本發(fā)明涉及新材料領域，特別涉及一種可修復陶瓷金屬復合磨輥的制造方法。

背景技術：

磨煤機是火力發(fā)電廠的重要設備之一，而磨輥則是磨煤機的關鍵核心部件之一，依靠它壓碎和碾磨兩種作用將煤粉碎。因此，磨輥性能的好壞直接影響到制粉的作業(yè)率、煤粉出力、磨輥消耗和生產成本。目前國內使用的金屬陶瓷復合磨輥主要有以下三種類型：（1）進口馬科托xwin系列一次性鑄造金屬陶瓷復合磨輥，具有陶瓷顆粒不會脫落，耐磨性好的優(yōu)點，但是該產品存在的缺點是產品價格昂貴，同時生產交貨期較長，并且不具備修復性；（2）進口印度vega二次澆鑄成型的金屬陶瓷復合磨輥。具有良好的抗沖擊性能，但是存在耐磨易受破碎煤矸石沖擊脫落的缺點；（3）鑲嵌式金屬陶瓷復合磨輥，具有產品制作工藝簡單，成本低的優(yōu)點，在磨損后期，高鉻鑄鐵基體優(yōu)先磨損凹陷，陶瓷棒或硬質合金棒凸出在磨輥表面，成為孤立的點耐磨，遇到煤矸石時，因失去根部高鉻鑄鐵保護，陶瓷又存在易脆特點，故陶瓷棒容易斷裂、脫落。

基于以上問題，本專利提供一種可修復陶瓷復合磨輥的制造方法，旨在磨煤機惡劣工況下，實現磨輥的高耐磨性和可修復性，解決磨煤機生產使用過程中，磨輥易磨損、難修復等問題。

技術實現要素：

發(fā)明目的：本發(fā)明的目的是為了解決現有技術中的不足，提供一種可修復陶瓷金屬復合磨輥及制造方法，制備出高耐磨復合磨輥，具有較長壽命，同時具備可修復性，且磨輥制造方法簡單，加工周期短，有效降低了成本。

技術方案：本發(fā)明所述的一種可修復陶瓷金屬復合磨輥，包括輥芯基體，多個陶瓷復合磨輥輥皮和預埋件，所述輥芯基體（的外基面上裝配有多個相互拼接的陶瓷復合磨輥輥皮，所述陶瓷復合磨輥輥皮的一端設有凹槽，所述陶瓷復合磨輥輥皮的一端通過凹槽與輥芯基體上的凸起適配卡接，所述陶瓷復合磨輥輥皮的另一端通過預埋件與輥芯基體焊接固定。

進一步的，所述輥芯基體采用普通鑄鋼制成，預埋件采用普通碳鋼制成。

進一步的，所述陶瓷復合磨輥輥皮采用24-36塊。

進一步的，所述凹槽采用“v”型槽結構，所述凸起采用與凹槽適配的“v”型凸起。

進一步的，所述凹槽設置在陶瓷復合磨輥輥皮的寬邊一端，預埋件澆鑄固定在陶瓷復合磨輥輥皮的窄邊一端。

進一步的，所述陶瓷復合磨輥輥皮內設有網狀結構的預制體。

本發(fā)明還公開了上述一種可修復陶瓷金屬復合磨輥的制造方法，包括如下步驟：

（1）將預處理烘干后的陶瓷顆粒、合金粉末和粘結劑按比例混合，通過專用模具制備出特定外形，并干燥成型，然后通過真空燒結，制備出預制體；

（2）取出預制體，放入200-300℃烘箱內，進行預熱；

（3）制造輥皮鑄型，將預熱后的預制體與預埋件置于型腔中設計位置并固定，最后通過澆鑄合金熔液制備塊狀陶瓷復合磨輥輥皮；

（4）通過熱處理，使陶瓷復合磨輥輥皮硬度達到59-62hrc，然后對陶瓷復合磨輥輥皮進行機械加工，達到要求尺寸與形狀；

（5）澆鑄圖紙設計的輥芯基體，并機械加工，滿足配合要求；

（6）將步驟（3）中的陶瓷復合磨輥輥皮，依次裝配在輥芯基體外圓面，寬端通過v形卡槽結構進行配合定位，窄端通過焊接預埋件固定在輥芯基體上，進而實現陶瓷復合磨輥輥皮與輥芯基體的裝配。

進一步的，所述陶瓷顆粒采用氧化物陶瓷、碳化物陶瓷或氮化物陶瓷中一種或者兩種任意組合后表面包覆有合金粉末的陶瓷。

進一步的，所述合金粉末采用鐵基、鎳基、鈷基或高鉻鑄鐵、高錳鋼中的一種。

進一步的，所述合金熔液采用高鉻鑄鐵或高錳鋼。

有益效果：本發(fā)明所提供的一種可修復陶瓷金屬復合磨輥及制造方法具有以下明顯效果：

（1）磨輥由陶瓷復合磨輥輥皮和輥芯基體組成，輥皮磨損后，可在原輥芯基體上實現單塊或多塊在線拆卸、更換，具備可修復性，且更換便捷；

（2）陶瓷復合磨輥輥皮采用多塊拼接結構，裝配方便，且單塊輥皮體積小，加工方便；

（3）磨輥輥皮與輥芯基體配合處采用v形鑲嵌方式，配合牢固，裝配簡單；

（4）陶瓷復合磨輥輥皮為內含陶瓷增強預制體，具有高耐磨性；

（5）陶瓷復合磨輥輥皮窄端鑄有預埋件，易于焊接，與輥芯基體牢固；

（6）輥芯基體為普通鋼材，易加工，成本低，且可與輥皮預埋件實現有效焊接，操作簡單。

附圖說明

圖1為本發(fā)明磨輥的裝配立體示意圖；

圖2為本發(fā)明磨輥的裝配剖視示意圖；

圖3為本發(fā)明磨輥輥芯基體立體示意圖；

圖4為本發(fā)明磨輥輥芯基體剖視示意圖；

圖5為本發(fā)明陶瓷復合磨輥輥皮立體圖與截面示意圖；

圖6為本發(fā)明磨輥的裝配局部放大示意圖。

具體實施方式

下面結合具體實施例和附圖對本發(fā)明的技術方案作進一步詳細說明：

如圖1到圖6所示的一種可修復陶瓷金屬復合磨輥，包括輥芯基體1，多個陶瓷復合磨輥輥皮2和預埋件3，所述輥芯基體1的外基面上裝配有多個相互拼接的陶瓷復合磨輥輥皮2，所述陶瓷復合磨輥輥皮2的一端設有凹槽5，所述陶瓷復合磨輥輥皮2的一端通過凹槽5與輥芯基體1上的凸起4適配卡接，所述陶瓷復合磨輥輥皮2的另一端通過預埋件3與輥芯基體1焊接固定。

作為本實施例的進一步優(yōu)化：

優(yōu)選的，所述輥芯基體1采用普通鑄鋼制造而成，預埋件3采用普通碳鋼制成；易加工，成本低，且可與輥皮預埋件實現有效焊接，操作簡單。

優(yōu)選的，所述陶瓷復合磨輥輥皮2采用24-36塊，保證緊湊銜接的同時也便于修復。

優(yōu)選的，所述凹槽5采用“v”型槽結構，所述凸起4采用與凹槽5適配的“v”型凸起，配合緊湊，裝配簡單。

優(yōu)選的，所述凹槽5設置在陶瓷復合磨輥輥皮2的寬邊一端，預埋件3澆鑄固定在陶瓷復合磨輥輥皮2的窄邊一端，易于焊接，與輥芯基體牢固。

優(yōu)選的，所述陶瓷復合磨輥輥皮2內設有網狀結構的預制體6，具有高耐磨性。

上述一種可修復陶瓷金屬復合磨輥的制造方法如下：

實施例1

（1）將預處理烘干后的陶瓷顆粒、合金粉末和粘結劑按比例混合，通過專用模具制備出特定外形，并干燥成型，然后通過真空燒結，制備出預制體；

（2）取出預制體，放入200℃烘箱內，進行預熱；

（3）制造輥皮鑄型，將預熱后的預制體與預埋件置于型腔中設計位置并固定，最后通過澆鑄合金熔液制備塊狀陶瓷復合磨輥輥皮；

（4）通過熱處理，使陶瓷復合磨輥輥皮硬度達到59hrc，然后對陶瓷復合磨輥輥皮進行機械加工，達到要求尺寸與形狀；

（5）澆鑄圖紙設計的輥芯基體，并機械加工，滿足配合要求；

（6）將步驟（3）中的陶瓷復合磨輥輥皮，依次裝配在輥芯基體外圓面，寬端通過v形卡槽結構進行配合定位，窄端通過焊接預埋件固定在輥芯基體上，進而實現陶瓷復合磨輥輥皮與輥芯基體的裝配。

優(yōu)選的，所述陶瓷顆粒采用氧化物陶瓷、碳化物陶瓷或氮化物陶瓷中一種或者兩種任意組合后表面包覆有合金粉末的陶瓷。

優(yōu)選的，所述合金粉末采用鐵基、鎳基、鈷基或高鉻鑄鐵、高錳鋼中的一種。

優(yōu)選的，所述合金熔液采用高鉻鑄鐵或高錳鋼。

實施例2

（1）將預處理烘干后的陶瓷顆粒、合金粉末和粘結劑按比例混合，通過專用模具制備出特定外形，并干燥成型，然后通過真空燒結，制備出預制體；

（2）取出預制體，放入300℃烘箱內，進行預熱；

（3）制造輥皮鑄型，將預熱后的預制體與預埋件置于型腔中設計位置并固定，最后通過澆鑄合金熔液制備塊狀陶瓷復合磨輥輥皮；

（4）通過熱處理，使陶瓷復合磨輥輥皮硬度達到62hrc，然后對陶瓷復合磨輥輥皮進行機械加工，達到要求尺寸與形狀；

（5）澆鑄圖紙設計的輥芯基體，并機械加工，滿足配合要求；

（6）將步驟（3）中的陶瓷復合磨輥輥皮，依次裝配在輥芯基體外圓面，寬端通過v形卡槽結構進行配合定位，窄端通過焊接預埋件固定在輥芯基體上，進而實現陶瓷復合磨輥輥皮與輥芯基體的裝配。

優(yōu)選的，所述陶瓷顆粒采用氧化物陶瓷、碳化物陶瓷或氮化物陶瓷中一種或者兩種任意組合后表面包覆有合金粉末的陶瓷。

優(yōu)選的，所述合金粉末采用鐵基、鎳基、鈷基或高鉻鑄鐵、高錳鋼中的一種。

優(yōu)選的，所述合金熔液采用高鉻鑄鐵或高錳鋼。

實施例3

（1）將預處理烘干后的陶瓷顆粒、合金粉末和粘結劑按比例混合，通過專用模具制備出特定外形，并干燥成型，然后通過真空燒結，制備出預制體；

（2）取出預制體，放入250℃烘箱內，進行預熱；

（3）制造輥皮鑄型，將預熱后的預制體與預埋件置于型腔中設計位置并固定，最后通過澆鑄合金熔液制備塊狀陶瓷復合磨輥輥皮；

（4）通過熱處理，使陶瓷復合磨輥輥皮硬度達到60hrc，然后對陶瓷復合磨輥輥皮進行機械加工，達到要求尺寸與形狀；

（5）澆鑄圖紙設計的輥芯基體，并機械加工，滿足配合要求；

（6）將步驟（3）中的陶瓷復合磨輥輥皮，依次裝配在輥芯基體外圓面，寬端通過v形卡槽結構進行配合定位，窄端通過焊接預埋件固定在輥芯基體上，進而實現陶瓷復合磨輥輥皮與輥芯基體的裝配。

優(yōu)選的，所述陶瓷顆粒采用氧化物陶瓷、碳化物陶瓷或氮化物陶瓷中一種或者兩種任意組合后表面包覆有合金粉末的陶瓷。

優(yōu)選的，所述合金粉末采用鐵基、鎳基、鈷基或高鉻鑄鐵、高錳鋼中的一種。

優(yōu)選的，所述合金熔液采用高鉻鑄鐵或高錳鋼。

上述磨輥在使用磨損后，更換過程如下：

（1）通過打磨、切割焊接處，分離預埋件與輥芯基體；

（2）將磨損陶瓷復合磨輥輥皮分別拆卸，并更換新輥皮；

（3）重復磨輥裝配方法，修復完成。

本發(fā)明利用一種可修復陶瓷金屬復合磨輥及制造方法，制備出高耐磨復合磨輥，具有較長壽命，同時具備可修復性，且磨輥制造方法簡單，加工周期短，有效降低了成本。

以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例而已，并非對本發(fā)明作任何形式上的限制，雖然本發(fā)明已以較佳實施例揭露如上，然而并非用以限定本發(fā)明，任何熟悉本專業(yè)的技術人員，在不脫離本發(fā)明技術方案范圍內，當可利用上述揭示的技術內容作出些許更動或修飾為等同變化的等效實施例，但凡是未脫離本發(fā)明技術方案的內容，依據本發(fā)明的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術方案的范圍內。