專利名稱：耐磨輥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及制造耐磨輥的方法，該耐磨輥用于壓碎諸如采掘工業(yè)中的原礦石的顆粒材料，通過(guò)該方法，輥的表面區(qū)域被設(shè)置有多個(gè)凹部，在每個(gè)所述凹部中嵌入有耐磨構(gòu)件。該發(fā)明還涉及根據(jù)本發(fā)明制造的耐磨輥。
背景技術(shù)：
耐磨輥可例如用于壓碎顆粒材料的高壓輥軋機(jī)，立式輥軋機(jī)或者類似設(shè)備。從EP 0516952B1已知上述類型的耐磨輥。該歐洲專利描述了一種輥軋機(jī)，其中所述輥包括多個(gè)嵌入在壓碎表面中的柱狀銷。由耐磨材料制成的該柱狀銷被插入在輥的壓碎表面的鉆孔中，并通過(guò)冷縮配合連接或者類似配置而固定。各銷的較大部分嵌入在輥中，而剩下部分從輥的表面伸出。該銷具有大的長(zhǎng)度直徑比，且因此由于銷將經(jīng)歷較大的載荷而 需要銷的大部分嵌入在輥中。制成銷的耐磨材料很貴且通過(guò)將各銷的較大部分嵌入在輥中，從而僅有銷的較少部分從輥表面伸出，大部分的昂貴材料沒(méi)有經(jīng)歷磨損，這是對(duì)耐磨材料的利用不足。這還使得制造該耐磨輥成本高。因此，將各銷的較少部分嵌入在輥的表面區(qū)域中將是有利的?？紤]到為了承受在操作中發(fā)生的高載荷，銷和孔必需彼此精確地匹配，其必需以高水平的精度制造，并且由于輥的整個(gè)周邊覆蓋有銷，制造該輥將是非常耗時(shí)的過(guò)程。優(yōu)選地，對(duì)孔和銷的精度要求較低，且使用不是柱狀，而是不同形狀的耐磨材料從而優(yōu)化耐磨材料的強(qiáng)度以延長(zhǎng)輥的工作壽命是有利的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種耐磨輥，通過(guò)該耐磨輥消除或減少所述的缺點(diǎn)。通過(guò)以下耐磨輥而實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，該耐磨輥是前序中所提到的類型，其特征在于在將耐磨構(gòu)件設(shè)置在凹部中之后，各凹部周圍的至少一些材料塑性變形，并且變形的材料改變凹部的形狀且將耐磨構(gòu)件固定至輥。這樣，由于用于固定構(gòu)件的塑性變形沒(méi)有規(guī)定構(gòu)件的特定形狀，所以可以使用具有不同形狀的耐磨構(gòu)件。構(gòu)件的優(yōu)選形狀增加了其耐久性，導(dǎo)致耐磨輥的壽命延長(zhǎng)。使用不同設(shè)計(jì)的構(gòu)件的可能性使其可能將其設(shè)計(jì)成僅需要將構(gòu)件的一小段嵌入在輥中。此外，由于通過(guò)材料的變形實(shí)現(xiàn)構(gòu)件的固定，對(duì)耐磨構(gòu)件與凹部之間的容差的要求較低。由于上述原因，制造和維護(hù)該耐磨輥的成本相對(duì)低。只要能夠通過(guò)對(duì)輥材料周圍的受控塑性變形將耐磨材料的構(gòu)件固定在輥的表面區(qū)域，并且只要該形狀在輥的運(yùn)行過(guò)程中為輥提供足夠的強(qiáng)度以承受載荷，則耐磨材料的構(gòu)件可具有多種可能形狀。優(yōu)選各耐磨構(gòu)件包括在該構(gòu)件的軸向上的至少一段，該段的橫截面積比該構(gòu)件的接近凹部的底部的段的橫截面積小，并且凹部周圍的一些材料變形直到與具有較小橫截面的段形成永久性連接。應(yīng)該理解，該構(gòu)件的軸向是構(gòu)件從輥表面伸出的方向。這樣，確保變形材料將構(gòu)件保持并緊固至輥。該耐磨構(gòu)件可以是旋轉(zhuǎn)對(duì)稱的，在構(gòu)件的軸向上具有至少一個(gè)傾斜段，其中傾斜段的最寬部分被定位成最接近凹部的底部。優(yōu)選的，傾斜段具有基本圓錐形狀。耐磨構(gòu)件可以不是旋轉(zhuǎn)對(duì)稱的，而是例如矩形、方形、橢圓形或五邊形。優(yōu)選地，耐磨構(gòu)件的僅一部分嵌入在輥中，而構(gòu)件的剩余部分從輥的表面突出，其中耐磨構(gòu)件由比輥的材料更硬的材料構(gòu)成。凹部可具有多種可能的形狀，只要能通過(guò)輥材料的塑性變形而將耐磨構(gòu)件固定在凹部中。凹部可以是在輥的軸向上的縱向槽，或者在輥的表面上的洞。如果凹部是柱狀洞，則洞的直徑可大于洞的深度。該洞的互補(bǔ)構(gòu)件可具有小的長(zhǎng)度直徑比，以及與構(gòu)件的突出部分相比大的周長(zhǎng)。由于構(gòu)件具有嵌入在輥中的較大的表面面積以承受施加的載荷，所以構(gòu)件不需要很深地嵌入在輥中。通過(guò)按壓工具而實(shí)現(xiàn)構(gòu)件周圍的材料的塑性變形，工具至少圍繞一個(gè)或多個(gè)構(gòu)件的一部分，在構(gòu)件的附近壓靠在輥材料上。材料上的壓力持續(xù)直到實(shí)現(xiàn)要求的塑性變形，這 是凹部的形狀改變程度使得將構(gòu)件固定至輥的時(shí)刻。通常通過(guò)液壓產(chǎn)生對(duì)工具的壓力。


將參考圖示的附圖更具體地說(shuō)明本發(fā)明，且其中圖I示出了根據(jù)本發(fā)明的耐磨輥的剖視圖，圖2示出了耐磨構(gòu)件的不同形狀，和圖3示出了通過(guò)輥材料的塑性變形固定的耐磨構(gòu)件的有限元圖。
具體實(shí)施例方式圖I示出了耐磨輥I的橫截面，其中在圍繞構(gòu)件3的輥材料受到塑性變形之前，耐磨構(gòu)件3被設(shè)置在輥I中的互補(bǔ)凹部2中。凹部2是具有直的柱狀壁的盲孔，且構(gòu)件3具有上柱狀段、中間圓錐段和下柱狀段。構(gòu)件可具有其它形狀，只要各構(gòu)件3在該構(gòu)件3的軸向上包括至少一段，其橫截面的面積比構(gòu)件3的接近凹部2的底部的段的橫截面積小。這樣，變形的材料能夠?qū)⒛湍?gòu)件3固定至輥I。圍繞構(gòu)件3的至少一部分的工具4在構(gòu)件3的附近被推靠在輥材料上，直到輥材料實(shí)現(xiàn)預(yù)期的塑性變形。輥材料的變形持續(xù)直到由于構(gòu)件3將被固定至輥1，該變形的輥材料形成與中間圓錐段的永久性連接。在構(gòu)件3旋轉(zhuǎn)對(duì)稱的情況下，工具4是環(huán)形的。如果使用其它形狀的構(gòu)件3，則根據(jù)該具體的形狀制造工具4。在另一個(gè)實(shí)施方式中(未示出)，將中間材料施加在耐磨構(gòu)件3和凹部2之間以將構(gòu)件3保持至輥I。在這種情況下，不是輥材料而是中間材料將會(huì)經(jīng)歷塑性變形。在該情況下，為了適用，不僅是構(gòu)件3，還有凹部2必須具有不同橫截面積的設(shè)計(jì)。通過(guò)使用用于塑性變形的中間材料，實(shí)現(xiàn)了可將大范圍的材料用于保持構(gòu)件3的目的。圖2示出了不同形狀的耐磨構(gòu)件3。僅示出了構(gòu)件3的主要幾何形狀，而不包括將構(gòu)件3固定至輥I所需要的側(cè)面或其它特征。示出了矩形的、柱狀的、橢圓形的和五邊形的構(gòu)件3，但是還有其它形狀是可用的。構(gòu)件3的優(yōu)選幾何形狀將尤其取決于待處理的材料和施加在輥I上的力。凹部2被制造成與構(gòu)件3的形狀相對(duì)應(yīng)。圖3示出了耐磨棍的段的有限元圖(Finite Element view),其中通過(guò)棍材料的塑性變形將耐磨構(gòu)件3固定至輥I。構(gòu)件3具有上柱狀段、中間圓錐段和下柱狀段。工具4被按壓至輥材料，且在附圖中可見僅有圍繞構(gòu)件3的小區(qū)域經(jīng)歷變形，且該變形的材料形成與中間圓錐段的永久性連 接，從而構(gòu)件3被固定至輥I。
權(quán)利要求
1.一種生產(chǎn)耐磨輥的方法，所述耐磨輥用于壓碎顆粒材料，諸如采掘工業(yè)中使用的原礦石，通過(guò)該方法，輥(I)的表面區(qū)域設(shè)置有多個(gè)凹部(2)，在每個(gè)所述凹部(2)中嵌入有耐磨構(gòu)件(3)，其特征在于在將所述耐磨構(gòu)件(3)布置在所述凹部中之后，各凹部(2)周圍的至少一些材料塑性變形，且變形的所述材料改變所述凹部(2)的形狀并將所述耐磨構(gòu)件(3)固定至所述棍(I)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的生產(chǎn)耐磨輥的方法，其特征在于各耐磨構(gòu)件(3)在該構(gòu)件的軸向上包括至少一段，該段具有比所述構(gòu)件(3)的更接近所述凹部(2)的底部的段更小的橫截面積，且所述凹部周圍的一些材料變形直到與具有較小橫截面積的所述段形成永久性連接。
3.一種耐磨輥，所述耐磨輥用于壓碎顆粒材料，諸如采掘工業(yè)中使用的原礦石，所述耐磨輥包括設(shè)置有多個(gè)耐磨構(gòu)件(3)的輥(1)，所述多個(gè)耐磨構(gòu)件(3)嵌入在設(shè)置于所述輥(O的表面區(qū)域中的互補(bǔ)凹部中，其特征在于所述凹部(2)周圍的一些材料經(jīng)歷塑性變形，該塑性變形改變所述凹部(2)的形狀，且其中變形的所述材料將所述耐磨構(gòu)件(3)固定至所述輥(I)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的耐磨輥，其特征在于各耐磨構(gòu)件(3)在所述構(gòu)件(3)的軸向上包括至少一個(gè)傾斜的段，其中所述傾斜的段的最寬部分被定位成最接近所述凹部(2)的底部。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的耐磨輥，其特征在于所述傾斜的段具有基本圓錐形狀。
6.根據(jù)權(quán)利要求3-5中任一項(xiàng)所述的耐磨輥，其特征在于所述凹部(2)是柱狀孔。
7.根據(jù)權(quán)利要求3-5中任一項(xiàng)所述的耐磨輥，其特征在于所述凹部(2)是在所述輥的軸向上的縱向槽。
8.根據(jù)權(quán)利要求3-7中任一項(xiàng)所述的耐磨輥，其特征在于僅所述耐磨構(gòu)件(3)的一部分嵌入在所述輥(I)中，而所述構(gòu)件的其余部分從所述輥(I)的表面伸出。
全文摘要
描述了用于制造耐磨輥的方法，該耐磨輥用于壓碎顆粒材料，諸如采掘工業(yè)中的原礦石，通過(guò)該方法，輥(1)的表面區(qū)域被設(shè)置有多個(gè)凹部(2)，在每個(gè)所述凹部(2)中嵌入有耐磨構(gòu)件(3)。該方法特征在于在將耐磨構(gòu)件(3)布置在凹部中之后，至少各凹部(2)周圍的一些材料塑性變形，且其中變形的材料改變凹部(2)的形狀并將耐磨構(gòu)件(3)固定至輥(1)。
文檔編號(hào)B02C4/30GK102844117SQ201180019250
公開日2012年12月26日 申請(qǐng)日期2011年3月14日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月16日
發(fā)明者D.D.奧爾森 申請(qǐng)人:Fl史密斯公司