本發(fā)明涉及水泥加工領(lǐng)域，尤其涉及一種內(nèi)置金屬骨架的陶瓷球的制坯設(shè)備及方法。

背景技術(shù)：

水泥球磨機(jī)具有對物料適應(yīng)性強(qiáng)、能連續(xù)生產(chǎn)、破碎比大、易于調(diào)速粉磨產(chǎn)品的細(xì)度等特點(diǎn)。常用的水泥球磨機(jī)的工作原理為，物料由進(jìn)料裝置經(jīng)入料中空軸螺旋均勻地進(jìn)入磨機(jī)倉內(nèi)，該倉內(nèi)有階梯襯板或波紋襯板，內(nèi)裝不同規(guī)格的鋼球或陶瓷球，筒體轉(zhuǎn)動產(chǎn)生離心力將鋼球或陶瓷球帶到一定高度后落下，對物料產(chǎn)生重?fù)艉脱心プ饔?。水泥球磨機(jī)陶瓷球是水泥球磨機(jī)設(shè)備的常用研磨物料介質(zhì)，通過水泥球磨機(jī)陶瓷球、物料、襯板之間的碰撞摩擦產(chǎn)生磨削作用，從而將物料的粒徑進(jìn)一步減小。因此，陶瓷球在使用時的硬度和耐磨性是影響研磨整形效果的主要因素之一，同時因為被長時間不停地撞擊，對于研磨球的抗沖擊性能有極高要求。

現(xiàn)有技術(shù)中，水泥球磨機(jī)用陶瓷球已經(jīng)有較多采用，大多數(shù)采用傳統(tǒng)的Al2O3-CaO-MgO-SiO2四元體系，也有少量發(fā)明人在其配方上進(jìn)行改進(jìn)，以達(dá)到特殊的效果。如本發(fā)明人此前申請了多份采用新型配方的陶瓷球，具有高硬度、耐高溫、高壽命、易成型、韌性好、生產(chǎn)的水泥純凈度高的作用。

但是，在長期的水泥球磨機(jī)用陶瓷球的研究中，本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，啟動、急停、拋墜等的沖擊造成的破碎是陶瓷球最常見的損壞方式之一，這極大地制約著水泥球磨行業(yè)的發(fā)展。

利用純鈦、α鈦合金、α+β鈦合金、高溫合金等耐高溫金屬的強(qiáng)度高、耐蝕性好、耐熱性高等優(yōu)點(diǎn)，采用植入金屬骨架的方法，可以使陶瓷球的整體性更好，并且在受到?jīng)_擊時可以由骨架將沖擊力分?jǐn)偂⒉灰灼扑椤?/p>

在陶瓷球內(nèi)植入金屬骨架在此前屬于空白領(lǐng)域，尚無見任何研究見諸論文或?qū)＠?，其制坯設(shè)備及方法更是如此。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述缺陷，本發(fā)明旨在提供一種使內(nèi)置金屬骨架的陶瓷球能進(jìn)行工業(yè)化自動制坯的設(shè)備及方法。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：一種內(nèi)置金屬骨架的陶瓷球的制坯設(shè)備，包括步進(jìn)式輸送帶和通過其傳輸、采用隔磁材料制作的下半球模，下半球模在傳輸過程中至少經(jīng)過四個工位；其中工位一上方設(shè)置了輸料管；工位二上方設(shè)置了放置金屬骨架的裝置；工位三上方設(shè)置了內(nèi)腔中放置有袋裝粉料的上半球模，該上半球模上方設(shè)置有與之通過電磁吸盤采用電磁連接的壓模機(jī)，壓模機(jī)下端設(shè)置有可伸縮、與上半球模的上部入口匹配的活塞桿，壓模機(jī)外殼上設(shè)置有電磁吸盤，在所述上半球模的上部入口的底部設(shè)置有與上半球模腔相通的壓粉孔；工位四上方設(shè)置了轉(zhuǎn)移裝置。

上述的內(nèi)置金屬骨架的陶瓷球的制坯設(shè)備，其中：壓模機(jī)內(nèi)置有旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)、升降系統(tǒng)。

上述的內(nèi)置金屬骨架的陶瓷球的制坯設(shè)備，其中：步進(jìn)式輸送帶采用橢圓形軌道。

上述的內(nèi)置金屬骨架的陶瓷球的制坯設(shè)備，其中：步進(jìn)式輸送帶上設(shè)置有與下半球模底部同樣形狀的定位坑。

上述的內(nèi)置金屬骨架的陶瓷球的制坯設(shè)備，其中：輸送步進(jìn)式輸送帶上設(shè)置的定位坑與下半球模底部均采用五角形、正方形或三角形。

上述的內(nèi)置金屬骨架的陶瓷球的制坯設(shè)備，其中：轉(zhuǎn)移裝置為負(fù)壓吸附式。

上述的內(nèi)置金屬骨架的陶瓷球的制坯方法，包括以下步驟：

1）初灌粉料：步進(jìn)式輸送帶將下半球模輸送到工位一，將陶瓷造粒用的粉料通過輸料管灌注進(jìn)下半球模，粉料的水份控制在0.5%以下；

2）骨架落位：將下半球模輸送到工位二，然后通過放置金屬骨架的裝置將整體壓鑄成型的樹枝狀或魚骨狀的金屬骨架放置到下半球模內(nèi)的粉料的表面中心位置；

3）球體壓合整圓：將下半球模輸送到工位三；將袋裝粉料放入上半球模的上部入口，然后壓模機(jī)下部的活塞桿伸入上部入口，開啟電磁吸盤的電源，壓模機(jī)與上半球模通過電磁連接固定；隨后壓模機(jī)帶動上半球模下行，至上半球模與下半球模接觸，關(guān)閉電磁吸盤的電源；壓模機(jī)的活塞桿下行，將袋裝粉料的袋子壓破，其內(nèi)的袋裝粉料通過壓粉孔被擠進(jìn)上半球模腔; 壓模機(jī)的活塞桿繼續(xù)下行，袋裝粉料與金屬骨架、粉料被擠壓成一體，形成完整的陶瓷球坯；再次打開電磁吸盤的電源，壓模機(jī)帶動上半球模腔旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)進(jìn)行至少3圈，上半球模腔將陶瓷球坯表面的多余坯料切削掉；隨后壓模機(jī)提起，帶動上半球模離開陶瓷球坯。

4）球坯轉(zhuǎn)移：將下半球模輸送到工位四，通過轉(zhuǎn)移裝置將陶瓷球坯轉(zhuǎn)移。

上述的內(nèi)置金屬骨架的陶瓷球的制坯方法，其中：在工位一填充的粉料為陶瓷球總用量的48-52%。

上述的內(nèi)置金屬骨架的陶瓷球的制坯方法，其中：工位三的袋裝粉料的容量應(yīng)為壓粉孔的體積與陶瓷球總用量的55-58%的和。

本發(fā)明無現(xiàn)有技術(shù)。本發(fā)明的內(nèi)置金屬骨架的陶瓷球的制坯設(shè)備，采用橢圓形軌道的步進(jìn)式輸送帶，分多工位，可同時進(jìn)行多個工序；電磁連接的壓模機(jī)和上半球模，可輕松實現(xiàn)一體升降、可單獨(dú)壓模機(jī)伸縮壓模，還可實現(xiàn)一體旋轉(zhuǎn)使陶瓷球坯整圓，且設(shè)備簡單，不易出現(xiàn)故障；下半球模采用隔磁材料制作，可以使電磁吸盤開啟過程中不會將下半球模吸起。與本發(fā)明人同日申請的另一份卡扣式機(jī)械連接的制坯設(shè)備相比，本發(fā)明具有更快的連接速度和更高的可靠性。

同時，本發(fā)明中的內(nèi)置金屬骨架的陶瓷球的制坯方法，由于采用了初灌粉料、骨架落位、球體壓合整圓、球坯轉(zhuǎn)移等工序，球坯壓合因原料大于需求，壓實度高；采用旋轉(zhuǎn)切削整圓，無需增添額外設(shè)備，簡單快捷;流程化繁雜為極簡，使整個制坯過程簡潔有序，能實現(xiàn)工業(yè)化自動生產(chǎn)。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的制坯流程示意圖；

圖2是本發(fā)明的上半球模的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本發(fā)明的步進(jìn)式輸送帶的示意圖。

圖中：下半球模1、粉料2、輸料管3、金屬骨架4、上半球模5、袋裝粉料6、壓模機(jī)7、電磁吸盤8、轉(zhuǎn)移裝置9、陶瓷球坯10、步進(jìn)式輸送帶11。其中上半球模5含有：上部入口51、壓粉孔52、上半球模腔53。

具體實施方式

如圖1、2、3所示，本發(fā)明的一種內(nèi)置金屬骨架的陶瓷球的制坯設(shè)備，包括沿橢圓形軌道前進(jìn)的步進(jìn)式輸送帶11和通過其傳輸、采用如0Cr16Ni14不銹鋼等常用隔磁材料制作的下半球模1，步進(jìn)式輸送帶11上設(shè)置有與下半球模1底部同樣形狀的定位坑，定位坑采用非回轉(zhuǎn)的異形形狀如五角形、正方形、三角形等，可以避免下半球模1在步進(jìn)式輸送帶11上滑動、轉(zhuǎn)動、錯位等。下半球模1在傳輸過程中至少經(jīng)過四個工位；其中工位一上方設(shè)置了輸料管3，工位二上方設(shè)置了放置金屬骨架4的裝置，工位三上方設(shè)置了內(nèi)腔中放置有袋裝粉料6的上半球模5，該上半球模上方設(shè)置有與之通過電磁吸盤8采用電磁連接的壓模機(jī)7，壓模機(jī)7下端設(shè)置有可伸縮、與上半球模5的上部入口51匹配的活塞桿，壓模機(jī)7外殼上設(shè)置有電磁吸盤8，在所述上半球模5的上部入口51的底部設(shè)置有與上半球模腔53相通的壓粉孔52；工位四上方設(shè)置了轉(zhuǎn)移裝置9。

壓模機(jī)7內(nèi)置有旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)、升降系統(tǒng)，這種壓模機(jī)在市面上有成熟產(chǎn)品，不再贅述。其上固定的電磁吸盤8，亦為市售成熟產(chǎn)品，在電磁吊具等方面具有廣泛應(yīng)用，其原理不再贅述。

如圖1所示，本發(fā)明的一種內(nèi)置金屬骨架的陶瓷球的制坯方法，包括以下步驟：

1）初灌粉料：步進(jìn)式輸送帶11將下半球模1輸送到工位一，將陶瓷造粒用的粉料2通過輸料管3灌注進(jìn)下半球模1，粉料2的水份控制在0.5%以下，灌注量控制為陶瓷球總用量的48-52%；

2）骨架落位：將下半球模1輸送到工位二，然后通過放置金屬骨架4的裝置將整體壓鑄成型的樹枝狀或魚骨狀的金屬骨架4放置到下半球模1內(nèi)的粉料2的表面中心位置；

3）球體壓合整圓：將下半球模1輸送到工位三；袋裝粉料6的容量應(yīng)為壓粉孔52的體積與陶瓷球總用量的55-58%的和，將袋裝粉料6放入上半球模5的上部入口51，然后壓模機(jī)7下部的活塞桿伸入上部入口51，開啟電磁吸盤8的電源，壓模機(jī)7與上半球模5通過電磁連接固定；隨后壓模機(jī)7帶動上半球模5下行，至上半球模5與下半球模1接觸，關(guān)閉電磁吸盤8的電源；壓模機(jī)7的活塞桿下行，將袋裝粉料6的袋子壓破，其內(nèi)的袋裝粉料6通過壓粉孔52被擠進(jìn)上半球模腔53; 壓模機(jī)7的活塞桿繼續(xù)下行，袋裝粉料6與金屬骨架4、粉料2被擠壓成一體，形成完整的陶瓷球坯10；再次打開電磁吸盤8的電源，壓模機(jī)7帶動上半球模腔53旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)進(jìn)行至少3圈，上半球模腔53將陶瓷球坯10表面的多余坯料切削掉；隨后壓模機(jī)7提起，帶動上半球模5離開陶瓷球坯10。

4）球坯轉(zhuǎn)移：將下半球模1輸送到工位四，通過轉(zhuǎn)移裝置9將陶瓷球坯10轉(zhuǎn)移。

對所公開的實施例的上述說明，僅為了使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。對這些實施例的多種修改對本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。