本發(fā)明涉及新材料領(lǐng)域，特別涉及一種可修復(fù)陶瓷金屬?gòu)?fù)合磨輥的制造方法。

背景技術(shù)：

磨煤機(jī)是火力發(fā)電廠的重要設(shè)備之一，而磨輥則是磨煤機(jī)的關(guān)鍵核心部件之一，依靠它壓碎和碾磨兩種作用將煤粉碎。因此，磨輥性能的好壞直接影響到制粉的作業(yè)率、煤粉出力、磨輥消耗和生產(chǎn)成本。目前國(guó)內(nèi)使用的金屬陶瓷復(fù)合磨輥主要有以下三種類型：（1）進(jìn)口馬科托xwin系列一次性鑄造金屬陶瓷復(fù)合磨輥，具有陶瓷顆粒不會(huì)脫落，耐磨性好的優(yōu)點(diǎn)，但是該產(chǎn)品存在的缺點(diǎn)是產(chǎn)品價(jià)格昂貴，同時(shí)生產(chǎn)交貨期較長(zhǎng)，并且不具備修復(fù)性；（2）進(jìn)口印度vega二次澆鑄成型的金屬陶瓷復(fù)合磨輥。具有良好的抗沖擊性能，但是存在耐磨易受破碎煤矸石沖擊脫落的缺點(diǎn)；（3）鑲嵌式金屬陶瓷復(fù)合磨輥，具有產(chǎn)品制作工藝簡(jiǎn)單，成本低的優(yōu)點(diǎn)，在磨損后期，高鉻鑄鐵基體優(yōu)先磨損凹陷，陶瓷棒或硬質(zhì)合金棒凸出在磨輥表面，成為孤立的點(diǎn)耐磨，遇到煤矸石時(shí)，因失去根部高鉻鑄鐵保護(hù)，陶瓷又存在易脆特點(diǎn)，故陶瓷棒容易斷裂、脫落。

基于以上問(wèn)題，本專利提供一種可修復(fù)陶瓷復(fù)合磨輥的制造方法，旨在磨煤機(jī)惡劣工況下，實(shí)現(xiàn)磨輥的高耐磨性和可修復(fù)性，解決磨煤機(jī)生產(chǎn)使用過(guò)程中，磨輥易磨損、難修復(fù)等問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

發(fā)明目的：本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種可修復(fù)陶瓷金屬?gòu)?fù)合磨輥及制造方法，制備出高耐磨復(fù)合磨輥，具有較長(zhǎng)壽命，同時(shí)具備可修復(fù)性，且磨輥制造方法簡(jiǎn)單，加工周期短，有效降低了成本。

技術(shù)方案：本發(fā)明所述的一種可修復(fù)陶瓷金屬?gòu)?fù)合磨輥，包括輥芯基體，多個(gè)陶瓷復(fù)合磨輥輥皮和預(yù)埋件，所述輥芯基體（的外基面上裝配有多個(gè)相互拼接的陶瓷復(fù)合磨輥輥皮，所述陶瓷復(fù)合磨輥輥皮的一端設(shè)有凹槽，所述陶瓷復(fù)合磨輥輥皮的一端通過(guò)凹槽與輥芯基體上的凸起適配卡接，所述陶瓷復(fù)合磨輥輥皮的另一端通過(guò)預(yù)埋件與輥芯基體焊接固定。

進(jìn)一步的，所述輥芯基體采用普通鑄鋼制成，預(yù)埋件采用普通碳鋼制成。

進(jìn)一步的，所述陶瓷復(fù)合磨輥輥皮采用24-36塊。

進(jìn)一步的，所述凹槽采用“v”型槽結(jié)構(gòu)，所述凸起采用與凹槽適配的“v”型凸起。

進(jìn)一步的，所述凹槽設(shè)置在陶瓷復(fù)合磨輥輥皮的寬邊一端，預(yù)埋件澆鑄固定在陶瓷復(fù)合磨輥輥皮的窄邊一端。

進(jìn)一步的，所述陶瓷復(fù)合磨輥輥皮內(nèi)設(shè)有網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的預(yù)制體。

本發(fā)明還公開(kāi)了上述一種可修復(fù)陶瓷金屬?gòu)?fù)合磨輥的制造方法，包括如下步驟：

（1）將預(yù)處理烘干后的陶瓷顆粒、合金粉末和粘結(jié)劑按比例混合，通過(guò)專用模具制備出特定外形，并干燥成型，然后通過(guò)真空燒結(jié)，制備出預(yù)制體；

（2）取出預(yù)制體，放入200-300℃烘箱內(nèi)，進(jìn)行預(yù)熱；

（3）制造輥皮鑄型，將預(yù)熱后的預(yù)制體與預(yù)埋件置于型腔中設(shè)計(jì)位置并固定，最后通過(guò)澆鑄合金熔液制備塊狀陶瓷復(fù)合磨輥輥皮；

（4）通過(guò)熱處理，使陶瓷復(fù)合磨輥輥皮硬度達(dá)到59-62hrc，然后對(duì)陶瓷復(fù)合磨輥輥皮進(jìn)行機(jī)械加工，達(dá)到要求尺寸與形狀；

（5）澆鑄圖紙?jiān)O(shè)計(jì)的輥芯基體，并機(jī)械加工，滿足配合要求；

（6）將步驟（3）中的陶瓷復(fù)合磨輥輥皮，依次裝配在輥芯基體外圓面，寬端通過(guò)v形卡槽結(jié)構(gòu)進(jìn)行配合定位，窄端通過(guò)焊接預(yù)埋件固定在輥芯基體上，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)陶瓷復(fù)合磨輥輥皮與輥芯基體的裝配。

進(jìn)一步的，所述陶瓷顆粒采用氧化物陶瓷、碳化物陶瓷或氮化物陶瓷中一種或者兩種任意組合后表面包覆有合金粉末的陶瓷。

進(jìn)一步的，所述合金粉末采用鐵基、鎳基、鈷基或高鉻鑄鐵、高錳鋼中的一種。

進(jìn)一步的，所述合金熔液采用高鉻鑄鐵或高錳鋼。

有益效果：本發(fā)明所提供的一種可修復(fù)陶瓷金屬?gòu)?fù)合磨輥及制造方法具有以下明顯效果：

（1）磨輥由陶瓷復(fù)合磨輥輥皮和輥芯基體組成，輥皮磨損后，可在原輥芯基體上實(shí)現(xiàn)單塊或多塊在線拆卸、更換，具備可修復(fù)性，且更換便捷；

（2）陶瓷復(fù)合磨輥輥皮采用多塊拼接結(jié)構(gòu)，裝配方便，且單塊輥皮體積小，加工方便；

（3）磨輥輥皮與輥芯基體配合處采用v形鑲嵌方式，配合牢固，裝配簡(jiǎn)單；

（4）陶瓷復(fù)合磨輥輥皮為內(nèi)含陶瓷增強(qiáng)預(yù)制體，具有高耐磨性；

（5）陶瓷復(fù)合磨輥輥皮窄端鑄有預(yù)埋件，易于焊接，與輥芯基體牢固；

（6）輥芯基體為普通鋼材，易加工，成本低，且可與輥皮預(yù)埋件實(shí)現(xiàn)有效焊接，操作簡(jiǎn)單。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明磨輥的裝配立體示意圖；

圖2為本發(fā)明磨輥的裝配剖視示意圖；

圖3為本發(fā)明磨輥輥芯基體立體示意圖；

圖4為本發(fā)明磨輥輥芯基體剖視示意圖；

圖5為本發(fā)明陶瓷復(fù)合磨輥輥皮立體圖與截面示意圖；

圖6為本發(fā)明磨輥的裝配局部放大示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施例和附圖對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明：

如圖1到圖6所示的一種可修復(fù)陶瓷金屬?gòu)?fù)合磨輥，包括輥芯基體1，多個(gè)陶瓷復(fù)合磨輥輥皮2和預(yù)埋件3，所述輥芯基體1的外基面上裝配有多個(gè)相互拼接的陶瓷復(fù)合磨輥輥皮2，所述陶瓷復(fù)合磨輥輥皮2的一端設(shè)有凹槽5，所述陶瓷復(fù)合磨輥輥皮2的一端通過(guò)凹槽5與輥芯基體1上的凸起4適配卡接，所述陶瓷復(fù)合磨輥輥皮2的另一端通過(guò)預(yù)埋件3與輥芯基體1焊接固定。

作為本實(shí)施例的進(jìn)一步優(yōu)化：

優(yōu)選的，所述輥芯基體1采用普通鑄鋼制造而成，預(yù)埋件3采用普通碳鋼制成；易加工，成本低，且可與輥皮預(yù)埋件實(shí)現(xiàn)有效焊接，操作簡(jiǎn)單。

優(yōu)選的，所述陶瓷復(fù)合磨輥輥皮2采用24-36塊，保證緊湊銜接的同時(shí)也便于修復(fù)。

優(yōu)選的，所述凹槽5采用“v”型槽結(jié)構(gòu)，所述凸起4采用與凹槽5適配的“v”型凸起，配合緊湊，裝配簡(jiǎn)單。

優(yōu)選的，所述凹槽5設(shè)置在陶瓷復(fù)合磨輥輥皮2的寬邊一端，預(yù)埋件3澆鑄固定在陶瓷復(fù)合磨輥輥皮2的窄邊一端，易于焊接，與輥芯基體牢固。

優(yōu)選的，所述陶瓷復(fù)合磨輥輥皮2內(nèi)設(shè)有網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的預(yù)制體6，具有高耐磨性。

上述一種可修復(fù)陶瓷金屬?gòu)?fù)合磨輥的制造方法如下：

實(shí)施例1

（1）將預(yù)處理烘干后的陶瓷顆粒、合金粉末和粘結(jié)劑按比例混合，通過(guò)專用模具制備出特定外形，并干燥成型，然后通過(guò)真空燒結(jié)，制備出預(yù)制體；

（2）取出預(yù)制體，放入200℃烘箱內(nèi)，進(jìn)行預(yù)熱；

（3）制造輥皮鑄型，將預(yù)熱后的預(yù)制體與預(yù)埋件置于型腔中設(shè)計(jì)位置并固定，最后通過(guò)澆鑄合金熔液制備塊狀陶瓷復(fù)合磨輥輥皮；

（4）通過(guò)熱處理，使陶瓷復(fù)合磨輥輥皮硬度達(dá)到59hrc，然后對(duì)陶瓷復(fù)合磨輥輥皮進(jìn)行機(jī)械加工，達(dá)到要求尺寸與形狀；

（5）澆鑄圖紙?jiān)O(shè)計(jì)的輥芯基體，并機(jī)械加工，滿足配合要求；

（6）將步驟（3）中的陶瓷復(fù)合磨輥輥皮，依次裝配在輥芯基體外圓面，寬端通過(guò)v形卡槽結(jié)構(gòu)進(jìn)行配合定位，窄端通過(guò)焊接預(yù)埋件固定在輥芯基體上，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)陶瓷復(fù)合磨輥輥皮與輥芯基體的裝配。

優(yōu)選的，所述陶瓷顆粒采用氧化物陶瓷、碳化物陶瓷或氮化物陶瓷中一種或者兩種任意組合后表面包覆有合金粉末的陶瓷。

優(yōu)選的，所述合金粉末采用鐵基、鎳基、鈷基或高鉻鑄鐵、高錳鋼中的一種。

優(yōu)選的，所述合金熔液采用高鉻鑄鐵或高錳鋼。

實(shí)施例2

（1）將預(yù)處理烘干后的陶瓷顆粒、合金粉末和粘結(jié)劑按比例混合，通過(guò)專用模具制備出特定外形，并干燥成型，然后通過(guò)真空燒結(jié)，制備出預(yù)制體；

（2）取出預(yù)制體，放入300℃烘箱內(nèi)，進(jìn)行預(yù)熱；

（3）制造輥皮鑄型，將預(yù)熱后的預(yù)制體與預(yù)埋件置于型腔中設(shè)計(jì)位置并固定，最后通過(guò)澆鑄合金熔液制備塊狀陶瓷復(fù)合磨輥輥皮；

（4）通過(guò)熱處理，使陶瓷復(fù)合磨輥輥皮硬度達(dá)到62hrc，然后對(duì)陶瓷復(fù)合磨輥輥皮進(jìn)行機(jī)械加工，達(dá)到要求尺寸與形狀；

（5）澆鑄圖紙?jiān)O(shè)計(jì)的輥芯基體，并機(jī)械加工，滿足配合要求；

（6）將步驟（3）中的陶瓷復(fù)合磨輥輥皮，依次裝配在輥芯基體外圓面，寬端通過(guò)v形卡槽結(jié)構(gòu)進(jìn)行配合定位，窄端通過(guò)焊接預(yù)埋件固定在輥芯基體上，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)陶瓷復(fù)合磨輥輥皮與輥芯基體的裝配。

優(yōu)選的，所述陶瓷顆粒采用氧化物陶瓷、碳化物陶瓷或氮化物陶瓷中一種或者兩種任意組合后表面包覆有合金粉末的陶瓷。

優(yōu)選的，所述合金粉末采用鐵基、鎳基、鈷基或高鉻鑄鐵、高錳鋼中的一種。

優(yōu)選的，所述合金熔液采用高鉻鑄鐵或高錳鋼。

實(shí)施例3

（1）將預(yù)處理烘干后的陶瓷顆粒、合金粉末和粘結(jié)劑按比例混合，通過(guò)專用模具制備出特定外形，并干燥成型，然后通過(guò)真空燒結(jié)，制備出預(yù)制體；

（2）取出預(yù)制體，放入250℃烘箱內(nèi)，進(jìn)行預(yù)熱；

（3）制造輥皮鑄型，將預(yù)熱后的預(yù)制體與預(yù)埋件置于型腔中設(shè)計(jì)位置并固定，最后通過(guò)澆鑄合金熔液制備塊狀陶瓷復(fù)合磨輥輥皮；

（4）通過(guò)熱處理，使陶瓷復(fù)合磨輥輥皮硬度達(dá)到60hrc，然后對(duì)陶瓷復(fù)合磨輥輥皮進(jìn)行機(jī)械加工，達(dá)到要求尺寸與形狀；

（5）澆鑄圖紙?jiān)O(shè)計(jì)的輥芯基體，并機(jī)械加工，滿足配合要求；

（6）將步驟（3）中的陶瓷復(fù)合磨輥輥皮，依次裝配在輥芯基體外圓面，寬端通過(guò)v形卡槽結(jié)構(gòu)進(jìn)行配合定位，窄端通過(guò)焊接預(yù)埋件固定在輥芯基體上，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)陶瓷復(fù)合磨輥輥皮與輥芯基體的裝配。

優(yōu)選的，所述陶瓷顆粒采用氧化物陶瓷、碳化物陶瓷或氮化物陶瓷中一種或者兩種任意組合后表面包覆有合金粉末的陶瓷。

優(yōu)選的，所述合金粉末采用鐵基、鎳基、鈷基或高鉻鑄鐵、高錳鋼中的一種。

優(yōu)選的，所述合金熔液采用高鉻鑄鐵或高錳鋼。

上述磨輥在使用磨損后，更換過(guò)程如下：

（1）通過(guò)打磨、切割焊接處，分離預(yù)埋件與輥芯基體；

（2）將磨損陶瓷復(fù)合磨輥輥皮分別拆卸，并更換新輥皮；

（3）重復(fù)磨輥裝配方法，修復(fù)完成。

本發(fā)明利用一種可修復(fù)陶瓷金屬?gòu)?fù)合磨輥及制造方法，制備出高耐磨復(fù)合磨輥，具有較長(zhǎng)壽命，同時(shí)具備可修復(fù)性，且磨輥制造方法簡(jiǎn)單，加工周期短，有效降低了成本。

以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非對(duì)本發(fā)明作任何形式上的限制，雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭露如上，然而并非用以限定本發(fā)明，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍內(nèi)，當(dāng)可利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容作出些許更動(dòng)或修飾為等同變化的等效實(shí)施例，但凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。