一種圓錐破碎機的錐形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錐形襯套及其鑄造工藝。
【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(fù)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(fù)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(fù)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錐形襯套及其鑄造工藝，該錐形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；該錐形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:一種圓錐破碎機的錐形襯套，所述襯套為一個由高錳鋼材料制成的空心圓臺體，所述圓臺體的上底大于其下底；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)置有限位結(jié)構(gòu)，所述限位結(jié)構(gòu)圍繞所述圓臺體頂部的外圍設(shè)置并向外延伸；所述錐形襯套的上頂部還開設(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。
[0007]進一步地，所述環(huán)形凹槽的截面形狀為三角形、方形或圓弧形。
[0008]進一步地，所述環(huán)形凹槽的數(shù)目為3?6個。
[0009]進一步地，所述凹槽的截面形狀為三角形、方形或圓弧形。
[0010]進一步地，所述錐形襯套在豎直方向上的傾角α為10?20度。
[0011]進一步地，所述錐形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:彡 0.05%、P:(0.05% ;余量為 Fe。
[0012]一種圓錐破碎機的錐形襯套的鑄造工藝，所述的鑄造工藝主要包括以下步驟:
[0013]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；
[0014]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% ;
[0015]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，保溫時間為3小時；澆注完成后，進行清砂處理；
[0016]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；
[0017]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。
[0018]進一步地，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。
[0019]進一步地，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%。
[0020]進一步地，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錐形襯套及其鑄造工藝具有以下優(yōu)勢:該錐形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；該錐形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)明中實施例1的圓錐破碎機的錐形襯套的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖2為本發(fā)明中實施例1的圓錐破碎機的錐形襯套的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖3為本發(fā)明中實施例1的圓錐破碎機的錐形襯套的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]其中，1-臺階孔；2_限位結(jié)構(gòu)；3_凹槽；4_環(huán)形凹槽；5_圓臺體。
【具體實施方式】
[0026]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。
[0027]實施例1
[0028]如圖1所示，一種圓錐破碎機的錐形襯套，所述襯套為一個由高錳鋼材料制成的空心圓臺體5，所述圓臺體5的上底大于其下底；所述圓臺體5的內(nèi)表面橫向設(shè)置有若干條環(huán)形凹槽4，所述環(huán)形凹槽4的截面形狀為三角形，所述環(huán)形凹槽4的數(shù)目為4個。所述錐形襯套在豎直方向上的傾角α為15度。
[0029]所述環(huán)形凹槽4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均勻分布在圓臺體內(nèi)表面的一個環(huán)形面上；所述凹槽3的截面形狀為圓弧形。
[0030]所述圓臺體5的上頂部設(shè)置有限位結(jié)構(gòu)2，所述限位結(jié)構(gòu)2圍繞所述圓臺體頂部的外圍設(shè)置并向外延伸；所述錐形襯套的上頂部還開設(shè)有用于安裝防塵圈的臺階孔1，所述臺階孔I的孔徑介于圓臺體上底面的內(nèi)徑與外徑之間。
[0031]所述錐形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%,T1:0.25%,Na:0.35%,K:0.35%,S:0.04%,P:0.04% ;余量為 Fe。
[0032]上述圓錐破碎機的錐形襯套的鑄造工藝，所述的鑄造工藝主要包括以下步驟:
[0033]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，放置退讓性材料或?qū)⑸靶咀龀芍锌眨谔岣呱靶就俗屝缘耐瑫r