CN116967405B - 圆锥破碎壁及其生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及圆锥破碎壁及其生产方法，圆锥破碎壁包括内层和耐磨层，耐磨层与内层之间设置有压力传感器，生产方法为：将高锰钢熔融后浇注至耐磨层模具内；将浇注口封闭，利用抽真空设备在浇注口处抽真空，同时利用电磁搅拌设备对熔融的高锰钢进行搅拌；脱模并机加工；S14、对耐磨层进行QPQ处理；S21、将高铬白口铸铁熔融后浇注至内层模具内；S22、将浇注口封闭，利用抽真空设备在浇注口处抽真空，同时利用电磁搅拌设备对熔融的高铬白口铸铁进行搅拌；S23、脱模并机加工；S24、对内层进行QPQ处理；S3、将耐磨层安装在内层外壁，并在耐磨层与内层之间安装多个压力传感器。本发明可以提高圆锥破碎壁的外壁硬度和性能，降低过载损坏风险，延长使用寿命。
Description
技术领域
本发明属于圆锥破碎机生产技术领域，尤其是一种圆锥破碎壁及其生产方法。
背景技术
圆锥破碎机是采矿、采石等领域常用的破碎装置，一般包括机架、破碎壁、轧臼壁、偏心轴套、破碎圆锥和主轴，破碎圆锥通过偏心轴套安装在竖直的主轴上，破碎壁固定在破碎圆锥外壁，轧臼壁固定在机架上，轧臼壁与破碎壁之间为破碎腔。其工作原理为：电动机通过水平轴和一对伞齿轮带动偏心轴套旋转，破碎圆锥轴心线在偏心轴套的迫动下做旋摆运动，使得破碎壁外壁时而靠近又时而原理轧臼壁的内壁，从而使矿石在破碎腔内不断地受到挤压和弯曲而被破碎。
圆锥破碎壁是圆锥破碎机的关键部件，其生产工艺直接决定了使用寿命。目前，为了保证圆锥破碎壁的使用寿命，同时降低生产成本，常用的做法是将圆锥破碎壁设置为双层结构，内层采用硬度略低、成本低的材料，例如高铬白口抗磨铸铁，外层采用硬度高、耐磨、成本较高的材料，如高锰钢等，例如CN106269045A-一种圆锥破碎机的破碎壁，内层和外层采用螺栓相连，外层损坏后，可以方便地进行更换。目前，圆锥破碎壁一般是采用铸造成型，然后进行机加工和热处理，现有的生产工艺存在以下问题：
1、由于圆锥破碎壁的重量和体积大，壁厚较大，铸造后，铸件内部和表面冷却速度散热速度不同，容易出现缺陷；
2、常规热处理对硬度的提高有限；
3、在工作的过程中，外部耐磨层受到的载荷无法检测，当硬度较高的杂质如铁块等进入破碎腔后，不能及时停机或对破碎腔进行疏通，容易导致破碎壁损坏。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种圆锥破碎壁及其生产方法，可以提高圆锥破碎壁的外壁硬度和性能，降低过载损坏风险，延长使用寿命。
为解决上述问题，本发明采用的技术方案为：圆锥破碎壁的生产方法，包括
S1、制备耐磨层：
S11、将高锰钢熔融后浇注至耐磨层模具内；
S12、将浇注口封闭，利用抽真空设备在浇注口处抽真空，同时利用电磁搅拌设备对熔融的高锰钢进行搅拌；
S13、高锰钢冷却后脱模，并机加工至设计尺寸；
S14、采用QPQ处理设备对耐磨层进行QPQ处理；
S2、制备内层：
S21、将高铬白口铸铁熔融后浇注至内层模具内；
S22、将浇注口封闭，利用抽真空设备在浇注口处抽真空，同时利用电磁搅拌设备对熔融的高铬白口铸铁进行搅拌；
S23、高铬白口铸铁冷却后脱模，并机加工至设计尺寸；
S24、采用热处理炉对内层进行QPQ处理；
S3、将耐磨层安装在内层外壁，并在耐磨层与内层之间安装多个压力传感器。
进一步地，步骤S14中，QPQ处理过程为：
S141、将耐磨层预热至380至400℃，并保温60至80min；
S142、将基盐和耐磨层放入热处理炉，将基盐和耐磨层加热至560至600℃，并保温55至65min；
S143、将氧化盐和耐磨层放入热处理炉，将氧化盐和耐磨层加热至420至450℃，并保温25至30min；
S144、将耐磨层冷却至室温并抛光；
S145、将氧化盐和耐磨层放入热处理炉，将氧化盐和耐磨层加热至520至550℃，并保温30至40min；
S146、将耐磨层冷却至室温并抛光。
进一步地，步骤S24中，QPQ处理过程为：
S241、将内层预热至300至320℃，并保温60至80min；
S242、将基盐和内层放入热处理炉，将基盐和内层加热至410至430℃，并保温7至90min；
S243、将氧化盐和内层放入热处理炉，将氧化盐和内层加热至350至360℃，保温25至30min，再将温度升高至410至430℃，保温30至40min；
S244、将内层冷却至室温并抛光。
进一步地，所述热处理炉包括保温室和加热室，所述保温室的顶部设置有可拆卸的保温盖，所述加热室位于保温室内部，且所述加热室包括下部室体和上部室体，所述下部室体外形呈圆台形且大端朝上，下部室体的外壁设置有加热机构，下部室体具有圆台形的盐浴腔，所述盐浴腔的底面设置有多根支撑柱；所述上部室体的外形呈圆台形，上部室体位于下部室体内，上部室体外壁与下部室体内壁之间具有间距，上部室体的大端朝上，且上部室体与下部室体可拆卸连接；
QPQ处理时，将耐磨层或者内层放入盐浴腔，耐磨层或者内层的小端朝下，由支撑柱支撑耐磨层或者内层，然后将上部室体放入耐磨层或者内层内部，再将基盐或氧化盐注入盐浴腔，利用加热机构进行加热。
进一步地，所述保温盖上设置有透明的观察窗和加盐管，所述加盐管的下端连通盐浴腔，所述上部室体的上端设置有竖直的连接柱，连接柱贯穿保温盖并与保温盖滑动配合，所述保温盖的上表面设置有竖直的液压缸，所述液压缸的活塞杆与连接柱相连。
进一步地，所述电磁搅拌设备包括底座，所述底座上设置有浇筑工位和结晶工位，所述底座上设置有连接浇筑工位和结晶工位的导轨，所述导轨上设置有与导轨滑动配合的滑座，滑座上设置有砂箱，且滑座连接有驱动滑座水平移动的第一驱动机构；所述结晶工位设置有左升降架和右升降架，所述左升降架和右升降架均连接有驱动左升降架和右升降架升降的第二驱动机构，且升降架和右升降架上均设置有电磁搅拌器，所述电磁搅拌器连接有驱动电磁搅拌器水平移动的第三驱动机构。
进一步地，所述砂箱包括箱体，所述箱体的底板向上凸起，从而在箱体底板的下方形成冷却腔，所述冷却腔内设置有第一冷却管，所述箱体内设置有第二冷却管；所述箱体内设置有水平的压板，所述压板上设置有通孔；所述结晶工位的上方设置有横梁，所述横梁上设置有第四驱动机构，所述第四驱动机构的下端连接有密封板，第四驱动机构推动密封板向下移动时，密封板能够将通孔封闭，所述密封板上设置有抽真空孔，所述抽真空孔通过软管连接有抽真空泵。
圆锥破碎壁，由上述方法制得。
进一步地，所述内层大端的外壁设置有圆环形的安装槽，所述压力传感器安装在安装槽内，所述安装槽内设置有电池和无线通信控制芯片，所述无线通信控制芯片和电池均与压力传感器相连。
进一步地，所述内层上部的外壁设置有导向凸条，所述耐磨层上部的内壁设置有导向槽，所述导向凸条位于导向槽内并与导向槽滑动配合；所述内层下端的外壁设置有下限位凸台，所述下限位凸台与耐磨层的下端面之间设置有弹性层，所述内层上端的外壁设置有上限位凸台。
本发明的有益效果是：1、铸造耐磨层和内层的过程中，采用电磁搅拌设备对熔融的金属材料进行搅拌，钢水或铁水不断地运动，使得铸件表面和内部结晶、冷却速度均匀，从而避免铸件内部出现缺陷。
2、利用电磁搅拌设备对钢水或铁水进行搅拌，同时在浇注口将模具内部的空气抽出，可以促使钢水或铁水内部的空气等气体充分排出，防止铸件内部出现孔隙，提高铸件的强度。
3、通过对耐磨层和内层进行QPQ处理，与传统的热处理相比，耐磨层和内层表面的硬度、耐磨性能、耐腐蚀性能等大幅度提高，可以延长圆锥破碎壁的使用寿命。
4、通过在耐磨层与内层之间安装多个压力传感器，可以检测耐磨层受到的载荷，当铁块等异物进入破碎腔后，耐磨层受到的载荷突然大幅度增大，压力传感器将检测信号传输至破碎机的控制系统，控制系统可以立即进行应急处理，如停机等，防止耐磨层受损。
附图说明
图1是本发明圆锥破碎壁的主视剖视示意图；
图2是图1中A-A的剖视示意图；
图3是图1中B-B的剖视示意图；
图4是圆锥破碎壁工作时的受力示意图；
图5时本发明热处理炉的主视示意图；
图6本发明电磁搅拌设备的主视示意图；
图7是图6中C-C的剖视示意图；
图8是本发明砂箱的示意图；
附图标记：1—耐磨层；2—内层；3—压力传感器；4—电池；5—无线通信控制芯片；6—上限位凸台；7—导向凸条；8—下限位凸台；9—弹性层；11—底座；12—导轨；13—滑座；14—砂箱；141—冷却腔；142—第一冷却管；143—第二冷却管；144—压板；145—通孔；146—密封板；147—软管；148—抽真空泵；149—横梁；1410—第四驱动机构；15—第一驱动机构；16—左升降架；17—右升降架；18—电磁搅拌器；19—第三驱动机构；110—第二驱动机构；21—保温室；22—下部室体；23—保温盖；24—上部室体；25—连接柱；26—支撑柱；27—加热机构；28—观察窗；29—加盐管；210—液压缸。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
本发明的圆锥破碎壁，如图1至图3所示，包括内层2和耐磨层1，内层2采用成本较低、硬度较低的材质，如现有的高铬白口铸铁，从而降低生产成本。耐磨层1的外壁直接与被破碎的物料接触，将物料挤碎，采用硬度更高的材质，如现有的高锰钢，保证破碎效果以及整个圆锥破碎壁的使用寿命。
在破碎的过程中，如果硬质杂物如铁块等落入破碎腔，可能导致破碎腔堵塞，现有的圆锥破碎壁并不能监控破碎腔内是否堵塞，当破碎腔堵塞后，不能及时进行处理，耐磨层1损坏的风险较高。本发明中，在内层2和耐磨层1还设置了压力传感器3，耐磨层1工作时受到的载荷能够传递至压力传感器3，压力传感器3实时检测耐磨层1受到的载荷，并且将检测信号传输至圆锥破碎机本身的控制系统。当硬度过大的杂物落入破碎腔后，杂物难以被破碎，耐磨层1受到的载荷会增加，压力传感器3将检测信号传输至圆锥破碎机的控制系统后，控制系统控制设备停止运行，然后对破碎腔进行清理，将杂物清理后，圆锥破碎机再次运行，可以有效防止耐磨层1受损。
内层2大端的外壁设置有圆环形的安装槽，所述压力传感器3安装在安装槽内，安装槽内设置有电池4和无线通信控制芯片5，无线通信控制芯片5和电池4均与压力传感器3相连。
内层2大端为下端，由于耐磨层1下端受到的载荷最大，因此，将压力传感器3安装在内层2的下端，耐磨层1下端最容易受损，耐磨层1的厚度可以从下至上逐渐递减，下端的厚度大，保证强度，不易损坏，上端的厚度小，减少生产所需的材料。
电池4用于向压力传感器3和无线通信控制芯片5供电，可以采用纽扣电池等，固定在安装槽内。无线通信控制芯片5可以采用蓝牙通信芯片或者4G通信芯片，将压力传感器3的检测信号传输至圆锥破碎机的控制系统。压力传感器3可以是4个、6个或者8个等，均匀分布在安装槽内。
内层2上部的外壁设置有导向凸条7，耐磨层1上部的内壁设置有导向槽，导向凸条7位于导向槽内并与导向槽滑动配合；内层2下端的外壁设置有下限位凸台8，下限位凸台8与耐磨层1的下端面之间设置有弹性层9，内层2上端的外壁设置有上限位凸台6。
导向凸条7起到导向和定位的作用，防止耐磨层1相对于内层2转动。导向凸条7和下限位凸台8均与内层2一体成型，上限位凸台6可以采用多个螺钉与内层2相连。装配圆锥破碎壁时，先将电池4、压力传感器3和无线通信控制芯片5装入安装槽，将圆环形的弹性层9套装在内层2下端的外壁，弹性层9的内圆环面贴合内层2外壁，弹性层9的下端面贴合下限位凸台8。再将耐磨层1套装在内层2外部，耐磨层1的下端与弹性层9的上端接触，向耐磨层1施加模拟载荷，检测压力传感器3能否准确检测到载荷大小，同时检测无线通信控制芯片5能否将检测信号传输至外部的控制系统，检测合格后，再将上限位凸台6安装在内层2的上端，上限位凸台6用于对耐磨层1进行限位。
上述弹性层9并不是传统的弹性材料，而是指硬度小于内层2的材料，具体可以是熟铁。圆锥破碎壁工作时的受力示意图如图4所示(也可以参照：基于层压破碎理论的圆锥破碎机破碎力分析及运动学研究，机械工程学报，第46卷第17期)，耐磨层1外壁接触到物料，物料与耐磨层1外壁之间的相互作用力F垂直于耐磨层1外壁，作用力F可分解为竖直向下的分力F1和水平的分力F2，竖直向下的分力F1会传递至弹性层9。当外部硬质杂物进入破碎腔而导致耐磨层1的载荷增大时，分力F1也会增大，当分力F1增大到一定程度时，弹性层9产生变形而损坏，耐磨层1相对于内层2向下移动一定的距离，耐磨层1移动后，受到的载荷会减小，即通过弹性层9的变形损伤，保护了耐磨层1，防止耐磨层1损伤。特别是在耐磨层1某一时刻受到的载荷骤增的情况下，能够对耐磨层1进行有效保护。弹性层9采用的熟铁等成本低，损坏后更换新的弹性层9即可。在装配时，耐磨层1与内层2之间可以采用较为宽松的装配间隙，使得载荷突增时，耐磨层1具有足够的移动距离，例如耐磨层1与内层2之间的配合间隙为0.6至1mm。
可见，本发明的圆锥破碎壁，降低了材料成本，同时可以延长耐磨层1的使用寿命，提高抗冲击能力。
本发明的圆锥破碎壁的生产方法，包括以下步骤
S1、制备耐磨层1：
S11、将高锰钢熔融后浇注至耐磨层模具内；
S12、将浇注口封闭，利用抽真空设备在浇注口处抽真空，同时利用电磁搅拌设备对熔融的高锰钢进行搅拌；
S13、高锰钢冷却后脱模，并机加工至设计尺寸。机加工包括去除铸件表面的余量，在耐磨层1内壁加工导向槽。
S14、采用QPQ处理设备对耐磨层1进行QPQ处理；
S2、制备内层2：
S21、将高铬白口铸铁熔融后浇注至内层模具内；
S22、将浇注口封闭，利用抽真空设备在浇注口处抽真空，同时利用电磁搅拌设备对熔融的高铬白口铸铁进行搅拌；
S23、高铬白口铸铁冷却后脱模，并机加工至设计尺寸。机加工包括去除铸件表面的余量，在铸件外壁加工安装槽，开设用于安装上限位凸台6的多个通孔。
S24、采用热处理炉对内层2进行QPQ处理；
S3、将耐磨层1安装在内层2外壁，并在耐磨层1与内层2之间安装多个压力传感器3。
耐磨层1和内层2的铸造过程中，可采用消失模铸造工艺，以降低型砂的造型难度，提高造型效率。
在铸造的过程中，采用电磁搅拌设备对模具内的钢水或者铁水进行搅拌，钢水或铁水不断地运动，使得铸件表面和内部的结晶、冷却速度均匀，从而避免铸件内部出现缺陷。在浇注时，钢水或铁水内部不可避免存在空气，本发明通过对浇注后的钢水或铁水进行搅拌，同时在浇注口将模具内部的空气抽出，可以促使钢水或铁水内部的空气等气体充分排出，防止铸件内部出现孔隙，提高铸件的强度。
QPQ处理与传统的热处理相比，耐磨层1和内层2的表面硬度和抗腐蚀性能大幅度提高，且脆性提高不明显，因此显著提升了耐磨层1和内层2的表面质量，在破碎的过程中，耐磨层1的表面不易受损，有利于提高耐磨层1的使用寿命，同时能够对硬度更高的物料进行破碎。
由于耐磨层1与内层2的材质不同，因此采用不同的QPQ处理工艺。针对高锰钢与高铬白口铸铁，本发明通过多次试验，确定较佳的QPQ处理工艺，具体地，步骤S14中，耐磨层1的QPQ处理过程为：
S141、将耐磨层1预热至380至400℃，并保温60至80min；
S142、将基盐和耐磨层1放入热处理炉，将基盐和耐磨层1加热至560至600℃，并保温55至65min；
S143、将氧化盐和耐磨层1放入热处理炉，将氧化盐和耐磨层1加热至420至450℃，并保温25至30min；
S144、将耐磨层1冷却至室温并抛光；
S145、将氧化盐和耐磨层1放入热处理炉，将氧化盐和耐磨层1加热至520至550℃，并保温30至40min；
S146、将耐磨层1冷却至室温并抛光。
步骤S24中，QPQ处理过程为：
S241、将内层2预热至300至320℃，并保温60至80min；
S242、将基盐和内层2放入热处理炉，将基盐和内层2加热至410至430℃，并保温7至90min；
S243、将氧化盐和内层2放入热处理炉，将氧化盐和内层2加热至350至360℃，保温25至30min，再将温度升高至410至430℃，保温30至40min；
S244、将内层2冷却至室温并抛光。
本发明的热处理炉可以采用现有的QPQ处理炉，由于耐磨层1与内层2的尺寸较大，如果采用常规的盐浴方式，则需要一次性使用大量的基盐和氧化盐，增加了生产成本，且基盐和氧化盐用量较大时，需要更长的时间将基盐和氧化盐加热至盐浴温度，降低了效率，增加了能耗，这也是目前制约圆锥破碎壁采用QPQ处理的主要因素。
为了减少基盐和氧化盐的用量，本发明根据耐磨层1与内层2的结构特点，采用新的热处理炉，具体地，本发明的热处理炉如图5所示，包括保温室21和加热室，保温室21的顶部设置有可拆卸的保温盖23，加热室位于保温室21内部，且加热室包括下部室体22和上部室体24，下部室体22外形呈圆台形且大端朝上，下部室体22的外壁设置有加热机构27，下部室体22具有圆台形的盐浴腔，盐浴腔的底面设置有多根支撑柱26；上部室体24的外形呈圆台形，上部室体24位于下部室体22内，上部室体24外壁与下部室体22内壁之间具有间距，上部室体24的大端朝上，且上部室体24与下部室体22可拆卸连接。
耐磨层1与内层2外形均为圆台形，且均具有圆台形的内腔，因此，本发明将下部室体22也设置为圆台形，将耐磨层1或内层2放入下部室体22之后，耐磨层1或内层2的外壁与下部室体22的内壁之间具有较小的间距，同时将上部室体24设置为圆台形，上部室体24的下端通过底板封口，将上部室体24放入耐磨层1或内层2内部之后，耐磨层1或内层2的内壁与上部室体24外壁之间具有减小的间距，从而减小了盐浴腔的容积，盐浴时所需的基盐和氧化盐大幅度减少，降低了基盐和氧化盐的成本，且能够在更短的时间内将基盐和氧化盐加热至所需的盐浴温度，提高了QPQ处理的效率，同时降低了能耗。
保温室21和保温盖23起到了保温的作用，降低热损耗。保温室21和保温盖23可以采用耐高温的金属材质，并在保温室21和保温盖23的外壁设置保温材料。加热机构27可以采用电加热机构，无污染，为了准确地控制温度，可以在加热机构27内设置热电偶。
QPQ处理时，将耐磨层1或者内层2放入盐浴腔，耐磨层1或者内层2的小端朝下，由支撑柱26支撑耐磨层1或者内层2，然后将上部室体24放入耐磨层1或者内层2内部，上部室体24不接触到耐磨层1或者内层2，再将基盐或氧化盐注入盐浴腔，利用加热机构27进行加热。
上部室体24上端可以设置连接架体，连接架体可拆卸安装在下部室体22的顶部。作为优选的实施方式，保温盖23上方有透明的观察窗28和加盐管29，加盐管29的下端连通盐浴腔，上部室体24的上端设置有竖直的连接柱25，连接柱25贯穿保温盖23并与保温盖23滑动配合，保温盖23的上表面设置有竖直的液压缸210，液压缸210的活塞杆与连接柱25相连。
连接柱25为多根，多根连接柱25的顶部通过横杆相连，保温盖23上方设置有门型支架，液压缸210固定在，门型支架上，且液压缸210的活塞杆与横杆相连，使得液压缸210能够带动横杆、连接柱25以及上部室体24升降。
将上部室体24与保温盖23设置为一体，将耐磨层1或者内层2放入下部室体22后，直接盖上保温盖23，同时完成了将上部室体24放入下部室体22的操作。盐浴完成后，将保温盖23和上部室体24同步起吊，即可取出耐磨层1或者内层2。盖上保温盖23后，即可通过加盐管29向盐浴腔中加入基盐或氧化盐。
在盐浴的过程中，基盐或氧化盐具有一定的损耗，可能导致基盐或氧化盐的液面下降，为了在盐浴的过程中观察基盐或氧化盐的液面，确保耐磨层1或内层2整体位于基盐或氧化盐内部，本发明在保温盖23上设置了观察窗28，工作人员可通过观察窗28观察内部情况。
当基盐或氧化盐的液面高度降低而不足以淹没耐磨层1或内层2时，可以利用液压缸210推动连接柱25和上部室体24向下移动，上部室体24与工件之间的距离减小，在上部室体24的挤压下，基盐或氧化盐的液面会升高，确保耐磨层1或内层2全部浸入基盐或氧化盐。当然也可以通过加盐管29补充新的盐，但是新补充的盐温度低于盐浴所要求的温度，会降低盐浴温度，从而影响盐浴效果。
电磁搅拌设备可以采用现有技术，如CN114769567A-一种组合式电磁搅拌铸造装置等，但现有的这些电磁搅拌设备使用时，浇注和搅拌分开进行，浇注后，需要将砂箱转移至搅拌设置上，不够方便。
本发明的电磁搅拌设备如图6和图7所示，包括底座11，底座11上设置有浇筑工位和结晶工位，底座11上设置有连接浇筑工位和结晶工位的导轨12，导轨12上设置有与导轨12滑动配合的滑座13，滑座13上设置有砂箱14，且滑座13连接有驱动滑座13水平移动的第一驱动机构15；结晶工位设置有左升降架16和右升降架17，左升降架16和右升降架17均连接有驱动左升降架16和右升降架17升降的第二驱动机构110，且升降架16和右升降架17上均设置有电磁搅拌器18，电磁搅拌器18连接有驱动电磁搅拌器18水平移动的第三驱动机构19。
砂箱14为内层模具和耐磨层模具，根据耐磨层1或者内层2铸件的形状，采用型砂进行造型，造型完成后，将砂箱14自然放置于滑座13上。在浇注工位，将熔融的高锰钢或者高铬白口铸铁注入砂箱14中，然后利用第一驱动机构15推动滑座13移动至结晶工位，使得砂箱14位于左升降架16和右升降架17之间，左升降架16和右升降架17上的电磁搅拌器18通电，对砂箱14的金属液进行搅拌，排出气体，促使铸件内外均匀地冷却、结晶。
电磁搅拌器18采用现有技术即可。左升降架16和右升降架17可以升降，从而调节电磁搅拌器18的高度，具体地，底座11上固定设置有8根竖直的定位柱，左升降架16和右升降架17上均设置有4个导向套，每个导向套套接在一根定位柱上并与定位柱滑动配合，第二驱动机构110设置在底座11上并与左升降架16和右升降架17相连接。此外，电磁搅拌器18可以在第三驱动机构19的推动下水平移动，水平移动的方向垂直于导轨12的长度方向，从而调节电磁搅拌器18到砂箱14之间的距离。
第三驱动机构19、第二驱动机构110以及第一驱动机构15均可以采用直线电机、液压缸等设备。
由于耐磨层1和内层2的铸件尺寸大，冷却结晶速度较慢，为了加快冷却结晶速度，提高铸造效率，本发明的砂箱14如图8所示，包括箱体，箱体的底板向上凸起，从而在箱体底板的下方形成冷却腔141，冷却腔141内设置有第一冷却管142，箱体内设置有第二冷却管143。
第一冷却管142和第二冷却管143采用环状的金属管，具有进口和出口，第二冷却管143固定在箱体内壁，第二冷却管143可以设置多根，相邻两根第二冷却管143相互连通。第一冷却管142固定在冷却腔141内，且第一冷却管142和第二冷却管143的进口和出口伸出箱体，以便于连接冷却介质输送管道。根据耐磨层1和内层2的形状特点，将箱体的底板设置为向上凸起的圆台形，可以增大散热面积，并利用第一冷却管142和第二冷却管143加快散热，可以促使金属液更快地冷却、结晶，提高铸造效率。
将砂箱14移动至结晶工位后，将第一冷却管142和第二冷却管143通过快速接头连接到冷却介质输送管道上，利用泵将冷却介质不断地输送至第一冷却管142和第二冷却管143内，冷却介质可以是空气或者水。
为了便于对浇注口进行抽真空，箱体内设置有水平的压板144，在型砂造型完成后，将压板144放入箱体，并利用压板144压紧型砂表面。压板144上设置有通孔145，通孔145的位置与浇注口的位置对应，且通孔145的开口面积大于浇注口的开口面积。结晶工位的上方设置有横梁149，横梁149上设置有第四驱动机构1410，第四驱动机构1410的下端连接有密封板146，第四驱动机构1410推动密封板146向下移动时，密封板146能够将通孔145封闭，密封板146上设置有抽真空孔，抽真空孔通过软管147连接有抽真空泵148。将砂箱14输送至结晶工位时，密封板146刚好处于通孔145的上方，此时利用第四驱动机构1410推动密封板146向下移动，密封板146将通孔145封闭，接着即可启动抽真空泵148，将浇注口内的气体抽出。结晶完成后，第四驱动机构1410带动密封板146向上复位，并取出压板144进行脱模。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.圆锥破碎壁的生产方法，其特征在于，包括
S1、制备耐磨层（1）：
S11、将高锰钢熔融后浇注至耐磨层模具内；
S12、将浇注口封闭，利用抽真空设备在浇注口处抽真空，同时利用电磁搅拌设备对熔融的高锰钢进行搅拌；
S13、高锰钢冷却后脱模，并机加工至设计尺寸；
S14、采用QPQ处理设备对耐磨层（1）进行QPQ处理；处理过程为：
S141、将耐磨层（1）预热至380至400℃，并保温60至80min；
S142、将基盐和耐磨层（1）放入热处理炉，将基盐和耐磨层（1）加热至560至600℃，并保温55至65min；
S143、将氧化盐和耐磨层（1）放入热处理炉，将氧化盐和耐磨层（1）加热至420至450℃，并保温25至30 min；
S144、将耐磨层（1）冷却至室温并抛光；
S145、将氧化盐和耐磨层（1）放入热处理炉，将氧化盐和耐磨层（1）加热至520至550℃，并保温30至40 min；
S146、将耐磨层（1）冷却至室温并抛光；
S2、制备内层（2）：
S21、将高铬白口铸铁熔融后浇注至内层模具内；
S22、将浇注口封闭，利用抽真空设备在浇注口处抽真空，同时利用电磁搅拌设备对熔融的高铬白口铸铁进行搅拌；
S23、高铬白口铸铁冷却后脱模，并机加工至设计尺寸；
S24、采用热处理炉对内层（2）进行QPQ处理；处理过程为：
S241、将内层（2）预热至300至320℃，并保温60至80min；
S242、将基盐和内层（2）放入热处理炉，将基盐和内层（2）加热至410至430℃，并保温7至90min；
S243、将氧化盐和内层（2）放入热处理炉，将氧化盐和内层（2）加热至350至360℃，保温25至30 min，再将温度升高至410至430℃，保温30至40 min；
S244、将内层（2）冷却至室温并抛光；
S3、将耐磨层（1）安装在内层（2）外壁，并在耐磨层（1）与内层（2）之间安装多个压力传感器（3）；
所述热处理炉包括保温室（21）和加热室，所述保温室（21）的顶部设置有可拆卸的保温盖（23），所述加热室位于保温室（21）内部，且所述加热室包括下部室体（22）和上部室体（24），所述下部室体（22）外形呈圆台形且大端朝上，下部室体（22）的外壁设置有加热机构（27），下部室体（22）具有圆台形的盐浴腔，所述盐浴腔的底面设置有多根支撑柱（26）；所述上部室体（24）的外形呈圆台形，上部室体（24）位于下部室体（22）内，上部室体（24）外壁与下部室体（22）内壁之间具有间距，上部室体（24）的大端朝上，且上部室体（24）与下部室体（22）可拆卸连接；
QPQ处理时，将耐磨层（1）或者内层（2）放入盐浴腔，耐磨层（1）或者内层（2）的小端朝下，由支撑柱（26）支撑耐磨层（1）或者内层（2），然后将上部室体（24）放入耐磨层（1）或者内层（2）内部，再将基盐或氧化盐注入盐浴腔，利用加热机构（27）进行加热；
所述保温盖（23）上设置有透明的观察窗（28）和加盐管（29），所述加盐管（29）的下端连通盐浴腔，所述上部室体（24）的上端设置有竖直的连接柱（25），连接柱（25）贯穿保温盖（23）并与保温盖（23）滑动配合，所述保温盖（23）的上方设置有竖直的液压缸（210），所述液压缸（210）的活塞杆与连接柱（25）相连。
2.如权利要求1所述的圆锥破碎壁的生产方法，其特征在于，所述电磁搅拌设备包括底座（11），所述底座（11）上设置有浇筑工位和结晶工位，所述底座（11）上设置有连接浇筑工位和结晶工位的导轨（12），所述导轨（12）上设置有与导轨（12）滑动配合的滑座（13），滑座（13）上设置有砂箱（14），且滑座（13）连接有驱动滑座（13）水平移动的第一驱动机构（15）；所述结晶工位设置有左升降架（16）和右升降架（17），所述左升降架（16）和右升降架（17）均连接有驱动左升降架（16）和右升降架（17）升降的第二驱动机构（110），且升降架（16）和右升降架（17）上均设置有电磁搅拌器（18），所述电磁搅拌器（18）连接有驱动电磁搅拌器（18）水平移动的第三驱动机构（19）。
3.如权利要求2所述的圆锥破碎壁的生产方法，其特征在于，所述砂箱（14）包括箱体，所述箱体的底板向上凸起，从而在箱体底板的下方形成冷却腔（141），所述冷却腔（141）内设置有第一冷却管（142），所述箱体内设置有第二冷却管（143）；所述箱体内设置有水平的压板（144），所述压板（144）上设置有通孔（145）；所述结晶工位的上方设置有横梁（149），所述横梁（149）上设置有第四驱动机构（1410），所述第四驱动机构（1410）的下端连接有密封板（146），第四驱动机构（1410）推动密封板（146）向下移动时，密封板（146）能够将通孔（145）封闭，所述密封板（146）上设置有抽真空孔，所述抽真空孔通过软管（147）连接有抽真空泵（148）。
4.圆锥破碎壁，其特征在于，由权利要求1至3任意一项权利要求所述的方法制得。
5.如权利要求4所述的圆锥破碎壁，其特征在于，所述内层（2）大端的外壁设置有圆环形的安装槽，所述压力传感器（3）安装在安装槽内，所述安装槽内设置有电池（4）和无线通信控制芯片（5），所述无线通信控制芯片（5）和电池（4）均与压力传感器（3）相连。
6.如权利要求4所述的圆锥破碎壁，其特征在于，所述内层（2）上部的外壁设置有导向凸条（7），所述耐磨层（1）上部的内壁设置有导向槽，所述导向凸条（7）位于导向槽内并与导向槽滑动配合；所述内层（2）下端的外壁设置有下限位凸台（8），所述下限位凸台（8）与耐磨层（1）的下端面之间设置有弹性层（9），所述内层（2）上端的外壁设置有上限位凸台（6）。
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