一種圓錐破碎機的襯套及其鑄造工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種圓錐破碎機的輔助構(gòu)件及其鑄造工藝，更具體地說涉及一種圓錐破碎機的襯套及其鑄造工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]圓錐破碎機是利用破碎腔內(nèi)的空間變化來達到破碎礦石的目的。襯套在沖擊負荷下承受擠壓應(yīng)力，礦石尖角部分壓入襯套表面，而且礦石的硬度越高，壓入越深。當動錐旋轉(zhuǎn)時，又產(chǎn)生巨大的剪切應(yīng)力，造成襯套表面出現(xiàn)大量的鑿坑，犁皺及溝槽，這是襯套失效的主要形式之一。更有甚者的是，由于我國大部分礦山在圓錐破碎機使用過程中，都避免不了物料帶有夾雜物，例如殘留的鏟齒，螺釘螺母等，此時襯套被反復擠壓會出現(xiàn)龜裂，嚴重時出現(xiàn)孔洞。襯套表面出現(xiàn)鑿坑，犁皺，溝槽等必然使襯套局部產(chǎn)生大量的塑性變形，由于擠壓應(yīng)力、剪切應(yīng)力反復周期地作用在襯套表面，致使其局部的塑性變形也是多次反復的，因此必然導致材料的疲勞，脆性化，并出現(xiàn)裂紋，裂紋經(jīng)過不斷擴大，相互交割，最后導致大塊剝落，由于襯套局部多次塑性變形，接觸疲勞弓I起的破壞也是襯套失效的主要形式。
[0003]專利號為201410303573.1的專利中公開了一種安裝在旋回破碎機橫梁上的襯套，該襯套具有一個由高鋁鋅合金鋼制成的空心圓柱形主體，在該空心圓柱形主體的內(nèi)表面設(shè)置有徑向向內(nèi)延伸的環(huán)形槽。該襯套對潤滑油的親和力較強，其熔點低，熱導率大，散熱快，不易與鋼軸發(fā)生冶金結(jié)合，且自潤滑性好，該種襯套可獨立減摩及耐磨性能較強，在延長其使用壽命的同時，還可降低制作成本。然而，上述襯套由于材質(zhì)的限制，其耐磨性能往往無法滿足現(xiàn)有生產(chǎn)的需求；且上述專利中未公開該襯套的鑄造工藝。
[0004]耐磨錳鋼是應(yīng)用最廣的耐磨材料，其中高錳鋼是英國人Hadfield于1882年發(fā)明的，其鑄態(tài)組織是奧氏體+馬氏體+碳化物，水韌處理后為單一奧氏體組織。高錳鋼的主要特征是屈服強度低，高錳鋼工件使用中易變形，沖擊值達I960?2940kJ/m2，顯示出極高的韌性，在強烈沖擊工況下可產(chǎn)生加工硬化，從而具有良好的耐磨性。但由于高錳鋼鑄造性能特殊，在砂型鑄造過程中，鑄件易出現(xiàn)粘砂、裂紋、縮孔等缺陷，使得主軸整體襯套的質(zhì)量不易保證，鑄造難度極大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明目的在于克服上述技術(shù)的缺點，提供一種圓錐破碎機的襯套及其鑄造工藝，該襯套具有很好的耐磨性能和自潤滑性能，使用壽命長，可降低生產(chǎn)成本；該襯套的鑄造工藝可明顯克服在在砂型鑄造過程中，鑄件易出現(xiàn)粘砂、裂紋、縮孔等缺陷，使得主軸整體襯套的質(zhì)量不易保證，鑄造難度極大等問題。
[0006]本發(fā)明解決技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:一種圓錐破碎機的襯套，所述襯套由高錳鋼材料制成，所述襯套包括上下兩個部分，上部為一個圓臺體，下部為一個圓柱體，所述的圓臺體和圓柱體上下連為一體；所述圓臺體的內(nèi)表面橫向設(shè)置有若干條環(huán)形凹槽，所述環(huán)形凹槽上方的內(nèi)表面設(shè)置有若干個用于存放潤滑油的凹槽，所述凹槽的截面形狀為圓弧形，所述凹槽均勻分布在圓臺體內(nèi)表面的一個環(huán)形面上；所述圓臺體的上頂部設(shè)置有上限位結(jié)構(gòu)，所述上限位結(jié)構(gòu)圍繞所述圓臺體頂部的外圍設(shè)置并向外延伸；所述圓柱體的外圍中部設(shè)有下限位結(jié)構(gòu)，所述下限位結(jié)構(gòu)圍繞所述圓柱體設(shè)置并向外延伸。
[0007]進一步地，各條所述的環(huán)形凹槽之間通過若干個連通槽相互連通，各個所述的連通槽沿所述襯套上部圓臺體的上底面所在圓的半徑方向設(shè)置。
[0008]對于所述連通槽的進一步限定，所述連通槽的數(shù)目為4?12個，所述連通槽將所述環(huán)形凹槽所在圓均勻分成若干等分。
[0009]對于所述襯套的進一步限定，所述襯套圓臺體的上頂部還開設(shè)有用于安裝防塵圈的臺階孔，所述臺階孔的孔徑介于圓臺體上底面的內(nèi)徑與外徑之間。
[0010]對于所述環(huán)形凹槽的進一步限定，所述環(huán)形凹槽的截面形狀為三角形、梯形或圓弧形。
[0011]進一步地，所述環(huán)形凹槽的數(shù)目為2?5個。
[0012]對于所述襯套的進一步限定，所述襯套在豎直方向上的傾角α為10?30度。
[0013]對于所述襯套材質(zhì)的進一步限定，所述襯套由高錳鋼材料制成，所述高錳鋼中含有的化學元素成分及其質(zhì)量百分比如下:c:1.15?1.55%,Mn:14.5?19.0%、Cr:1.5?2.5%, S1:0.4 ?1.2%、T1:0.15 ?0.35%、Na:0.15 ?0.65%, K:0.15 ?0.65%、S:^ 0.05%, P 0.05% ;余量為 Fe。
[0014]一種圓錐破碎機襯套的鑄造工藝，所述的鑄造工藝主要包括以下步驟:
[0015]步驟1:造型，根據(jù)鑄件的結(jié)構(gòu)特點，為保證鑄件的表面質(zhì)量及鑄件的垂直度要求，采用手工砂箱造型、實體模樣；
[0016]步驟2:熔煉，將普通廢鋼、生鐵通過電爐熔成鋼液，鋼液溶清后加入錳鐵、鉻鐵、硅鐵，完全熔化，調(diào)整成分，至成分符合上述高錳鋼的化學成分的質(zhì)量分數(shù)要求，將溫度升至1600?1650°C ;采用鋁條進行終脫氧處理，鋁條的重量為鋼液重量的0.3?0.35% ;考慮高錳鋼中C、Mn的含量較高，為避免縮尺過大，造成鑄件尺寸超差，將鑄件的收縮率定為2.5%，偏差不超過±0.1% ;
[0017]步驟3:澆注，出來的鋼水溫度控制在1450°C?1500°C進行澆注，澆注溫度控制在1400°C?1450°C ;澆注時，采用單包雙孔澆口、環(huán)形橫澆道、雙層內(nèi)澆道的澆注系統(tǒng)，雙層內(nèi)澆道分別從鑄件本體和冒口上引入，這樣可以提高冒口溫度，達到最好的補縮效果，使鑄件質(zhì)量得到提高。澆注完成后，進行清砂處理；
[0018]步驟4:水韌處理，把清理好的鑄件堆放到高溫熱處理爐內(nèi)放好，封好爐門，冷爐升溫40?100°C /h，升溫至650°C保溫1.0?2.0h ;再升溫至1050?1100°C繼續(xù)保溫1.0h左右，大于950°C水淬，水池的水溫保持40°C以下；
[0019]步驟5:鑄件空冷至室溫后，清除澆、冒口，然后對產(chǎn)品進行驗收、進庫、堆放、分類入庫。
[0020]對于所述鑄造工藝的進一步限定，造型時，采用的型砂、芯砂均采用鎂橄欖石砂，以滿足鑄件對表面質(zhì)量的要求，而涂料則采用優(yōu)質(zhì)鎂砂粉涂料，可有效減小鑄件的粘砂缺陷，在砂芯心部，放置退讓性材料或?qū)⑸靶咀龀芍锌?，在提高砂芯退讓性的同時，可加快砂芯的散熱和出氣。
[0021]本發(fā)明的有益效果是:與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的圓錐破碎機的襯套及其鑄造工藝具有以下優(yōu)勢:(1)該襯套采用高錳鋼材質(zhì)制備，具有很好的耐磨性能，使用壽命長，可降低生產(chǎn)成本；(2)該襯套內(nèi)壁設(shè)置有用于存放潤滑油的環(huán)形凹槽和凹槽，且各環(huán)形凹槽之間連通槽互相連通，使得襯套具有很好的自潤滑性能；(3)通過該襯套的鑄造工藝可明顯克服在在砂型鑄造過程中，鑄件易出現(xiàn)粘砂、裂紋、縮孔等缺陷，使得主軸整體襯套的質(zhì)量不易保證，鑄造難度極大等問題。
【附圖說明】
[0022]圖1為本發(fā)明的圓錐破碎機襯套的俯視結(jié)構(gòu)圖。
[0023]圖2為本發(fā)明中實施例1的圓錐破碎機襯套的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖3為本發(fā)明中實施例1的圓錐破碎機襯套的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]圖4為本發(fā)明中實施例1的圓錐破碎機襯套的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026]其中，1-臺階孔；2_上限位結(jié)構(gòu)；3-凹槽；4_圓臺體；5_連通槽；6_環(huán)形凹槽；7-圓柱體；8-下限位結(jié)構(gòu)。
【具體實施方式】
[0027]下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】，進一步闡明本發(fā)明，應(yīng)理解下述【具體實施方式】僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。需要說明的是，下面描述中使用的詞語“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附圖中的方向，詞語“內(nèi)”和“外”分別指的是朝向或遠離特定部件幾何中心的方向。
[0028]實施例1
[0029]如圖1和2所示，一種圓錐破碎機的襯套，所述襯套由高錳鋼材料制成，所述襯套包括上下兩個部分，上部為一個圓臺體4，下部為一個圓柱體7，所述的圓臺體4和圓柱體7上下連為一體。所述襯套圓臺體4的上頂部還開設(shè)有用于安裝防塵圈的臺階孔1，所述臺階孔I的孔徑介于圓臺體4上底面的內(nèi)徑與外徑之間。所述襯套在豎直方向上的傾角α為20度。
[0030]所述圓臺體4的內(nèi)表面橫向設(shè)置有3條環(huán)形凹槽6，所述環(huán)形凹槽6的截面形狀為三角形。各條所述的環(huán)形凹槽6之間通過若干個連通槽5相互連通，各個所述的連通槽5沿所述襯套上部圓臺體4的上底面所在圓的半徑方向設(shè)置；所述連通槽5的數(shù)目為8個，所述連通槽5將所述環(huán)形凹槽6所在圓均勻分成若干等分。
[0031]所述環(huán)形凹槽6上方的內(nèi)表面設(shè)置有若干個用于存放潤滑油的凹槽3，所述凹槽3的截面形狀為圓弧形，所述凹槽3均勻分布在圓臺體4內(nèi)表面的一個環(huán)形面上。
[0032]所述圓臺體4的上頂部設(shè)置有上限位結(jié)構(gòu)2，所述上限位結(jié)構(gòu)2圍繞所述圓臺體4頂部的外圍設(shè)置并向外延伸；所述圓柱體7的外圍中部設(shè)有下限位結(jié)構(gòu)8，所述下限位結(jié)構(gòu)8圍繞所述圓柱體7設(shè)置并向外延伸。
[0033]所述襯套由高錳鋼材料制成，所述高錳鋼中含有的化學元素成分及其質(zhì)量百分比如下:C:1.35%、Mn:17.5%、Cr:1.8%、S1:0.8%、Ti:0.25%, Na:0.35%, K:0.35%, S:0.04%,P:0.04% ;余量為 Fe。
[0034]上述圓錐破碎機襯套的鑄造工藝，所述的鑄造工藝主要包括以下步驟:
[0035]步驟1:造型，根據(jù)鑄件的結(jié)構(gòu)特點，為保證鑄件的表面質(zhì)量及鑄件的垂直度要求，采用手工砂箱造型、實體模樣；造型時，采用的型砂、芯砂均采用鎂橄欖石砂，以滿足鑄件對表面質(zhì)量的要求，而涂料則采用優(yōu)質(zhì)鎂砂粉涂料，可有效減小鑄件的粘砂缺陷，在砂芯心部，放置退