適用於老成鼓的鍛件滾圈裝配形式及其加工方法與流程

2023-06-19 22:49:32

本發明屬於機械製造技術領域，具體地說是涉及一種適用於老成鼓的鍛件滾圈裝配形式及其加工方法。

背景技術：

未經老成工藝過程的鹼纖維素的分子鏈很長，若製成粘膠則粘度太高，造成紡絲困難，降低粘度的方法就是利用氧化降聚原理實現減少鹼纖維素的分子鏈長度。鹼纖維素在恆定的溫度(18℃～60℃)下保持一定的時間(1h～60h)，在空氣中氧化降解，分子鏈變短，這就是鹼纖維素的老成工藝。目前市面上的化纖廠家中絕大多數都是通過採用老成鼓設備來滿足該工藝要求，通過設備鼓體的轉動將原料緩慢的從進料端推送至出料端，其優點為：老成工藝連續、自動進行，而且生產量大。由於老成鼓設備長度比較長，直徑比較大，因此需要在相應的鼓體下方設置多組託輪用於支承鼓體，並在相應鼓體上安裝滾圈和託輪接觸，保證鼓體能平穩的運行，為了保證鼓體能平穩運行經過以往的設計已將傳統的焊接形式的滾圈設計為新型的裝配式結構，成功克服了滾圈容易變形這一現象。

由於傳統滾圈的結構比較複雜，而鑄件的特點就是容易獲得其他方法不易獲的形狀複雜的工件，因此以往的滾圈都是通過鑄造的方式進行製作。但鑄件內容易出現缺陷和非密緻區，在強腐蝕及高壓場合國內的技術一般不能保證鑄件的質量。儘管鑄造技術已經有了巨大的發展，並利用計算機技術輔助優化機構設計和澆鑄過程的流體幾何設計，但是要達到好的質量要求仍是極端困難的。在鑄造過程中，澆鑄到模腔內的金屬在凝固過程中可能會產生收縮、分離或氣孔，這些問題使得鑄件無法被苛刻環境應用領域所接收。而老成鼓設備的工作環境正是屬於高壓連續作業，通過以往的實踐得知經過常年運行的滾圈表面會產生或多或少的裂紋或氣孔缺陷，這一現象大大減少了滾圈的使用壽命，當滾圈無法正常工作將直接影響到老成鼓整機的運行以及整條生產線的運作。並且目前的滾圈都是通過熱套的方式進行裝配，一但出問題無法更換滾圈，需要將鼓體整個更換。而整套鼓體的更換生產周期長，生產成本高，將給使用單位帶來巨大損失。因此提高滾圈的質量非常重要，最理想方案是將滾圈形式改為鍛件的形式。與鑄件比較，鍛件具有更加均勻結構，更好的密度，更好的完整性，更好的尺寸特性和更小的尺寸誤差。定向構造在整個強度和應力方面都比鑄件具有更高的性能。其主要有點有：1.高強度：熱鍛造促進在結晶和晶粒細化，使得材料能夠達到最大可能的強度和一致性，並且件與件之間的變異小。顆粒流精密地沿著殼體輪廓流動，這些連續的流線有利於減少疲勞或常見故障的發生率。2.結構完整性：鍛造消除了內部缺陷，產生了連貫一致的金相組織，保證了優異的性能。在應力和晶體內腐蝕問題嚴重的地方，鍛件都能夠保證較長的使用壽命和無故障服務。3.可靠性：能夠滿足設計結構要求的鍛件性一直是鍛件最重要的優點之一，在某種程度上位於上述特性之首。4.在尺寸和金相方面的一致性：閉模鍛造的尺寸一致性造成關鍵壁厚的完全控制，避免了鑄造工藝中鐵心移位造成的缺陷。通過以上分析，鍛件是製作滾圈的最佳方案，因此就需要設計出一種能克服鍛件無法製作形狀複雜工件這一困難，以及不改變原滾圈整個裝配形式，保證滾圈裝配處和原結構一樣具有很好的剛性。在能夠克服這兩個困難的基礎上，將鑄造滾圈改成鍛件滾圈將是一次歷史性的改革，改變了化纖設備老成鼓幾十年以來一直難以克服的滾圈存在缺陷這一難題。

技術實現要素：

為了克服傳統老成鼓鑄造滾圈所存在的種種缺陷，以及由於滾圈結構複雜只能通過鑄造來製作這一難題，本發明提供了一種適用於老成鼓的鍛件滾圈裝配形式及其加工方法，用鍛件滾圈代替原有的鑄造滾圈的結構，並且不改變原有的裝配結構，依舊能夠保證滾圈安裝處鼓體的強度，保證鼓體依舊能夠平穩運行。

本發明所採用的的技術方案為：

一種適用於老成鼓的鍛件滾圈裝配形式，所述鍛件滾圈裝配形式包括鼓體、滾圈和滾圈安裝座，所述鼓體加厚處的外圓設有兩圈環筋，所述滾圈安裝座固定在環筋上，所述滾圈安裝座、環筋、鼓體外圓三者之間焊有兩圈加強筋；所述滾圈為環鍛結構，滾圈固定在滾圈安裝座上，所述滾圈內圓面兩端分別車有凹槽，所述滾圈安裝座兩端中的一端車有與凹槽相配的凸臺，另一端車有與凹槽長度相同、深度不同的臺階，滾圈安裝座與滾圈裝配後形成一個齊縫沉孔，沉孔位置分塊貼有一圈壓板，所述壓板和滾圈安裝座之間通過螺栓固定。

作為優選，所述凹槽的尺寸為15mm×10mm，所述凸臺的尺寸為15mm×10mm，臺階的尺寸為15mm×30mm。

作為優選，所述沉孔的尺寸為15mm×40mm。

作為優選，所述滾圈安裝座和滾圈內圓面之間採用過盈配合，過盈量為1±0.1mm。使得在熱裝好兩者有一個很好的緊度不會產生相對位移，並具有校正圓度的作用。

作為優選，滾圈和滾圈安裝座裝配的齊縫圓周上設有均布的若干個齊縫銷，齊縫銷下半圈和滾圈安裝座所接觸的部分用焊條焊接固定。使得齊縫銷不會產生軸向位移。

作為優選，所述加強筋數量為一圈二十四件。

作為優選，所述齊縫銷的數量為六個。

作為優選，所述滾圈的材質選用鍛件高合金鋼。

一種適用於老成鼓的鍛件滾圈裝配形式的加工方法，包括下述步驟：

(1)將鍛件設計為環鍛結構，再對滾圈進行車加工，加工滾圈內外圓及兩端面，並將滾圈內圓面兩端車兩個15mm×10mm的凹槽分別用於滾圈的限位和端面鑽打其縫隙及蓋壓板用；

(2)在鼓體加厚處的外圓焊接兩圈環筋，並在環筋上焊接滾圈安裝座，同時在滾圈安裝座、環筋、鼓體外圓三者之間焊兩圈加強筋；

(3)焊接完成後，對滾圈安裝座進行車加工，將兩端面及安裝面分別加工至所需尺寸，其中滾圈安裝面和滾圈內圓面為過盈配合，過盈量1±0.1mm；

(4)滾圈安裝面兩端的一端車一個15mm×10mm的凸臺用於滾圈熱套後一端的限位，另一端車一個15mm×30mm的臺階，使得和滾圈裝配後留有一個15mm×40mm的齊縫沉孔；

(5)滾圈和滾圈安裝座熱裝完成後在齊縫圓周上打均布的齊縫銷，然後將齊縫銷下半圈和滾圈安裝座所接觸的部分用焊條焊接固定；

(6)打完齊縫銷後，在沉孔位置分塊貼一圈壓板，然後在壓板和安裝座上配鑽一圈螺栓。

作為優選，所述加強筋數量為一圈二十四件，齊縫銷數量為六個，螺栓數量為二十四個；滾圈的材質選用鍛件高合金鋼。

本發明結構合理，既能夠起到加強本身及鼓體的剛性，防止鼓體運行過程中變形，使得設備能常年平穩運行，又能夠完美替代掉原來的鑄造滾圈，增強其本身品質及延長使用壽命，從而使得使用單位能長期穩定的運行設備。

附圖說明

圖1是本發明的結構示意圖；

圖2是本發明滾圈的結構示意圖；

圖3是本發明滾圈安裝座的結構示意圖；

圖4是本發明滾圈和滾圈安裝座裝配後的結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施例對本發明作進一步說明，但本發明所要保護的範圍並不限於此。

實施例1

參照圖1～4，一種適用於老成鼓的鍛件滾圈裝配形式，包括鼓體1、滾圈2和滾圈安裝座3，所述鼓體加厚處1-1的外圓設有兩圈環筋4，用於加強該處的剛性，所述滾圈安裝座3焊接固定在環筋4上，所述滾圈安裝座3、環筋4、鼓體1外圓三者之間焊有兩圈加強筋5，加強筋5數量為一圈二十四件；加強筋的焊接更進一步加強了該處的強度，減少了該處會為因為剛性不足而造成變形的的難題。

本發明滾圈的材質選用的是鍛件高合金鋼，其整體性能遠優於原來鑄件的材質，為克服鍛件無法加工形狀複雜工件的缺陷，所述滾圈2為環鍛結構，減少加工難度但提高了滾圈和託輪接觸表面的質量。滾圈2固定在滾圈安裝座3上，所述滾圈安裝座3和滾圈2內圓面之間採用過盈配合，過盈量為1±0.1mm，使得在熱裝好兩者有一個很好的緊度不會產生相對位移，並具有校正圓度的作用。所述滾圈2內圓面兩端分別車有15mm×10mm的凹槽6，分別用於滾圈的限位和端面鑽打其縫隙及蓋壓板用。所述滾圈安裝座3兩端中的一端車有15mm×10mm的凸臺7，用於滾圈熱套後一端的限位，另一端車15mm×30mm的臺階8，與滾圈裝配後形成一個15mm×40mm的齊縫沉孔9，滾圈2和滾圈安裝座3裝配的齊縫圓周上設有均布的六個齊縫銷10，齊縫銷下半圈和滾圈安裝座所接觸的部分用焊條焊接固定，使得齊縫銷不會產生軸向位移，同時齊縫銷的安裝也降低了滾圈和滾圈安裝座的相對位移可能性。沉孔位置分塊貼有一圈壓板11，在壓板和滾圈安裝座上配鑽一圈二十四個螺栓12，所述壓板和滾圈安裝座之間通過螺栓固定。

實施例2

參照圖1～4，一種適用於老成鼓的鍛件滾圈裝配形式的加工方法，包括下述步驟：

(1)滾圈2的材質選用鍛件高合金鋼，其整體性能遠優於原來鑄件的材質，為了克服鍛件無法加工形狀複雜的工件，因此將鍛件設計為環鍛結構，減少加工難度但提高了滾圈和託輪接觸表面的質量；再對滾圈2進行車加工，加工滾圈內外圓及兩端面，並將滾圈內圓面兩端車兩個15mm×10mm的凹槽6分別用於滾圈的限位和端面鑽打其縫隙及蓋壓板用；

(2)在鼓體加厚處1-1的外圓焊接兩圈環筋4，用於加強該處的剛性，並在環筋4上焊接滾圈安裝座3，同時在滾圈安裝座3、環筋4、鼓體1外圓三者之間焊兩圈加強筋5，數量為一圈二十四件，加強筋的焊接更進一步加強了該處的強度，減少了該處會為因為剛性不足而造成變形的的難題；

(3)焊接完成後，對滾圈安裝座3進行車加工，將兩端面及安裝面分別加工至所需尺寸，其中滾圈安裝面和滾圈內圓面為過盈配合，過盈量1±0.1mm，使得在熱裝好兩者有一個很好的緊度不會產生相對位移，並具有校正圓度的作用；

(4)滾圈安裝面兩端的一端車一個15mm×10mm的凸臺7用於滾圈熱套後一端的限位，另一端車一個15mm×30mm的臺階8，使得和滾圈裝配後留有一個15mm×40mm的齊縫沉孔9；

(5)滾圈2和滾圈安裝座3熱裝完成後在齊縫圓周上打均布的六個齊縫銷10，然後將齊縫銷下半圈和滾圈安裝座所接觸的部分用焊條焊接固定，使得銷子不會產生軸向位移，同時齊縫銷的安裝也降低了滾圈和滾圈安裝座的相對位移可能性；

(6)打完齊縫銷後，在沉孔位置分塊貼一圈壓板11，然後在壓板和安裝座上配鑽一圈二十四個螺栓12。經過這樣反覆的預防，滾圈2和滾圈安裝座3之間已經完全不會產生位移，能夠保證其能穩定的運行；另外，該段鼓體進行了加厚，同時加上環筋4及加強筋5，該處的強度也得到了很好的提升，不會產生剛性不足這一問題。