所述的辊套结构，其可实现随时随地更换辊套，无需整体拆卸整个辊系总成，无需专用大型整体拆装辊套的设备，可通过普通工具在使用现场更换辊套，辊套采用分体组合式结构，由8瓣扇形结构的辊套基体模块通过特殊设计的配合结构组成整个圆环形的工作辊套，每个部分都可以独立更换。本发明所述的辊套结构较现有所有辊压机辊套更换方法，可大幅缩短更换时间，同时，由于可根据磨损、破损情况有选择性的更换部件，也降低了维修保养成本。

2、本发明所述的辊面结构采用了分段式模块化结构，辊面不再是一个整体，而是被等分成4-8瓣，通过特制卡槽和螺栓的连接方式与辊套基材固定。这样，在出现局部破损的时候，就可以很方便的通过螺栓拆装，对破损的辊面进行部分更换，可以大幅度延长了整个辊子的使用寿命，也能够在工作现场很方便快捷的进行更换操作。

同时，本发明中所述辊面模块上的硬质合金柱钉尺寸与布置方式，与常规柱钉辊面不同，采用了不同直径、不同长度的硬质合金柱钉，形成外露高度差异化，这样，辊面在挤压物料的时候，就会出现不同高度的柱钉与物料直接接触，降低物料接触辊面时滑动的概率，提高辊面带料性能，提高破碎的效率，从而提高辊压机的台时产量。

另外，本发明中所述辊面模块在硬质合金柱钉排列方式上，采用非均匀分布的方式，即每个硬质合金柱钉与周围相邻硬质合金柱钉的距离都不相同，通过硬质合金柱钉非均匀排列，可以提高硬质合金柱钉及辊套的受力性能，避免应力集中，延缓辊套金属材料的疲劳损坏。

3、对于废旧辊套的处理，本发明所述的辊子结构一旦达到使用寿命后，进行废旧材料处理，比现有主流产品的回收方式更容易，其将基体固定螺栓和辊面固定螺栓拆卸后，就可以将辊套基体模块与辊面模块分别拆卸下来，辊套基体模块材料全部为合金钢，可以直接按照废钢处理，辊面模块取下后，由于镶嵌的硬质合金柱钉的孔是通孔，柱钉底部是外露的，因此可以采用拆卸夹具将辊面模块固定后，用压力顶杆将柱钉分别推出镶嵌孔，实现柱钉与辊面物理方式的彻底分离，分离之后，柱钉可以按废旧硬质合金方式处理，辊面可以按废钢方式处理，采用此处理方式，成本较低，对环境没有污染，硬质合金柱钉与合金钢辊面分离十分彻底，回收效果较好。

附图说明

图1为本发明立体结构示意图；

图2为本发明俯视示意图；

图3为本发明剖开一侧不锈钢框架的结构示意图；

图中：1-辊面模块；2-辊面固定螺栓；3-辊面固定压板；4-辊套基体模块；5-主轴；6-基体压板；7-销轴；8-基体固定螺栓；9-硬质合金柱钉；10-整体式卡槽；11-第一凸起。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，本发明一种镶嵌硬质合金柱钉的辊压机辊子结构，包括主轴5、辊套结构和辊面结构，它的特点是，所述辊套结构为与主轴5相适配并可拆卸式连接的圆环状结构，其包括沿主轴5圆周均匀设置的若干辊套基体模块4；所述辊面结构为与辊套结构相适配并可拆卸式连接的圆环状结构，其包括沿辊套结构圆周均匀设置的若干辊面模块1，每一块辊面模块1上均匀镶嵌有若干硬质合金柱钉9。

本实施例中，所述主轴5采用锻造后的合金钢整体加工而成，其一侧设置有一圈凸起并形成一个整体式卡槽10，用于和辊套基体模块4装配；所述辊套基体模块4的一侧底部设置有与整体式卡槽10相适配的第一凸起11并卡入该整体式卡槽10内，另一侧设置有与主轴5和辊套基体模块4均相适配的基体压板6，该基体压板6通过若干基体固定螺栓8分别与主轴5和辊套基体模块4连接固定；本实施例中，每块辊套基体模块4远离第一凸起11的那一侧与主轴5之间分别相对应开设定位槽，两者间的定位槽内安装设置有销轴7，用于辊套基体模块4的定位。

本实施例中，所述辊套基体模块4的上部两侧和辊面模块1的两侧分别设置有与两者相适配的辊面固定压板3，该辊面固定压板3通过若干辊面固定螺栓2分别与辊套基体模块4和辊面模块1连接固定。进一步地，所述辊套基体模块4的上部和辊面模块1的下部还可分别设置卡槽，辊面固定压板3内侧可设置与这两个卡槽相适配的凸起，该辊面固定压板3的两个凸起分别卡入辊套基体模块4的上部和辊面模块1的下部的卡槽内并通过辊面固定螺栓连2接固定，这样固定更稳固。

本实施例中，所述辊面固定螺栓2和基体固定螺栓8均为10.9级高强度铰制孔螺栓，确保辊面模块1、辊套基体模块4及主轴5之间的定位准确，并能够承受较大的剪切力。此外，辊面固定螺栓2和基体固定螺栓8均可采用可靠的机械式锁合结构，防止在工作中松动脱落。

本实施例中，为便于所述辊子结构的装配，所述辊套基体模块4的数量可以分为8瓣，所述辊面模块1的数量可以分为4-8瓣，以便于维护时局部更换。

本实施例中，每一块所述辊面模块1开设有若干行或列的镶嵌通孔，所述硬质合金柱钉9分别镶嵌在各镶嵌通孔内，各硬质合金柱钉9与镶嵌通孔的底部齐平，外露于辊面模块1表面的硬质合金柱钉9最长长度与最短长度相关5-10mm。为进一步确保所述辊子结构工作时的效果，本实施例中，所述硬质合金柱钉9的长度为40-55mm，直径为10-25mm，相邻所述硬质合金柱钉9的直径相差不超过5mm，相邻硬质合金柱钉9的距离为20-40mm，且每个硬质合金柱钉与周边相邻硬质合金柱钉的距离都不同。如图3所示，以一个硬质合金柱钉9与其周围的四个硬质合金柱钉9为例说明，将该五个硬质合金柱钉分别编为9A、9B、9C、9D、9E，硬质合金柱钉9A直径25mm，硬质合金柱钉9B直径20mm，硬质合金柱钉9C直径15mm，硬质合金柱钉9D直径18mm，硬质合金柱钉9E直径22mm，与硬质合金柱钉9C相邻的硬质合金柱钉分别为9A、9B、9D、9E，硬质合金柱钉9C与硬质合金柱钉9A中心距离为35mm，硬质合金柱钉9C与硬质合金柱钉9B中心距离为28mm，硬质合金柱钉9C与硬质合金柱钉9D中心距离为30mm，硬质合金柱钉9C与硬质合金柱钉9E中心距离为32mm。这种硬质合金柱钉9的布置方式，可以有效提高辊压机的压碎效果。

本发明提供一种镶嵌硬质合金柱钉的辊压机辊子结构，可以有效提高生产单位现场维修更换辊压机损耗部件的效率，避免了辊压机辊系的拆装、转运带来的人工、时间、经济上的无谓损失，降低了用户使用成本；辊面结构上的硬质合金柱钉的布置方式可以提高物料的咬合效果，减少物料在辊面挤压过程中的滑动位移，提高了高压破碎的效率，同时，也方便回收分离辊套基材和硬质合金柱钉，大幅降低废旧物资处理的难度、处理费用和因拆解柱钉造成的废气烟尘污染。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

本发明未详述之处，均为本技术领域技术人员的公知技术。

Claims (6)

1.一种镶嵌硬质合金柱钉的辊压机辊子结构，包括主轴（5）、辊套结构和辊面结构，其特征是，所述辊套结构为与主轴（5）相适配并可拆卸式连接的圆环状结构，其包括沿主轴（5）圆周均匀设置的若干辊套基体模块（4）；所述辊面结构为与辊套结构相适配并可拆卸式连接的圆环状结构，其包括沿辊套结构圆周均匀设置的若干辊面模块（1），每一块所述辊面模块（1）开设有若干行或列的镶嵌通孔，各镶嵌通孔内分别镶嵌有硬质合金柱钉（9），各硬质合金柱钉（9）与镶嵌通孔的底部齐平，外露于辊面模块（1）表面的硬质合金柱钉（9）最长长度与最短长度相差5-10mm，相邻所述硬质合金柱钉（9）的直径相差不超过5mm，相邻硬质合金柱钉（9）的距离为20-40mm，每个硬质合金柱钉（9）与周边相邻硬质合金柱钉（9）的距离均不同。

2.根据权利要求1所述的一种镶嵌硬质合金柱钉的辊压机辊子结构，其特征是，所述主轴（5）一侧设置有一圈凸起并形成一个整体式卡槽（10）；所述辊套基体模块（4）的一侧底部设置有与整体式卡槽（10）相适配的第一凸起（11）并卡入该整体式卡槽（10）内，另一侧设置有与主轴（5）和辊套基体模块（4）均相适配的基体压板（6），该基体压板（6）通过若干基体固定螺栓（8）分别与主轴（5）和辊套基体模块（4）连接固定。

3.根据权利要求1所述的一种镶嵌硬质合金柱钉的辊压机辊子结构，其特征是，所述辊套基体模块（4）的上部两侧和辊面模块（1）的两侧分别设置有与两者相适配的辊面固定压板（3），该辊面固定压板（3）通过若干辊面固定螺栓（2）分别与辊套基体模块（4）和辊面模块（1）连接固定。

4.根据权利要求2所述的一种镶嵌硬质合金柱钉的辊压机辊子结构，其特征是，每块辊套基体模块（4）远离第一凸起（11）的那一侧与主轴（5）之间分别相对应开设定位槽，两者间的定位槽内安装设置有销轴（7）。

5.根据权利要求1所述的一种镶嵌硬质合金柱钉的辊压机辊子结构，其特征是，所述辊套基体模块（4）的数量为8瓣，所述辊面模块（1）的数量为4-8瓣。

6.根据权利要求1所述的一种镶嵌硬质合金柱钉的辊压机辊子结构，其特征是，所述硬质合金柱钉（9）的长度为40-55mm，直径为10-25mm。

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