一种辊磨机用涨套式柱钉辊的制作方法

1.本实用新型提供一种辊磨机用涨套式柱钉辊，涉及辊磨机柱钉辊技术领域。


背景技术：

2.柱钉辊是辊磨机挤压辊的一种形式，是将硬质合金柱钉镶嵌在辊套辊面上，柱钉间形成密实物料料垫保护辊面。作为辊磨机的核心部件，柱钉辊辊面是目前辊磨机领域最耐磨的辊面技术，在矿山、建材、冶金等破碎行业中得到了广泛的应用。目前柱钉辊的镶嵌方法主要是过盈配合高压压装或过渡配合固持剂胶粘。
3.柱钉的镶嵌方法，带来的弊端：
4.1、采用过渡配合固持剂胶粘的方式，易造成柱钉脱落；
5.主要原因：由于柱钉的硬度远高于柱钉孔的硬度，在实际的运行中，柱钉受到非轴向的循环交变应力的作用，并且当物料中混有大块坚硬物料或金属异物时，产生极大的挤压应力远大于固持剂所能承受的强度，固持剂将逐渐失去应有的粘接作用。当固持剂的粘接作用失效后，柱钉受到非轴向的循环交变应力将直接传递到柱钉孔表面，在交变应力的不断作用下，导致柱钉孔变形，增大柱钉与柱钉孔之间的间隙，当间隙到达一定程度时，柱钉便会从柱钉孔中脱落。
6.2、采用过盈配合高压压装的方式，也易造成柱钉脱落，同时也会造成造成辊面掉块等情况；
7.柱钉采用过盈配合，必须采用高压压装的方式将柱钉压入柱钉孔，当柱钉与柱钉孔不同心压入时，则造成柱钉孔口变形，在运行中非轴向的循环交变应力的作用下，柱钉不断冲击柱钉孔口变形处，使柱钉孔孔径不断增大，当孔径到达一定程度时，柱钉便会从柱钉孔中脱落。
8.3、辊面掉块，由于柱钉强度也远高于柱钉孔强度，当柱钉受到冲击时，柱钉所受的非轴向交变应力变大，该力通过固持剂传递至柱钉孔内侧和表面,将柱钉孔冲击变形，孔径逐渐被拉伸、增大。柱钉随着孔径的增大逐步的趋于一侧倾斜,导致柱钉所承受非轴向应力得分力增大，该力增大到定程度后辊面柱钉孔口薄弱处便会率先出现微裂纹随后向柱钉孔根部和临近孔延伸；形成封闭的或比较完整的整体裂纹,并进一步往辊套柱钉孔处延伸，直至辊面掉块。
9.辊边耐磨块是柱钉辊辊边的一种形式，是将硬质合金辊边耐磨块镶嵌在辊套辊边上，来降低物料对辊边流蚀、冲刷后造成的辊边磨损。硬质合金辊边是目前辊磨机领域最耐磨的辊边技术，在矿山、建材、冶金等破碎行业中也得到了广泛的应用。目前辊边耐磨块的主要采用燕尾形结构镶嵌。
10.辊边耐磨块镶嵌的弊端：
11.在辊边位置加工燕尾槽，将硬质合金耐磨块辊边的镶嵌槽内，燕尾形结构极难加工，需要辊边配合孔和硬质合金耐磨块均加工为燕尾形，该结构加工难度大且加工成本高；
12.参考文献202123345585.5辊、高压辊磨机及粉碎设备和202221850919.6一种带帽
柱钉、柱钉辊及辊磨机均涉及到辊磨机及表面的柱钉安装，前者采用在柱钉上设置具有间隙的环形肋，来保护辊面；后者通过增大柱钉和物料的接触面积，降低对辊面的损坏。但对于柱钉受压后导致的脱落失效的结果，没有缓解。
13.有鉴于此特提出本实用新型。


技术实现要素：

14.本实用新型是一种辊磨机用涨套式柱钉辊，解决柱钉易脱落，辊面掉块等柱钉辊失效的问题，提高柱钉辊的寿命和可靠性，同时解决辊边生产加工过程中加工难度大且加工成本高的问题。
15.为了解决上述技术问题，实用新型人经过实践和总结得出本实用新型的技术方案，本实用新型公开了为解决上述技术问题，本实用新型采用技术方案的基本构思是：
16.一种辊磨机用涨套式柱钉辊，包括辊面柱钉孔和辊边柱头孔；辊面的高度高于辊边的高度；进一步的，辊轴的表面设置有辊套，在辊套的表面开设有辊面柱钉孔和辊边柱头孔。
17.所述辊面柱钉孔内安装有柱钉涨套，所述柱钉涨套的表面设置有槽齿一，所述柱钉涨套内安装有柱钉，所述柱钉顶部延伸至辊面外；
18.所述辊边柱头孔内安装有柱头涨套，所述柱头涨套适于安装在辊边柱头孔内；所述柱头涨套的表面设置有槽齿二；
19.所述柱头涨套内安装有辊边耐磨块，所述辊边耐磨块的底部设置有柱头部，所述柱头部与柱头涨套相连接。
20.具体的，柱钉涨套外壁设有均匀排列的槽齿一，柱钉涨套内壁设有膨胀孔一，该膨胀孔一的内径与柱钉采用过盈配合，并在柱钉、柱钉涨套表面涂抹固持剂通过高压压装方式压入至辊面柱钉孔，利用压力膨胀的原理使柱钉涨套径向膨胀与辊面柱钉孔镶嵌的更加紧密，运行过程中柱钉脱落和辊面掉块的情况，幅度提高了辊套的使用寿命。效防止了柱钉压入过程中，辊面孔口变形，使用过程中柱钉脱落和减小辊面掉块的情况。
21.同时柱头涨套外壁设有均匀排列的槽齿二，柱头涨套内壁设有膨胀孔二，该膨胀孔二的内径与柱头部采用过盈配合，并在柱头部、柱头涨套表面涂抹固持剂通过高压压装方式压入至辊边柱头孔，利用压力膨胀的原理使柱头涨套径向膨胀与辊边柱头孔镶嵌的更加紧密，此结构安装方便，结构简单，便于加工，大大降低了加工成本，同时柱头涨套结构便于维修更换。
22.在更进一步的技术方案中，所述柱钉涨套为柱形状，且外壁设有均匀排列的槽齿一，槽齿一的顶角与柱钉涨套顶部外壁相平行；
23.柱钉涨套内壁上端为固定孔一，下端为膨胀孔一，固定孔一与膨胀孔一之间倒角过渡，所述固定孔一的直径大于膨胀孔一的直径，所述膨胀孔一的底部与柱钉的底部相适配。
24.在更进一步的技术方案中，所述柱钉涨套的长度与辊面柱钉孔的深度相一致，柱钉的顶部延伸出柱钉涨套的顶部高度2-5mm。
25.在更进一步的技术方案中，所述柱钉涨套的膨胀孔一的深度和槽齿一的长度均不小于辊面柱钉孔的深度的1/2。
26.在更进一步的技术方案中，所述柱钉涨套底部为半球形或圆锥形。
27.在更进一步的技术方案中，所述柱头涨套整体为柱形状，且外壁设有均匀排列的槽齿二，槽齿二的顶角与柱钉涨套的顶部外壁相平行；
28.柱头涨套内壁上端为固定孔二，下端为膨胀孔二；固定孔二与膨胀孔二之间倒角过渡；所述固定孔二的直径大于膨胀孔二的直径，所述膨胀孔二的底部与柱头部的底部相适配。
29.在更进一步的技术方案中，所述柱头涨套的长度与辊边柱头孔的深度相一致，柱头涨套内孔深度与柱头部的长度一致。
30.在更进一步的技术方案中，所述柱头涨套的膨胀孔二深度和槽齿二的长度均不小于辊边柱头孔的深度的1/2。
31.在更进一步的技术方案中，所述辊边耐磨块的柱头部为柱形或半球形；
32.所述柱头涨套底部与柱头部的底部相适配。
33.一种辊磨机用涨套式柱钉辊的生产工艺，包括以下步骤：
34.步骤1、预制配件
35.测量对应的辊面柱钉孔和辊边柱头孔，对应加工柱钉涨套和柱头涨套；
36.步骤2、在压装柱钉和柱钉涨套时，在柱钉、柱钉涨套表面涂抹固持剂，先将柱钉涨套放入辊面柱钉孔中，再将柱钉放入到柱钉涨套的固定孔一内；
37.步骤3，在步骤2中，柱钉与柱钉涨套的膨胀孔一之间安装方式为过盈配合；
38.固定孔一与膨胀孔一之间的倒角过渡对柱钉压入时进行导向，采用高压压装方式将柱钉向内冲击，挤入到膨胀孔一内的柱钉将排列在柱钉涨套外表面的槽齿一向外围径向膨胀，并将槽齿一的顶角压嵌到辊面柱钉孔的孔壁上；
39.步骤4，在压装辊边耐磨块和柱头涨套时，在柱头部、柱头涨套表面涂抹固持剂，先将柱头涨套放入辊边柱头孔中，再将辊边耐磨块的柱头部放入到柱头涨套的固定孔内，并通过高压压装方式压入至辊边柱头孔内；
40.步骤5，在步骤4中，膨胀孔二的内径与柱头部的外直径的安装方式采用过盈配合；挤入到膨胀孔二内的柱头部将排列在柱头涨套外表面的槽齿二向外围径向膨胀，并将槽齿二的顶角压嵌到辊边柱头孔的孔壁上。
41.有益效果：
42.本实用新型为一种辊磨机用涨套式柱钉辊及生产工艺，这种柱钉辊包括辊面柱钉孔、柱钉涨套、柱钉、辊边柱头孔、柱头涨套、和柱头式辊边耐磨块。柱钉涨套外壁设有均匀排列的槽齿一，柱钉涨套内壁设有膨胀孔一，该膨胀孔一的内径与柱钉采用过盈配合，并在柱钉、柱钉涨套表面涂抹固持剂通过高压压装方式压入至辊面柱钉孔，利用压力膨胀的原理使柱钉涨套径向膨胀与辊面柱钉孔镶嵌的更加紧密，运行过程中柱钉脱落和辊面掉块的情况，幅度提高了辊套的使用寿命。效防止了柱钉压入过程中，孔口变形，使用过程中柱钉脱落和减小辊面掉块的情况。采用柱钉涨套的柱钉镶嵌方式，比柱钉过盈配合高压压装方式的结合强度提升40％以上，比柱钉过渡配合固持剂胶粘方式的结合强度提升120％以上；同时柱钉涨套在柱钉与辊面柱钉孔之间传递力的过程中起到很好的缓冲作用，大大避免了辊面柱钉孔根部裂纹的产生，辊面掉块情况降低80％以上。
43.同时，柱头涨套外壁设有均匀排列的槽齿二，柱头涨套内壁设有膨胀孔二，该膨胀
孔二的内径与柱头部采用过盈配合，并在柱头部、柱头涨套表面涂抹固持剂通过高压压装方式压入至辊边柱头孔，利用压力膨胀的原理使柱头涨套径向膨胀与辊边柱头孔镶嵌的更加紧密，此结构安装方便，结构简单，便于加工，大大降低了加工成本，同时柱头涨套结构便于维修更换。根据实践研究，通过采用柱头涨套的柱钉镶嵌方式，辊边的生产加工成本降低40％以上，维修更换的效率提升50％以上。
附图说明
44.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
45.在附图中：
46.图1为本实用新型辊轴部分剖视示意图一；
47.图2为本实用新型的柱钉和柱钉涨套示意图；
48.图3为本实用新型的辊边耐磨块和柱头涨套示意图；
49.图4为本实用新型辊轴部分剖视示意图二(安装有涨套)；
50.图5为本实用新型辊轴部分剖视示意图三(安装有涨套、柱钉和辊边耐磨块)；
51.图中：1、辊面柱钉孔；2、辊边柱头孔；3、柱钉涨套；4、柱钉；5、柱头涨套；6、辊边耐磨块；31、槽齿一；32、固定孔一；33、膨胀孔一；51、槽齿二；52、固定孔二；53、膨胀孔二；61、柱头部；7、固持剂。
具体实施方式
52.为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
53.下面结合附图及具体实施例对本实用新型的应用原理作进一步描述。
54.实施例
55.如图1至图5所示，为本实用新型的一种实施方案，一种辊磨机用涨套式柱钉辊，包括辊面柱钉孔1和辊边柱头孔2；辊面柱钉孔1内安装有柱钉涨套3，柱钉涨套3的表面设置有槽齿一31，柱钉涨套3内安装有柱钉4，柱钉4顶部延伸至辊面外；
56.如图2所示，柱钉涨套3为柱形状，且外壁设有均匀排列的槽齿一31，槽齿一31的顶角与柱钉涨套3顶部外壁相平行，柱钉涨套3的顶部与辊轴的上端面相平行，在安装时尽量保持垂直压入；柱钉涨套3内壁上端为固定孔一32，下端为膨胀孔一33，固定孔一32与膨胀孔一33之间倒角过渡，固定孔一32的直径大于膨胀孔一33的直径，膨胀孔一33的底部与柱钉4的底部相适配。
57.柱钉涨套3的长度与辊面柱钉孔1的深度相一致，柱钉4的顶部延伸出柱钉涨套3的顶部高度2-5mm。柱钉涨套3的膨胀孔一33的深度和槽齿一31的长度均不小于辊面柱钉孔1的深度的1/2。柱钉涨套3底部为半球形或圆锥形。
58.如图3所示，辊边柱头孔2内安装有柱头涨套5，柱头涨套5适于安装在辊边柱头孔2内；柱头涨套5的表面设置有槽齿二51；柱头涨套5整体为柱形状，且外壁设有均匀排列的槽
齿二51，槽齿二51的顶角与柱钉涨套3的顶部外壁相平行；
59.柱头涨套5内壁上端为固定孔二52，下端为膨胀孔二53；固定孔二52与膨胀孔二53之间倒角过渡；固定孔二52的直径大于膨胀孔二53的直径，膨胀孔二53的底部与柱头部61的底部相适配。
60.柱头涨套5的长度与辊边柱头孔2的深度相一致，柱头涨套5内孔深度与柱头部61的长度一致。柱头涨套5的膨胀孔二53深度和槽齿二51的长度均不小于辊边柱头孔2的深度的1/2。长度或深度的限定，为了保证连接的强度。柱头涨套5内安装有辊边耐磨块6，辊边耐磨块6的底部设置有柱头部61，柱头部61与柱头涨套5相连接。辊边耐磨块6的柱头部61为柱形或半球形；柱头涨套5底部与柱头部61的底部相适配。
61.一种辊磨机用涨套式柱钉辊的生产工艺，包括以下步骤：
62.步骤1、预制配件
63.测量对应的辊面柱钉孔1和辊边柱头孔2，对应加工柱钉涨套3和柱头涨套5；
64.步骤2、在压装柱钉4和柱钉涨套3时，在柱钉4、柱钉涨套3表面涂抹固持剂7，先将柱钉涨套3放入辊面柱钉孔1中，再将柱钉4放入到柱钉涨套3的固定孔一32内；
65.步骤3，通过采用柱钉涨套3，在柱钉4压装时，柱钉涨套3的固定孔一32与膨胀孔一33之间的倒角过渡对柱钉4压入时进行导向，避免辊面柱钉孔1的孔口变形等情况；在涨套式柱钉辊使用中，柱钉涨套3在柱钉4与辊面柱钉孔1之间传递力的过程中也起到很好的缓冲作用，避免将柱钉受到非轴向的循环交变应力和正压力直接传递到柱钉孔，柱钉涨套3底部为半球型或圆锥型结构，让柱钉涨套3将柱钉4承受的力更加均匀的传递到辊面柱钉孔1的底部，避免了辊面柱钉孔1根部产生裂纹形成辊面掉块；
66.安装时压入力通过柱钉4传递给柱钉涨套3，柱钉涨套3产生对柱钉4的紧箍力，使柱钉涨套3与柱钉4过盈配合镶嵌在一起，利用压力膨胀的原理使柱钉涨套3径向膨胀，柱钉涨套3槽齿的顶角完全压嵌入到辊面柱钉孔1的孔壁内，使柱钉4、柱钉涨套3与辊面柱钉孔1结合的更加紧密，再配合固持剂7将柱钉4、柱钉涨套3与辊面柱钉孔1则牢固的连接一起，在长时间运转柱钉4也不会发生松动、脱落，大大的增加柱钉辊的使用寿命；
67.步骤4，在压装辊边耐磨块6和柱头涨套5时，在柱头部61、柱头涨套5表面涂抹固持剂7，先将柱头涨套5放入辊边柱头孔2中，再将辊边耐磨块6的柱头部61放入到柱头涨套5的固定孔内，并通过高压压装方式压入至辊边柱头孔2内；
68.步骤5，在步骤4中，膨胀孔二53的内径与柱头部61的外直径的安装方式采用过盈配合；挤入到膨胀孔二53内的柱头部61将排列在柱头涨套5外表面的槽齿二51向外围径向膨胀，并将槽齿二51的顶角压嵌到辊边柱头孔2的孔壁上；
69.辊边耐磨块6通过采用柱头涨套5压装，安装方便，结构简单，便于加工，大大降低了加工成本，同时柱头涨套5结构便于维修更换，当辊边耐磨块6异常损坏时，直接将辊边耐磨块6和柱头涨套5拆卸，然后再用固持剂7固定新的辊边耐磨块6和柱头涨套5即可。
70.安装时压入力通过柱头部61传递给柱头涨套5，柱头涨套5产生对柱头部61的紧箍力，使柱头涨套5与柱头部61过盈配合镶嵌在一起，利用压力膨胀的原理使柱头涨套5径向膨胀，柱头涨套5槽齿的顶角完全压嵌入到辊边柱头孔2的孔壁内，使柱头部61、柱头涨套5与辊边柱头孔2结合的更加紧密，再配合固持剂7将柱头部61、柱头涨套5与辊边柱头孔2则牢固的连接一起，在长时间运转柱头部61也不会发生松动、脱落，大大的增加柱头辊的使用
寿命。
71.根据实践研究，通过采用柱头涨套5的柱钉镶嵌方式，辊边的生产加工成本降低40％以上，维修更换的效率提升50％以上。
72.对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。
73.此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

技术特征：
1.一种辊磨机用涨套式柱钉辊，其特征在于：包括辊面柱钉孔(1)和辊边柱头孔(2)；所述辊面柱钉孔(1)内安装有柱钉涨套(3)，所述柱钉涨套(3)的表面设置有槽齿一(31)，所述柱钉涨套(3)内安装有柱钉(4)，所述柱钉(4)顶部延伸至辊面外；所述辊边柱头孔(2)内安装有柱头涨套(5)，所述柱头涨套(5)适于安装在辊边柱头孔(2)内；所述柱头涨套(5)的表面设置有槽齿二(51)；所述柱头涨套(5)内安装有辊边耐磨块(6)，所述辊边耐磨块(6)的底部设置有柱头部(61)，所述柱头部(61)与柱头涨套(5)相连接。2.根据权利要求1所述的一种辊磨机用涨套式柱钉辊，其特征在于：所述柱钉涨套(3)为柱形状，且外壁设有均匀排列的槽齿一(31)，槽齿一(31)的顶角与柱钉涨套(3)顶部外壁相平行；柱钉涨套(3)内壁上端为固定孔一(32)，下端为膨胀孔一(33)，固定孔一(32)与膨胀孔一(33)之间倒角过渡，所述固定孔一(32)的直径大于膨胀孔一(33)的直径，所述膨胀孔一(33)的底部与柱钉(4)的底部相适配。3.根据权利要求2所述的一种辊磨机用涨套式柱钉辊，其特征在于：所述柱钉涨套(3)的长度与辊面柱钉孔(1)的深度相一致，柱钉(4)的顶部延伸出柱钉涨套(3)的顶部高度2-5mm。4.根据权利要求3所述的一种辊磨机用涨套式柱钉辊，其特征在于：所述柱钉涨套(3)的膨胀孔一(33)的深度和槽齿一(31)的长度均不小于辊面柱钉孔(1)的深度的1/2。5.根据权利要求4所述的一种辊磨机用涨套式柱钉辊，其特征在于：所述柱钉涨套(3)底部为半球形或圆锥形。6.根据权利要求1所述的一种辊磨机用涨套式柱钉辊，其特征在于：所述柱头涨套(5)整体为柱形状，且外壁设有均匀排列的槽齿二(51)，槽齿二(51)的顶角与柱钉涨套(3)的顶部外壁相平行；柱头涨套(5)内壁上端为固定孔二(52)，下端为膨胀孔二(53)；固定孔二(52)与膨胀孔二(53)之间倒角过渡；所述固定孔二(52)的直径大于膨胀孔二(53)的直径，所述膨胀孔二(53)的底部与柱头部(61)的底部相适配。7.根据权利要求6所述的一种辊磨机用涨套式柱钉辊，其特征在于：所述柱头涨套(5)的长度与辊边柱头孔(2)的深度相一致，柱头涨套(5)内孔深度与柱头部(61)的长度相一致。8.根据权利要求7所述的一种辊磨机用涨套式柱钉辊，其特征在于：所述柱头涨套(5)的膨胀孔二(53)深度和槽齿二(51)的长度均不小于辊边柱头孔(2)的深度的1/2。9.根据权利要求1-8任一项所述的一种辊磨机用涨套式柱钉辊，其特征在于：所述辊边耐磨块(6)的柱头部(61)为柱形或半球形；所述柱头涨套(5)底部与柱头部(61)的底部相适配。

技术总结
本实用新型提供一种辊磨机用涨套式柱钉辊，涉及辊磨机柱钉辊技术领域。包括辊面柱钉孔和辊边柱头孔；辊面的高度高于辊边的高度；辊面柱钉孔内安装有柱钉涨套，柱钉涨套的表面设置有槽齿一，柱钉涨套内安装有柱钉，柱钉顶部延伸至辊面外；辊边柱头孔内安装有柱头涨套，柱头涨套适于安装在辊边柱头孔内；柱头涨套的表面设置有槽齿二；柱头涨套内安装有辊边耐磨块，辊边耐磨块的底部设置有柱头部，柱头部与柱头涨套相连接。本实用新型解决柱钉易脱落，辊面掉块等柱钉辊失效的问题，提高柱钉辊的寿命和可靠性，同时解决辊边生产加工过程中加工难度大且加工成本高的问题。加工难度大且加工成本高的问题。加工难度大且加工成本高的问题。


技术研发人员：曹兵 徐海阳 韩呈 吴金销 宋晓刚 马超
受保护的技术使用者：中钢天源安徽智能装备股份有限公司
技术研发日：2023.04.21
技术公布日：2023/7/23