專利名稱：一種復(fù)合偏重圓振動軸及其制造工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及礦山機(jī)械領(lǐng)域，特別是一種篩分機(jī)械的振動軸及其制造工藝。
背景技術(shù)：
近十年來，我國的經(jīng)濟(jì)高度發(fā)展，帶動了采礦業(yè)、冶金、電力、水利、公路、鐵路等機(jī) 械行業(yè)機(jī)械化程度的不斷提高。節(jié)能、環(huán)保、減耗成為了國家的主要發(fā)展方向。我國是能源 大國，既是生產(chǎn)大國，又是消耗大國，資源的高效利用已成為國家發(fā)展的重要戰(zhàn)略。機(jī)械工 業(yè)正朝大型規(guī)模方向發(fā)展，而篩分機(jī)械制造技術(shù)的滯后，對我國冶金、采礦、選煤等行業(yè)帶 來龐大的經(jīng)濟(jì)損失，也制約行業(yè)的發(fā)展。目前在大型振動篩方面，圓振動篩由于處理量大， 維修方便等優(yōu)勢，成為大型振動篩首選設(shè)備。圓振動篩采用筒體式偏心軸激振器及偏塊調(diào) 節(jié)振幅原理，所以偏心軸在高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生離心力激發(fā)篩箱產(chǎn)生振幅的圓周運動，篩上的物 料在傾斜的篩面上受到篩箱的沖動而產(chǎn)生連續(xù)的拋擲運動，物料與篩面篩網(wǎng)相遇過程中使 小于篩網(wǎng)孔徑的顆粒透過篩網(wǎng)而實現(xiàn)分級。因此偏心軸的偏心越大振幅與處理量越強(qiáng)。但 偏心軸的設(shè)計又存在如下嚴(yán)重的缺陷1、偏心軸偏心越大，偏心軸外形原因相對增大摩擦 力；2、偏心軸高速旋轉(zhuǎn)時，偏心位置高速切割篩筒內(nèi)空氣與潤滑油，使篩筒潤滑油、空氣、偏 心軸、軸承等溫度升高，加速軸承的磨損，縮短軸承的壽命；3、在生產(chǎn)過程中篩面處理物料 無法恒定及均衡原因，偏心軸高速旋轉(zhuǎn)時，偏心位置撥打篩筒內(nèi)的空氣與潤滑油形成不規(guī) 則的橫向沖擊兩端軸承滾子與保持架，從而增加軸承滾子、保持架、內(nèi)框、外框的摩擦造成 軸承壽命的縮短；4、由于偏心軸的外形原因，形成偏心軸與篩筒之間存在間隙之差，導(dǎo)致軸 承磨損解體滾子導(dǎo)進(jìn)篩筒與偏心軸旋轉(zhuǎn)擠壓，造成篩筒與篩箱變形，影響篩的整體結(jié)構(gòu)變 形。更換軸承后，兩端軸承變位影響軸承壽命，同時影響篩的使用價值。針對圓振動篩偏心 軸存在重大缺陷，現(xiàn)設(shè)計出最有效而實用的復(fù)合偏重圓振動軸，從而解決大型圓振動篩軸 承使用壽命短的瓶頸技術(shù)及增大處理量。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對上述存在的問題和不足，提供一種減少摩擦力、提高軸承 的使用壽命、提高處理量而又降低能耗的復(fù)合偏重圓振動軸。本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的一種復(fù)合偏重圓振動軸，其結(jié)構(gòu)包括由碳鋼或 合金鋼熱鍛成的軸坯，軸坯的中間段上部熱鍛或機(jī)加工出一個平臺，平臺上焊接有骨架板， 骨架板之間焊接有弧形鋼板，弧形鋼板焊接后與軸坯成為圓軸粗坯，弧形鋼板與軸坯形成 的腔體中灌有樹脂，圓軸粗坯經(jīng)過精加工后成為振動軸。為方便焊接弧形鋼板，骨架板包括兩個端部骨架板，端部骨架板為直徑比軸坯的 直徑稍大的圓形鋼板，端部骨架板上設(shè)有一個直徑比軸坯中段的直徑稍小的可套置在軸坯 端部的偏心圓孔，兩個端部骨架板的其中一個開有工藝灌注孔，該工藝灌注孔待灌注完樹 脂后焊封死。對于比較長的振動軸，為方便切割弧形鋼板，同時也使弧形鋼板焊接牢固，在原來
3兩個端部骨架板的基礎(chǔ)上再增加一個或兩個中間骨架板，中間骨架板為圓形的鋼板，中間 骨架板上設(shè)有與軸坯的中段截面形狀相同體積相等的套孔，中間骨架板上開有供樹脂流通 的通孔。本發(fā)明復(fù)合偏重圓振動軸的制造工藝，其步驟在于(I)、采用碳鋼或合金鋼熱鍛成的軸坯，軸坯的中間段上部熱鍛或機(jī)加工出一個平 臺；(II)、加工兩個直徑比軸坯直徑稍大，厚度約IOmm的端部骨架板，端部骨架板上 設(shè)有一個直徑比軸坯中段的直徑稍小的可套置在軸坯端部的偏心圓孔，兩個端部骨架板的 其中一個開有工藝灌注孔，端部骨架板固焊在軸坯兩端；(III)、將焊接骨架板后的軸坯進(jìn)行淬火和回火處理；(IV)、用厚度約5mm的弧形鋼板分兩段或三段焊接在骨架板上，骨架板與弧形鋼 板必須焊接堅固填滿，偏重方向頂部開規(guī)格為IOmmXlOmm的焊接口 20只焊接好填平，使軸 坯成為無縫口圓軸粗坯，再回火處理消除焊接應(yīng)力；(V)、將圓形軸坯加溫到攝氏150度后垂直立起，使工藝灌注孔向上固定，灌注樹 脂，使樹脂充滿弧形鋼板與軸坯形成的腔體，靜置5天后用直徑約30mm，厚度約5mm的圓鋼 板焊封工藝灌注孔；(VI)、將已經(jīng)把工藝灌注孔焊封好的圓形軸坯加工成完整無痕光滑復(fù)合偏重軸。步驟(II)還可以包括至少一個中間骨架板，中間骨架板為圓形的鋼板，中間骨架 板上設(shè)有與軸坯的中段截面形狀相同體積相等的套孔，中間骨架板上開有供樹脂流通的通 孔，中間骨架板先割開兩半再包圍軸坯并焊接在軸坯上。步驟(V)中的樹脂采用雙酚A型 環(huán)氧樹脂加芳香酸酐固化劑。本發(fā)明偏重圓振動軸具有如下優(yōu)點1、外形為圓形光滑無偏心，復(fù)合偏重軸在振動篩篩筒內(nèi)高速平滑旋轉(zhuǎn)圓周運動， 摩擦阻力小，從中減少能耗作用；2、復(fù)合偏重軸在篩筒內(nèi)高速平滑旋轉(zhuǎn)減少對篩筒內(nèi)的空氣與潤滑油的撥打產(chǎn)生 的靜電，減少動力損耗轉(zhuǎn)化的熱能從而降低潤滑油、空氣、偏重軸、軸承的溫度，令軸承增加
壽命ο3、生產(chǎn)過程中，振動篩物料不均衡時，無偏心的撥打、切割空氣與潤滑油，減少不 規(guī)則的潤滑油及空氣形成橫向沖擊兩端軸承保持架、滾子的沖擊，減輕軸承保持架與軸承 內(nèi)外框之間的波動使軸承磨損更少，從而提高軸承使用時間。4、外形為圓形光滑無偏心設(shè)計，使主軸與篩筒之間無缺口間隙，在軸承損壞解體 時，杜絕軸承滾子導(dǎo)入篩筒內(nèi)部機(jī)會，避免主軸高速旋轉(zhuǎn)與篩桶擠壓散落軸承滾子而擠破 篩筒變形而影響整體結(jié)構(gòu)及振動篩的壽命。5、復(fù)合材料與變截面偏重設(shè)計，在足夠承載力的情況下，減輕主軸重量，減輕動力 損耗及軸承的承載負(fù)荷，使用軸承壽命相應(yīng)提高。由于偏重軸重量輕，偏重量大振幅大，在 篩網(wǎng)面積不增大情況下增大物料處理量，提高產(chǎn)量而又節(jié)能的作用。又可以根據(jù)生產(chǎn)情況 靈活調(diào)整篩筒外配重塊，以達(dá)到最大的生產(chǎn)效果。下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。


圖1為本發(fā)明軸坯加工后的剖視結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明軸坯鍛造的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為圖2示A-A剖視放大的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本發(fā)明端部骨架板的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為本發(fā)明中間骨架板的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6為本發(fā)明弧形鋼板焊包在軸坯上成為圓軸粗坯并灌注樹脂的結(jié)構(gòu)示意圖；圖7為圖6的B-B剖視放大結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式如圖1-7所示，本發(fā)明為一種復(fù)合偏重圓振動軸，其結(jié)構(gòu)包括由碳鋼或合金鋼熱 鍛成的軸坯1，軸坯1的中間段上部熱鍛或機(jī)加工出一個平臺，平臺上焊接有骨架板，骨架 板2之間焊接有弧形鋼板3，弧形鋼板3焊接后與軸坯1成為圓軸粗坯，弧形鋼板3與軸坯 1形成的腔體4中灌有樹脂5，圓軸粗坯經(jīng)過精加工后成為振動軸。如圖4所示，本發(fā)明骨架板包括兩個端部骨架板21，端部骨架板21為直徑比軸坯 1的直徑稍大的圓形鋼板，端部骨架板21上設(shè)有一個直徑比軸坯1中段的直徑稍小的可套 置在軸坯1端部的偏心圓孔22，兩個端部骨架板21的其中一個開有工藝灌注孔，該工藝灌 注孔待灌注完樹脂5后焊封死。如圖5所示，本發(fā)明骨架板還包括至少一個中間骨架板23，中間骨架板23為圓形 的鋼板，中間骨架板23上設(shè)有與軸坯1的中段截面形狀相同體積相等的套孔24，中間骨架 板23上開有供樹脂5流通的通孔25。如圖1、6所示，本發(fā)明骨架板2采用兩個端部骨架板 21以及兩個中間骨架板23。本發(fā)明復(fù)合偏重圓振動軸的制造工藝，按如下步驟制作(I)、采用碳鋼或合金鋼熱鍛成的軸坯1，如圖2所示，軸坯1的中間段上部熱鍛或 機(jī)加工出一個平臺；(II)、加工兩個直徑比軸坯1直徑稍大，厚度約IOmm的端部骨架板21，如圖4所 示，端部骨架板21上設(shè)有一個直徑比軸坯1中段的直徑稍小的可套置在軸坯1端部的偏心 圓孔22，兩個端部骨架板21的其中一個開有工藝灌注孔，端部骨架板21固焊在軸坯1兩 端；步驟(II)還可以包括加工至少一個中間骨架板23，中間骨架板23為圓形的鋼板，中間 骨架板23上設(shè)有與軸坯1的中段截面形狀相同體積相等的套孔24，中間骨架板23上開有 供樹脂5流通的通孔25，中間骨架板23先割開兩半再包圍軸坯1并焊接在軸坯1上。本發(fā) 明優(yōu)選實施例采用兩個中間骨架板23，弧形鋼板3采用三段焊接。(III)、將焊接骨架板后的軸坯1進(jìn)行840°C油淬和550°C回火爐冷熱處理；(IV)、如圖6所示，用厚度約5mm的弧形鋼板3分三段焊接在骨架板上，骨架板與 弧形鋼板3必須焊接堅固填滿，偏重方向頂部開規(guī)格為IOmmXlOmm的焊接口 20只焊接好 填平，使軸坯1成為無縫口圓軸粗坯，再加溫到550°C回火爐冷處理消除焊接應(yīng)力；(V)、如圖6所示，將圓形軸坯1加溫到攝氏150度后垂直立起，使工藝灌注孔向上 固定，灌注樹脂，使樹脂充滿弧形鋼板3與軸坯1形成的腔體4，靜置5天后用直徑約30mm， 厚度約5mm的圓鋼板焊封工藝灌注孔。本發(fā)明優(yōu)選實施例在步驟(V)中的樹脂采用雙酚A型環(huán)氧樹脂加芳香酸酐固化劑，當(dāng)然還可以是其他樹脂。(VI)、如圖1所示，將已經(jīng)把工藝灌注孔焊封好的圓形軸坯1加工成完整無痕光滑
復(fù)合偏重軸?，F(xiàn)以目前傳統(tǒng)的重型2YA2460振動篩偏心軸為例，設(shè)計重型2YA2460振動篩復(fù)合 偏重圓振動軸，傳統(tǒng)的重型2YA2460振動篩偏心軸理論數(shù)據(jù)為總體積1439229立方厘米， 總重量1124公斤，偏重側(cè)重量為712公斤，輕位側(cè)為412公斤，偏重量300公斤；本發(fā)明復(fù) 合偏重圓振動軸理論數(shù)據(jù)為總體積204638立方厘米，總重量1022公斤，其中鋼材重量為 895公斤，高溫高強(qiáng)度樹脂127公斤，偏重側(cè)重量為715公斤，輕位側(cè)為307公斤，偏重量408 公斤，由此數(shù)據(jù)所得復(fù)合結(jié)構(gòu)保障軸承受足夠強(qiáng)度的同時增大偏重量，從而增大振幅，而 減輕軸的重量。上述實施例為本發(fā)明較佳的實施方式，但本發(fā)明的實施方式并不受上述實施例的 限制，其他的任何未背離本發(fā)明的精神實質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化， 均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
一種復(fù)合偏重圓振動軸，其特征在于包括由碳鋼或合金鋼熱鍛成的軸坯(1)，軸坯(1)的中間段上部熱鍛或機(jī)加工出一個平臺，平臺上焊接有骨架板，骨架板之間焊接有弧形鋼板(3)，弧形鋼板(3)焊接后與軸坯(1)成為圓軸粗坯，弧形鋼板(3)與軸坯(1)形成的腔體(4)中灌有樹脂(5)，圓軸粗坯經(jīng)過精加工后成為振動軸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述振動軸，其特征在于骨架板包括兩個端部骨架板(21)，端部骨 架板(21)為直徑比軸坯(1)的直徑稍大的圓形鋼板，端部骨架板(21)上設(shè)有一個直徑比 軸坯(1)中段的直徑稍小的可套置在軸坯(1)端部的偏心圓孔(22)，兩個端部骨架板(21) 的其中一個開有工藝灌注孔，該工藝灌注孔待灌注完樹脂(5)后焊封死。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述振動軸，其特征在于骨架板還包括至少一個中間骨架板 (23)，中間骨架板(23)為圓形的鋼板，中間骨架板(23)上設(shè)有與軸坯(1)的中段截面形狀 相同體積相等的套孔(24)，中間骨架板(23)上開有供樹脂(5)流通的通孔(25)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述振動軸的制造工藝，其步驟在于(I)、采用碳鋼或合金鋼熱鍛成的軸坯(1)，軸坯(1)的中間段上部熱鍛或機(jī)加工出一 個平臺；(II)、加工兩個直徑比軸坯(1)直徑稍大，厚度約IOmm的端部骨架板(21)，端部骨架 板(21)上設(shè)有一個直徑比軸坯(1)中段的直徑稍小的可套置在軸坯(1)端部的偏心圓孔 (22)，兩個端部骨架板(21)的其中一個開有工藝灌注孔，端部骨架板(21)固焊在軸坯(1) 兩端；(III)、將焊接骨架板后的軸坯(1)進(jìn)行淬火和回火處理；(IV)、用厚度約5mm的弧形鋼板(3)分兩段或三段焊接在骨架板上，骨架板與弧形鋼板 (3)必須焊接堅固填滿，偏重方向頂部開規(guī)格為IOmmXlOmm的焊接口 20只焊接好填平，使 軸坯(1)成為無縫口圓軸粗坯，再回火處理消除焊接應(yīng)力；(V)、將圓形軸坯(1)加溫到攝氏150度后垂直立起，使工藝灌注孔向上固定，灌注樹 脂，使樹脂充滿弧形鋼板⑶與軸坯⑴形成的腔體(4)，靜置5天后用直徑約30mm，厚度 約5mm的圓鋼板焊封工藝灌注孔；(VI)、將已經(jīng)把工藝灌注孔焊封好的圓形軸坯(1)加工成完整無痕光滑復(fù)合偏重軸。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制造工藝，其特征在于步驟(II)還可以包括至少一個中間 骨架板(23)，中間骨架板(23)為圓形的鋼板，中間骨架板(23)上設(shè)有與軸坯(1)的中段截 面形狀相同體積相等的套孔(24)，中間骨架板(23)上開有供樹脂(5)流通的通孔(25)，中 間骨架板(23)先割開兩半再包圍軸坯(1)并焊接在軸坯(1)上。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制造工藝，其其特征在于步驟(V)中的樹脂采用雙酚A型 環(huán)氧樹脂加芳香酸酐固化劑。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種復(fù)合偏重圓振動軸及其制造工藝，其結(jié)構(gòu)包括由碳鋼或合金鋼熱鍛成的軸坯，軸坯的中間段上部熱鍛或機(jī)加工出一個平臺，平臺上焊接有骨架板，骨架板之間焊接有弧形鋼板，弧形鋼板焊接后與軸坯成為圓軸粗坯，弧形鋼板與軸坯形成的腔體中灌有樹脂，圓軸粗坯經(jīng)過精加工后成為振動軸。本發(fā)明振動軸在篩筒內(nèi)高速平滑旋轉(zhuǎn)圓周運動，摩擦阻力小，減少能耗，減少對篩筒內(nèi)的空氣與潤滑油的撥打產(chǎn)生的靜電，減少動力損耗轉(zhuǎn)化的熱能從而降低潤滑油、空氣、偏重軸、軸承的溫度，使軸承磨損更少，提高軸承使用壽命。外形圓形光滑，主軸與篩筒之間無缺口間隙，避免主軸高速旋轉(zhuǎn)與篩桶擠壓散落軸承滾子而擠破篩筒變形而影響振動篩壽命。提高產(chǎn)量又節(jié)能。
文檔編號B07B1/42GK101947511SQ201010276709
公開日2011年1月19日 申請日期2010年9月7日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月7日
發(fā)明者鄺冠榮 申請人:鄺冠榮