堆焊技術(shù)應(yīng)用在單輥破碎機(jī)制造中分析

李洪啟

摘 要：單輥破碎機(jī)廣泛的應(yīng)用于鋼鐵企業(yè)的燒結(jié)礦破碎生產(chǎn)中。它作為一種破碎效率高，穩(wěn)定性高、可靠性強(qiáng)的設(shè)備，目前在我國的鋼鐵企業(yè)廣泛應(yīng)用。但是，我國目前所使用的單輥破碎機(jī)在使用壽命方面都不長。由于，其磨損效率太快，所以也存在很多弊端，并且，在經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)方面各廠家對(duì)破碎機(jī)的設(shè)計(jì)也缺乏相應(yīng)的理論依據(jù)，所以也就使得單輥破碎機(jī)在質(zhì)量和穩(wěn)定性上不統(tǒng)一，結(jié)構(gòu)與尺寸也偏大，因此也就增加了成本。本文就對(duì)堆焊技術(shù)應(yīng)用在單輥破碎機(jī)制造中的作用進(jìn)行分析，對(duì)其焊接工藝的設(shè)計(jì)，注意事項(xiàng)以及方案進(jìn)行論述，從而全方位的了解堆焊技術(shù)應(yīng)用在單輥破碎機(jī)制造中的效果。

關(guān)鍵詞：堆焊技術(shù) 單輥破碎機(jī) 制造 分析

1單輥破碎機(jī)的基本組成結(jié)構(gòu)

單輥破碎機(jī)適用于熱燒結(jié)礦的破碎生產(chǎn)，它是將顎式破碎機(jī)和輥式破碎機(jī)的兩部分相互結(jié)合，所以他兼具這兩個(gè)破碎機(jī)的特點(diǎn)。單齒輥破碎機(jī)由動(dòng)力裝置、破碎齒輥、篦板、臺(tái)車、冷卻系統(tǒng)、傳送裝置，臺(tái)車及臺(tái)車遷入遷出裝置軸承，支架，防塵罩、導(dǎo)料槽等部分組成。

對(duì)于各部分的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)以及功能來講，動(dòng)力裝置就是采用同步電機(jī)或是減速電機(jī)組成的傳送一體化結(jié)構(gòu)，而傳送裝置則為聯(lián)軸器與減速器兩部分組成。電機(jī)與減速器之間多采用的是聯(lián)軸器聯(lián)接。因?yàn)?，它能夠?qū)崿F(xiàn)過載保護(hù)，當(dāng)破碎時(shí)輥被燒結(jié)物料卡住或是有其他原因使主軸的扭距不斷增大時(shí)，聯(lián)軸器與減速器之間的摩擦就會(huì)因?yàn)榱Φ年P(guān)系而打滑，同時(shí)內(nèi)置的開關(guān)會(huì)自動(dòng)檢測并在顯示器輸出信號(hào)，使電機(jī)與減速器發(fā)生分離，以此來減少造成破壞的作用，使設(shè)備在運(yùn)行時(shí)更平穩(wěn)，故障率下降。冷卻系統(tǒng)采用的就是被冷卻的連接方式，與旋轉(zhuǎn)接頭相連，這種設(shè)計(jì)使破碎的齒輥在高溫運(yùn)轉(zhuǎn)下還能夠保證良好的密封性。篦板為單根式采用的是低碳鋼制造，可兩邊調(diào)頭使用，并且在兩面堆焊高耐磨層，也主要采用鍛鋼部件，并且是單昆破碎機(jī)的主要工作部件。軸承采用雙列向心球面，滾子軸承或使?jié)L動(dòng)軸為多為開式結(jié)構(gòu)，并且通水冷卻，這種用法可以保證單琨破碎機(jī)在重載變負(fù)荷作用和高溫、沖擊力大，雜質(zhì)多，重載等惡劣情況下還能夠穩(wěn)定工作，增強(qiáng)它的使用壽命。

2單輥破碎機(jī)的分類形式

按照單輥破碎機(jī)的基本結(jié)構(gòu)和形式可將其分為水冷方式和結(jié)構(gòu)方式兩種類型，其中水冷方式有水冷式和非水冷式。水冷式有破碎齒輥，主軸，篦板，他們都是通水冷卻的。主軸、篦板通水冷卻，主軸通水冷卻都是部分通水。非水冷式包括破碎齒輥、篦板及主軸等不通水冷卻。而結(jié)構(gòu)形式分為破碎齒輥，篦板和旋轉(zhuǎn)主軸，其中旋轉(zhuǎn)主軸是制作為六棱軸的形式，它便于齒輪裝配。篦板可分為整體式和組焊件。其中整體式一般高強(qiáng)度合金鋼鍛造或低碳鋼鑄造而成，組焊件是鋼板焊接制作內(nèi)有細(xì)縫。破碎齒輥有整體式，鑲嵌式和齒盤式，其中整體式破碎齒輥與主軸制造為一個(gè)整體，鑲嵌式破碎齒輥上鑲嵌錘頭，在裝配在主軸上。齒盤式是破碎齒輥制造為整體，裝配在主軸上。

3單輥破碎機(jī)的工作原理

單輥破碎之位于燒結(jié)機(jī)的尾部，它承擔(dān)著破碎燒結(jié)礦以及后續(xù)工藝原料的任務(wù)。所以，它主要的作用是對(duì)物料進(jìn)行破碎，其起重要作用的是破碎齒輥和篦板，破碎齒輥也叫做齒盤，是由齒輥和刀斧形的破碎齒組成，均勻的排列在主軸上，與固定在篦板臺(tái)車上的篦板一起對(duì)物料進(jìn)行。

所以，單輥破碎機(jī)又叫剪切式破碎機(jī)，在整個(gè)破碎過程中可分為三個(gè)部分。首先，紅熱燒結(jié)礦從不斷移動(dòng)的臺(tái)車上沿著導(dǎo)料槽卸下，若在破碎機(jī)上沿著導(dǎo)料槽卸下，落到破碎機(jī)上，被輥齒和蓖板卡住，開始受力。其次，破碎齒輥在動(dòng)力裝置作用下開始旋轉(zhuǎn)，燒結(jié)礦的齒輥和蓖板的共同作用下被越壓越緊物料壓入設(shè)備槽內(nèi)，開始對(duì)其錘頭部分進(jìn)行受劈壓力，讓它們的剪切力一致，燒結(jié)礦開始碾碎。最后，燒結(jié)礦被碾碎成符合工藝要求的顆粒，從破碎機(jī)落入料場內(nèi)完成排料。

4單輥破碎機(jī)的堆焊設(shè)計(jì)

4.1堆焊技術(shù)

堆焊是利用焊接的方式把金屬熔化堆在工具或零件表面以對(duì)其進(jìn)行強(qiáng)化處理的一種焊接方法，它屬于一種材料表面改性的熔焊工藝，能夠有效地改變零部件表面的化學(xué)成分和組織結(jié)構(gòu)，改善其性能，延長使用壽命。堆焊技術(shù)的評(píng)價(jià)指標(biāo)通常有：較小的母材稀釋，較高的熔敷速度，優(yōu)良的堆焊層性能等，即優(yōu)質(zhì)，高效，低稀釋率的堆焊技術(shù)，應(yīng)用這些技術(shù)通?？商岣邏勖?30%-300%，降低成本 25%-75%。 常用的堆焊方法有：焊條電弧堆焊，埋弧堆焊，火焰堆焊，等離子堆焊，CO2氣體保護(hù)堆焊，鎢極氬弧堆焊等，在國內(nèi)外工業(yè)發(fā)展的推動(dòng)下還出現(xiàn)了寬帶級(jí)堆焊、激光堆焊等新型堆焊技術(shù)。

4.2堆焊工藝注意事項(xiàng)

堆焊時(shí)的低稀釋率，較高的熔敷速度和效率；現(xiàn)有焊接技術(shù)水平、工裝以及焊工技術(shù)水平； 所需堆焊工件尺寸、形狀復(fù)雜程度以及是否批量生產(chǎn)；堆焊實(shí)施對(duì)象的堆焊位置，堆焊材料形狀是否滿足工件堆焊要求；有無所需堆焊材料；較低的綜合成本，對(duì)于小批量生產(chǎn)，最普通最經(jīng)濟(jì)的方法是焊條手工電弧堆焊。

4.3堆焊方案設(shè)計(jì)

在準(zhǔn)備工作完成后，按照設(shè)計(jì)要求及堆焊注意事項(xiàng)，對(duì)單輥破碎機(jī)的整體及容易磨損關(guān)鍵零部件進(jìn)行了堆焊的工藝設(shè)計(jì)分析。首先，齒輥體、錘頭均采用整體鑄造，參照設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行機(jī)加工，使各輪廓和結(jié)構(gòu)尺寸符合設(shè)計(jì)要求。堆焊前進(jìn)行清理，除去堆焊位置的油，灰，砂等雜物，將工件固定在工裝夾具上。其次，多層焊接時(shí)，層間溫度不應(yīng)超過 300℃。邊堆焊邊用卡板檢查以保證堆焊面達(dá)到圖紙外形尺寸要求。焊接時(shí)盡可能采用小線能量，采用短弧、直流反接、跳焊、短段焊、間隙焊。焊接間隙，用尖錘錘擊焊接區(qū)。另外，由于單輥破碎機(jī)的破碎機(jī)理是錘頭沿蓖板進(jìn)行旋轉(zhuǎn)破碎，所以蓖板的磨損軌跡是沿錘頭旋轉(zhuǎn)軌跡的弧形狀。目前使用得單輥破碎機(jī)大都對(duì)蓖板進(jìn)行整體的蓋面堆焊處理，不僅浪費(fèi)昂貴的堆焊材料，而且在非磨損區(qū)的堆焊層對(duì)保護(hù)蓖板的作用也不大。

結(jié)語：

單輥破碎機(jī)的工況惡劣，磨損失效情況十分嚴(yán)重，目前所大量使用的單輥破碎機(jī)大都使用壽命短，長期影響著冶金企業(yè)的燒結(jié)生產(chǎn)。本文對(duì)單輥破碎機(jī)的磨損失效機(jī)理，并且分析了設(shè)計(jì)的注意事項(xiàng)。單輥破碎機(jī)的磨損形式是以高溫環(huán)境下的鑿削式磨粒磨損為主，并伴隨有其他磨損形式的高應(yīng)力磨粒磨損。根據(jù)使用情況，其失效形式主要有：疲勞剝落、裂紋和斷裂、變形、掉塊等。分析失效原因主要是熱疲勞、大沖擊、物料硬度高、設(shè)計(jì)制造過程中的不確定性因素以及材料性能達(dá)不到要求等因素造成的。

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