CN214447171U - 一种具有陶瓷轧辊的轧膜机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种具有陶瓷轧辊的轧膜机，用于陶瓷原料的坯体辗轧成型，包括输料装置、传动装置和至少一组陶瓷对辊，输料装置用于输入陶瓷原料，传动装置用于带动陶瓷对辊转动，陶瓷对辊用于对陶瓷原料辗轧成型、并按原料传输方向传输陶瓷原料，一组陶瓷对辊包括两根陶瓷轧辊，陶瓷轧辊中至少与陶瓷原料接触的部分由氮化硅陶瓷制成，同时在陶瓷轧辊与陶瓷原料接触的接触表面设有若干个凸起结构。实用新型利用氮化硅陶瓷轧辊具有耐高温、高硬度、耐磨损、耐腐蚀等优点，解决了轧辊容易磨损的问题，同时解决陶瓷原料在宽度方向受力小导致横向收缩大的问题，有效提高坯体的致密度，减小横向收缩量，改善产品变形情况。

Description

一种具有陶瓷轧辊的轧膜机

技术领域

本实用新型属于陶瓷制品生产技术领域，尤其涉及一种具有陶瓷轧辊的轧膜机。

背景技术

在陶瓷制品的生产中，广泛使用轧膜机，轧膜机用于陶瓷坯体成型，将配制好的陶瓷原料置于两轧辊之间进行辗轧，通过调整轧辊间距，经过多次辗轧后达到所需求的厚度，再将轧好的坯片经冲切工序制成所需的坯件。但是目前轧膜机的轧辊材料主要以金属合金为主，由于陶瓷原料的硬度和摩擦力都较大，金属合金的轧辊容易磨损，当磨损严重后会影响坯体成型质量。另外地，在轧辊成型过程中，陶瓷原料在辗轧传输过程只受到厚度方向和原料传输方向上的作用力，而在宽度方向受力较小，导致坯料和黏结剂不可避免地会出现定向排列，在后续干燥和烧结时，陶瓷原料的横向收缩大，易出现变形和开裂，最终导致坯体性能出现各向异性。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述现有技术存在的不足，提供一种具有陶瓷轧辊的轧膜机，解决了现有技术中轧辊容易磨损的问题，同时克服了在由于宽度方向受力小、横向收缩大导致的性能缺陷。

本实用新型提供一种具有陶瓷轧辊的轧膜机，用于陶瓷原料的坯体辗轧成型，包括输料装置、传动装置和至少一组陶瓷对辊，所述输料装置用于输入陶瓷原料，所述传动装置用于带动所述陶瓷对辊转动，所述陶瓷对辊用于对所述陶瓷原料辗轧成型、并按原料传输方向传输陶瓷原料，所述一组陶瓷对辊包括两根陶瓷轧辊，所述陶瓷轧辊中至少与所述陶瓷原料接触的部分由氮化硅陶瓷制成。

进一步地，所述陶瓷对辊的数量为三组，分别为第一组陶瓷对辊、第二组陶瓷对辊和第三组陶瓷对辊，所述第一组陶瓷对辊、第二组陶瓷对辊和第三组陶瓷对辊沿着原料传输方向依次设置。

进一步地，所述第二组陶瓷对辊包括第二上陶瓷辊和第二下陶瓷辊，所述第二上陶瓷辊和/或第二下陶瓷辊与所述陶瓷原料接触的接触表面处设有若干个凸起结构。

进一步地，所述凸起结构为凸起的锥形钉柱。

进一步地，所述凸起结构阵列布局于所述第二上陶瓷辊和/或第二下陶瓷辊的接触表面上。

进一步地，所述两根陶瓷轧辊之间通过间距调节机构连接，所述间距调节机构用于调节所述两根陶瓷轧辊之间的轧辊间距。

本实用新型的有益效果：

本实用新型提供一种具有陶瓷轧辊的轧膜机，陶瓷轧辊中至少与所述陶瓷原料接触的部分由氮化硅陶瓷制成，利用氮化硅陶瓷轧辊具有耐高温、高硬度、耐磨损、耐腐蚀等优点，解决了轧辊容易磨损的问题。

本实用新型为了解决陶瓷原料在辗轧传输过程只受到厚度方向和原料传输方向上的作用力，而在宽度方向受力较小的问题，将位于中间的第二组陶瓷对辊中的第二上陶瓷辊和/或第二下陶瓷辊的接触表面处设置若干个凸起结构，陶瓷原料在经过此凸起结构后，其表面形成若干个凹坑，相应会有隆起的部分，当第三组陶瓷对辊对其辗轧时，将凹坑和隆起的部分都压平成型，通过此凹坑和隆起形状变化过程所产生的扩散力与陶瓷原料宽度方向收缩的力形成对冲抵消，进而解决陶瓷原料在宽度方向受力小导致横向收缩大的问题，有效提高坯体的致密度，减小横向收缩量，改善产品变形情况。

附图说明

利用附图对本实用新型作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本实用新型的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。

图1是本实用新型中的一种具有陶瓷轧辊的轧膜机的整体结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

参照图1，本实用新型提供一种具有陶瓷轧辊的轧膜机，用于陶瓷原料的坯体辗轧成型，包括输料装置1、传动装置和至少一组陶瓷对辊，输料装置1用于输入陶瓷原料，更具体地，输料装置1包括料斗，在料斗入口处倒入陶瓷原料，料斗的出口处连接有一组陶瓷对辊，传动装置用于带动陶瓷对辊转动，陶瓷对辊用于对陶瓷原料辗轧成型、并按原料传输方向传输陶瓷原料，即在至少一组陶瓷对辊的辗轧成型和传输作用下，将陶瓷原料辗轧成坯体2并传输至下游，以供下游使用，其中，一组陶瓷对辊包括两根陶瓷轧辊，陶瓷轧辊中至少与陶瓷原料接触的部分由氮化硅陶瓷制成。

需要说明的是，为了解决轧辊容易磨损的问题，利用氮化硅陶瓷轧辊具有耐高温、高硬度、耐磨损、耐腐蚀等优点，将陶瓷轧辊中至少与陶瓷原料接触的部分设为氮化硅陶瓷，即在保证陶瓷轧辊与陶瓷原料接触的那部分是氮化硅陶瓷后，陶瓷轧辊的其他部分可以选择性地使用氮化硅陶瓷材料；陶瓷对辊的数量可根据实际需要而定。

参照图1，在本实施例中，陶瓷对辊的数量为三组，分别为第一组陶瓷对辊31、第二组陶瓷对辊32和第三组陶瓷对辊33，第一组陶瓷对辊31、第二组陶瓷对辊32和第三组陶瓷对辊33沿着原料传输方向依次设置，即陶瓷原料依次经过第一组陶瓷对辊31、第二组陶瓷对辊32和第三组陶瓷，第一组陶瓷对辊31对准输料装置1的料斗出口处设置。

作为一种实施方式，第二组陶瓷对辊32包括第二上陶瓷辊321和第二下陶瓷辊322，第二上陶瓷辊321和/或第二下陶瓷辊322与陶瓷原料接触的接触表面处设有若干个凸起结构323，第二上陶瓷辊321和第二下陶瓷辊322可以单独取其中一根陶瓷辊的接触表面设置凸起结构323，也可同时设置。

优选地，凸起结构323为凸起的锥形钉柱，凸起结构323阵列布局于第二上陶瓷辊321和/或第二下陶瓷辊322的接触表面上，凸起结构323以一行为单位，相互平行地铺设在接触表面上，均匀密布，通过凸起的锥形钉柱，当陶瓷原料经过第二组陶瓷对辊32时，在坯体2平面上扎下若干个凹坑，同时由于凹坑的形成，随之带来有隆起的部分，当坯体2经过第三组陶瓷对辊33时，受到第三组陶瓷对辊33的辗轧作用力，将凹坑和隆起的部分都压平成型，凹坑和隆起的部分在受到轧辊挤压时会向四周方向扩散，通过此凹坑和隆起形状变化过程所产生的扩散力与坯体宽度方向收缩的力形成对冲抵消，使得坯体2在宽度方向上横向收缩作用力变小，减小横向收缩量，提高坯体2的致密度。

需要说明的是，凸起结构323除了可以是凸起的锥形钉柱，还可以是其他凸起结构323，例如凸起的小圆台、小棱柱或其他常规的结构形状，只要可以在坯体2平面压下凹坑，均在本实用新型保护范围内。

作为一种优选方式，两根陶瓷轧辊之间通过间距调节机构连接，间距调节机构用于调节两根陶瓷轧辊之间的轧辊间距。为了适应不同厚度要求的坯体规格，调整间距调节机构，进而调节两根陶瓷轧辊之间的轧辊间距，以改变轧辊间距的大小。

针对氮化硅陶瓷轧辊的制造方法，可按以下两个实施例来操作：

实施例1：

用硅粉作原料，先用通常成型的方法做成所需的形状，在氮气中以1200℃的高温进行初步氮化，使其中一部分硅粉与氮反应生成氮化硅，这时整个坯体已经具有一定的强度，然后根据轧辊的结构以及尺寸要求，用数控车床和数字雕刻机加工成表面具有凸起钉柱的轧辊素坯，然后在1450℃的高温炉中进行第二次氮化，反应成几乎完全的氮化硅，再然后用热压烧结法以1800℃烧结，制得达到理论密度99％的氮化硅陶瓷轧辊。

实施例2：

用质量分数92％的氮化硅粉作原料，8％的纳米氧化铝和氧化钇做助烧剂，装入球磨机，添加与原料1:1的酒精后进行球磨混合1小时，然后喷雾干燥造粒；然后将造粒粉装入胶模用冷等静压机以150兆帕的压力压制成碳化硅素坯，再根据轧辊结构以及尺寸要求用数控车床和数字雕刻机加工成轧辊素坯；将素坯用高温窑炉以1850℃烧结制成氮化硅陶瓷轧辊。

根据以上两个实施例的制造方法，所制造出来的氮化硅陶瓷轧辊收缩率很小，线收缩率<011％，一般不需再研磨加工即可使用。以上两个实施例制成的氮化硅陶瓷轧辊试制的陶瓷薄片相比于以往使用金属轧辊制成的陶瓷薄片：密度增加30％以上，变形率减少80％以上，耐磨性提高一倍以上。

相对于现有技术，本实用新型提供一种具有陶瓷轧辊的轧膜机，陶瓷轧辊中至少与陶瓷原料接触的部分由氮化硅陶瓷制成，利用氮化硅陶瓷轧辊具有耐高温、高硬度、耐磨损、耐腐蚀等优点，解决了轧辊容易磨损的问题。

本实用新型为了解决陶瓷原料在辗轧传输过程只受到厚度方向和原料传输方向上的作用力，而在宽度方向受力较小的问题，将位于中间的第二组陶瓷对辊32中的第二上陶瓷辊321和/或第二下陶瓷辊322的接触表面处设置若干个凸起结构323，陶瓷原料在经过此凸起结构323后，其表面形成若干个凹坑，相应会有隆起的部分，当第三组陶瓷对辊33对其辗轧时，将凹坑和隆起的部分都压平成型，通过此凹坑和隆起形状变化过程所产生的扩散力与陶瓷原料宽度方向收缩的力形成对冲抵消，进而解决陶瓷原料在宽度方向受力小导致横向收缩大的问题，有效提高坯体2的致密度，减小横向收缩量，改善产品变形情况。

最后需要强调的是，本实用新型不限于上述实施方式，以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种具有陶瓷轧辊的轧膜机，用于陶瓷原料的坯体辗轧成型，其特征在于，包括输料装置、传动装置和至少一组陶瓷对辊，所述输料装置用于输入陶瓷原料，所述传动装置用于带动所述陶瓷对辊转动，所述陶瓷对辊用于对所述陶瓷原料辗轧成型、并按原料传输方向传输陶瓷原料，所述一组陶瓷对辊包括两根陶瓷轧辊，所述陶瓷轧辊中至少与所述陶瓷原料接触的部分由氮化硅陶瓷制成。

2.如权利要求1所述的一种具有陶瓷轧辊的轧膜机，其特征在于，所述陶瓷对辊的数量为三组，分别为第一组陶瓷对辊、第二组陶瓷对辊和第三组陶瓷对辊，所述第一组陶瓷对辊、第二组陶瓷对辊和第三组陶瓷对辊沿着原料传输方向依次设置。

3.如权利要求2所述的一种具有陶瓷轧辊的轧膜机，其特征在于，所述第二组陶瓷对辊包括第二上陶瓷辊和第二下陶瓷辊，所述第二上陶瓷辊和/或第二下陶瓷辊与所述陶瓷原料接触的接触表面处设有若干个凸起结构。

4.如权利要求3所述的一种具有陶瓷轧辊的轧膜机，其特征在于，所述凸起结构为凸起的锥形钉柱。

5.如权利要求3所述的一种具有陶瓷轧辊的轧膜机，其特征在于，所述凸起结构阵列布局于所述第二上陶瓷辊和/或第二下陶瓷辊的接触表面上。

6.如权利要求1至5任一项所述的一种具有陶瓷轧辊的轧膜机，其特征在于，所述两根陶瓷轧辊之间通过间距调节机构连接，所述间距调节机构用于调节所述两根陶瓷轧辊之间的轧辊间距。

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