一種鋼-陶瓷組合輥的制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種輥子的制造方法，尤其涉及一種鋼-陶瓷組合輥的制造方法。
【背景技術】
[0002]目前，輥子多用于高溫、腐蝕環(huán)境，如退火爐，輥子需要在高溫條件下長期運行，因此輥子需要耐氧化、耐高溫、耐高溫蠕變、耐蝕等要求，公知的耐熱、耐磨輥子是采用鋼質輥子表面噴涂陶瓷層或使用全陶瓷輥。由于噴涂的陶瓷層厚度有限，而全陶瓷輥子的結構強度差、成本較高，在實際生產實踐中有一定的局限性。
[0003]中國發(fā)明專利CN 103350877 A公開了一種鋼和陶瓷組合輥子，由鋼質內襯、柔性材料填充層，陶瓷工作面三部分組成，位于鋼質內襯和陶瓷工作面之間的柔性填充材料起到連接二者和彌補溫度變化引起的二者脹縮量變化，使鋼質內襯和陶瓷工作面保持連接又不因溫度變化脹裂陶瓷工作面。雖然解決了部分脹縮問題，但是當溫差超過設計值時，脹縮量變大仍會脹裂。且因為層間是柔性連接，運行時的精確度不能得到保證，整體結構強度差。

【發(fā)明內容】

[0004]本發(fā)明針對現(xiàn)有噴涂陶瓷-鋼輥子使用壽命短、全陶瓷輥子造價高及現(xiàn)有的鋼-陶瓷組合輥子接觸不緊密的缺點，提供了一種鋼-陶瓷組合輥的制造方法。
[0005]本發(fā)明上述技術問題的技術方案如下:
[0006]—種鋼-陶瓷組合輥的制造方法，其特征在于，包含以下步驟:
[0007]I)制造陶瓷輥身:燒制一體成型圓柱形空心陶瓷輥身，然后對陶瓷輥身兩端的內側邊緣進行環(huán)形切割，使陶瓷輥身的內側邊緣相對其中心軸線傾斜30?70° ;
[0008]2)加工支撐環(huán):加工制成鋼制支撐環(huán)，然后對支撐環(huán)沿外徑進行環(huán)形切割，將支撐環(huán)的邊緣切割成與其中心軸線具有夾角的平面，該夾角與步驟I)中所述陶瓷輥身的內側邊緣相對其中心軸線的夾角相等；
[0009]3)加工輥芯:制成外徑小于等于支撐環(huán)內徑的空心鋼管或實心圓鋼為輥芯；
[0010]4)組裝:將支撐環(huán)套入輥芯一端，之后將空心陶瓷輥身嵌套在輥芯外側，輥芯另一端套入另一個支撐環(huán)，保證支撐環(huán)與陶瓷輥身呈直角，且二者的斜面緊密貼合，將輥芯與支撐環(huán)固定連接。
[0011]本發(fā)明的有益效果在于:
[0012]I)支撐環(huán)與空心陶瓷輥在發(fā)生熱膨脹時，沿設定的斜面發(fā)生滑動，將熱膨脹的應力卸除，避免了普通的鋼陶瓷組合件常見的拉裂問題，此外，斜面可以保證輥子在不同溫度下，支撐環(huán)與空心陶瓷輥，保持剛性接觸，結構強度和整體性好，保證輥子運行的穩(wěn)定性與尺寸精度。
[0013]2)本發(fā)明提供的組合輥身為全陶瓷材質，硬度最高達莫氏9.5、厚度范圍5-80_，耐氧化、耐高溫、耐高溫蠕變、耐蝕，使用壽命長，且成本沒有全陶瓷輥那么高。
[0014]在上訴方案的基礎上，本發(fā)明還可以做如下改進。
[0015]進一步，步驟I)中所述陶瓷輥身的內側邊緣相對其中心軸線傾斜角度為45°。
[0016]進一步，步驟I)中所述陶瓷輥身的材質選自MgO、Al2O3, ZrO2, S12, BN、B4C, SiC、Si3N4、硅酸鹽、硼酸鹽的一種或幾種。
[0017]進一步，所述陶瓷棍身的厚度為5_80mm。
【附圖說明】
[0018]圖1為本發(fā)明鋼-陶瓷組合輥各部件組裝前結構示意圖；
[0019]圖2為本發(fā)明鋼-陶瓷組合輥結構示意圖；
[0020]圖1中，1、輥芯；2、支撐環(huán)；3、陶瓷輥身
【具體實施方式】
[0021]以下結合實例對本發(fā)明的原理和特征進行描述，所舉實例只用于解釋本發(fā)明，并非用于限定本發(fā)明的范圍。
[0022]實施例1:
[0023]—種鋼-陶瓷組合輥的制造方法，其特征在于，包含以下步驟:
[0024]I)制造陶瓷輥身3:燒制一體成型圓柱形空心Si3N4輥身，內徑420mm外徑500mm，長500mm，陶瓷輥身厚度為80mm，然后對陶瓷輥身3兩端的內側邊緣進行環(huán)形切割，使得陶瓷輥身3的內側邊緣相對其中心軸線傾斜45° ；
[0025]2)加工支撐環(huán)2:由304不銹鋼制成內徑100mm、外徑450mm，厚150mm的支撐環(huán)2，對支撐環(huán)2沿外徑進行環(huán)形切割，使支撐環(huán)2的內外兩面邊緣均相對其中心軸線傾斜45°，在支撐環(huán)2的內徑位置車有內螺紋；
[0026]3)加工輥芯1:使用316L不銹鋼制成直徑100mm，長100mm的實心圓柱體作為輥芯1，輥芯I外側車有外螺紋；
[0027]4)組裝:將支撐環(huán)2套入輥芯I 一端，二者通過螺紋連接，之后將空心陶瓷輥身3嵌套在輥芯I外側，輥芯I另一端套入另一個支撐環(huán)2，支撐環(huán)2與輥芯I螺紋連接，保證支撐環(huán)2與陶瓷輥身3呈直角，且二者的斜面緊密貼合，將輥芯I與支撐環(huán)2固定連接。
[0028]實施例2:
[0029]—種鋼-陶瓷組合輥的制造方法，其特征在于，包含以下步驟:
[0030]I)制造陶瓷棍身3:燒制一體成型圓柱形空心Al2O3棍身，內徑10mm,外徑130mm，長1000mm，陶瓷輥身厚度為30mm，然后對陶瓷輥身3兩端的內側邊緣進行環(huán)形切割，使得陶瓷輥身3的一側邊緣相對其中心軸線傾斜30° ;
[0031]2)加工支撐環(huán)2:由316L不銹鋼制成內徑100mm、外徑120mm、厚50mm的支撐環(huán)2，對支撐環(huán)2的一側沿外徑進行環(huán)形切割，使支撐環(huán)2的外側邊緣均相對其中心軸線傾斜30。；
[0032]3)加工輥芯1:使用316L不銹鋼制成直徑100mm、長1400mm的實心圓柱體作為輥芯I ;
[0033]4)組裝:將支撐環(huán)套入輥芯一端，之后將空心陶瓷輥身嵌套在輥芯外側，輥芯另一端套入另一個支撐環(huán)，支撐環(huán)與輥芯焊接在一起，保證支撐環(huán)與陶瓷輥身呈直角，且二者的斜面緊密貼合，將輥芯與支撐環(huán)固定連接。
[0034]實施例3:
[0035]—種鋼-陶瓷組合輥的制造方法，其特征在于，包含以下步驟:
[0036]I)制造陶瓷輥身3:燒制一體成型空心圓柱形SiC輥身，內徑380mm、外徑500mm、長500_，陶瓷輥身3厚度為120_，然后對陶瓷輥身3兩端的內側邊緣進行環(huán)形切割，使得陶瓷輥身3的內側邊緣相對其中心軸線傾斜70° ；
[0037]2)加工支撐環(huán)2:由316不銹鋼制成內徑120臟、外徑480mm、厚40mm的支撐環(huán)2，對支撐環(huán)2兩側沿外徑進行環(huán)形切割，使支撐環(huán)2兩側邊緣相對其中心軸線傾斜70° ;
[0038]3)加工輥芯1:使用316L不銹鋼制成內徑80mm、外徑120mm、長100mm的空心圓柱體作為輥芯I ;
[0039]4)組裝:將支撐環(huán)2套入輥芯I 一端，二者通過卡扣連接，之后將空心陶瓷輥身3嵌套在輥芯I外側，輥芯I另一端套入另一個支撐環(huán)2，支撐環(huán)2與輥芯I卡扣連接，保證支撐環(huán)2與陶瓷輥身3呈直角，且二者的斜面緊密貼合，將輥芯I與支撐環(huán)12固定連接。
[0040]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種鋼-陶瓷組合輥的制造方法，其特征在于，包含以下步驟: 1)制造陶瓷輥身:燒制一體成型圓柱形空心陶瓷輥身，然后對陶瓷輥身兩端的內側邊緣進行環(huán)形切割，使陶瓷輥身的內側邊緣相對其中心軸線傾斜； 2)加工支撐環(huán):加工制成鋼制支撐環(huán)，然后對支撐環(huán)沿外徑進行環(huán)形切割，將支撐環(huán)的邊緣切割成與其中心軸線具有夾角的平面，該夾角與步驟I)中所述陶瓷輥身的內側邊緣相對其中心軸線的夾角相等； 3)加工輥芯:制成外徑小于等于支撐環(huán)內徑的空心鋼管或實心圓鋼為輥芯； 4)組裝:將支撐環(huán)套入輥芯一端，之后將空心陶瓷輥身嵌套在輥芯外側，輥芯另一端套入另一個支撐環(huán)，保證支撐環(huán)與陶瓷輥身呈直角，且二者的斜面緊密貼合，將輥芯與支撐環(huán)固定連接。2.根據權利要求1所述的一種鋼-陶瓷組合輥的制造方法，其特征在于，步驟I)中所述陶瓷輥身的內側邊緣相對其中心軸線傾斜30?70°。3.根據權利要求1所述的一種鋼-陶瓷組合輥的制造方法，其特征在于，步驟I)中所述陶瓷輥身的材質選自MgO、A1203、ZrO2, S12, BN、B4C, SiC、Si3N4、硅酸鹽、硼酸鹽的一種或幾種。4.根據權利要求1所述的一種鋼-陶瓷組合輥的制造方法，其特征在于，所述陶瓷輥身的厚度為5-80mm。5.根據權利要求1-3中任一項所述的一種鋼-陶瓷組合輥的制造方法，其特征在于，步驟2)中支撐環(huán)表面噴涂陶瓷涂層。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種鋼-陶瓷組合輥的制造方法，包括以下步驟：1)制造空心陶瓷輥身；2)加工支撐環(huán)；3)加工輥芯：制成外徑小于等于支撐環(huán)內徑的空心鋼管或實心圓鋼為輥芯；4)組裝：將支撐環(huán)套入輥芯一端，之后將空心陶瓷輥身嵌套在輥芯外側，輥芯另一端套入另一個支撐環(huán)，保證支撐環(huán)與陶瓷輥身呈直角，且二者的斜面緊密貼合。本發(fā)明的有益效果是:陶瓷輥身與支撐環(huán)緊密剛性接觸，運行時的穩(wěn)定性較好，整體結構強度高，可以避免一般陶瓷與金屬組合在高溫因膨脹系數(shù)不一致產生的配合及陶瓷破裂問題，而且還具有高耐蝕、耐磨性，使用成本較低。
【IPC分類】F16C13/00
【公開號】CN105003527
【申請?zhí)枴緾N201510394557
【發(fā)明人】孫京鋼, 陳佃雙, 曾強國
【申請人】煙臺開發(fā)區(qū)藍鯨金屬修復有限公司
【公開日】2015年10月28日
【申請日】2015年7月7日