堆焊技術應用在單輥破碎機制造中分析

李洪啟

摘 要：單輥破碎機廣泛的應用于鋼鐵企業的燒結礦破碎生產中。它作為一種破碎效率高，穩定性高、可靠性強的設備，目前在我國的鋼鐵企業廣泛應用。但是，我國目前所使用的單輥破碎機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，在經驗設計方面各廠家對破碎機的設計也缺乏相應的理論依據，所以也就使得單輥破碎機在質量和穩定性上不統一，結構與尺寸也偏大，因此也就增加了成本。本文就對堆焊技術應用在單輥破碎機制造中的作用進行分析，對其焊接工藝的設計，注意事項以及方案進行論述，從而全方位的了解堆焊技術應用在單輥破碎機制造中的效果。

關鍵詞：堆焊技術 單輥破碎機 制造 分析

1單輥破碎機的基本組成結構

單輥破碎機適用于熱燒結礦的破碎生產，它是將顎式破碎機和輥式破碎機的兩部分相互結合，所以他兼具這兩個破碎機的特點。單齒輥破碎機由動力裝置、破碎齒輥、篦板、臺車、冷卻系統、傳送裝置，臺車及臺車遷入遷出裝置軸承，支架，防塵罩、導料槽等部分組成。

對于各部分的結構特點以及功能來講，動力裝置就是采用同步電機或是減速電機組成的傳送一體化結構，而傳送裝置則為聯軸器與減速器兩部分組成。電機與減速器之間多采用的是聯軸器聯接。因為，它能夠實現過載保護，當破碎時輥被燒結物料卡住或是有其他原因使主軸的扭距不斷增大時，聯軸器與減速器之間的摩擦就會因為力的關系而打滑，同時內置的開關會自動檢測并在顯示器輸出信號，使電機與減速器發生分離，以此來減少造成破壞的作用，使設備在運行時更平穩，故障率下降。冷卻系統采用的就是被冷卻的連接方式，與旋轉接頭相連，這種設計使破碎的齒輥在高溫運轉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，并且是單昆破碎機的主要工作部件。軸承采用雙列向心球面，滾子軸承或使滾動軸為多為開式結構，并且通水冷卻，這種用法可以保證單琨破碎機在重載變負荷作用和高溫、沖擊力大，雜質多，重載等惡劣情況下還能夠穩定工作，增強它的使用壽命。

2單輥破碎機的分類形式

按照單輥破碎機的基本結構和形式可將其分為水冷方式和結構方式兩種類型，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。而結構形式分為破碎齒輥，篦板和旋轉主軸，其中旋轉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有細縫。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單輥破碎機的工作原理

單輥破碎之位于燒結機的尾部，它承擔著破碎燒結礦以及后續工藝原料的任務。所以，它主要的作用是對物料進行破碎，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，與固定在篦板臺車上的篦板一起對物料進行。

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

4單輥破碎機的堆焊設計

4.1堆焊技術

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其進行強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成分和組織結構，改善其性能，延長使用壽命。堆焊技術的評價指標通常有：較小的母材稀釋，較高的熔敷速度，優良的堆焊層性能等，即優質，高效，低稀釋率的堆焊技術，應用這些技術通?？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氣體保護堆焊，鎢極氬弧堆焊等，在國內外工業發展的推動下還出現了寬帶級堆焊、激光堆焊等新型堆焊技術。

4.2堆焊工藝注意事項

堆焊時的低稀釋率，較高的熔敷速度和效率；現有焊接技術水平、工裝以及焊工技術水平； 所需堆焊工件尺寸、形狀復雜程度以及是否批量生產；堆焊實施對象的堆焊位置，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，對于小批量生產，最普通最經濟的方法是焊條手工電弧堆焊。

4.3堆焊方案設計

在準備工作完成后，按照設計要求及堆焊注意事項，對單輥破碎機的整體及容易磨損關鍵零部件進行了堆焊的工藝設計分析。首先，齒輥體、錘頭均采用整體鑄造，參照設計圖紙進行機加工，使各輪廓和結構尺寸符合設計要求。堆焊前進行清理，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，層間溫度不應超過 300℃。邊堆焊邊用卡板檢查以保證堆焊面達到圖紙外形尺寸要求。焊接時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。另外，由于單輥破碎機的破碎機理是錘頭沿蓖板進行旋轉破碎，所以蓖板的磨損軌跡是沿錘頭旋轉軌跡的弧形狀。目前使用得單輥破碎機大都對蓖板進行整體的蓋面堆焊處理，不僅浪費昂貴的堆焊材料，而且在非磨損區的堆焊層對保護蓖板的作用也不大。

結語：

單輥破碎機的工況惡劣，磨損失效情況十分嚴重，目前所大量使用的單輥破碎機大都使用壽命短，長期影響著冶金企業的燒結生產。本文對單輥破碎機的磨損失效機理，并且分析了設計的注意事項。單輥破碎機的磨損形式是以高溫環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力磨粒磨損。根據使用情況，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、設計制造過程中的不確定性因素以及材料性能達不到要求等因素造成的。

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