一種雙液雙金屬複合錘式破碎機用錘頭及其製備方法

2023-06-29 10:25:36

專利名稱：一種雙液雙金屬複合錘式破碎機用錘頭及其製備方法
技術領域：
本發明涉及錘式破碎機用錘頭及其製備方法。
背景技術：
錘式破碎機是一種重要的破碎 設備，在礦山、電力、煤炭等各個行業有廣泛的應用。錘頭是錘式破碎機上的重要部件，該部件在使用中錘柄不斷承受交變彎曲應力和衝擊力，要求具有足夠的強度和韌性，而錘頭部位則直接和被破碎材料進行接觸，要求具有高的硬度和耐磨性。由於錘柄和錘頭的不同工況和性能要求，雙金屬複合錘頭可以很好地滿足這種高抗磨且高安全可靠性的要求。現有的雙金屬複合錘頭的製備方法是先鑄造或加工出錘柄，作為鑲嵌塊預置在型腔內，然後把錘頭成分的鋼液澆鑄。這種方法錘柄和錘頭之間需要形成冶金結合，結合層之間不能有缺陷，這點在大生產中很難做到，因此導致預製件與液態金屬的接觸面的結合強度較低，錘頭容易脫落。為了防止脫落，在預製件上設計一些機械結合的凹凸結構，但這些結構由於在使用中失效，不能可靠地防止脫落現象發生。再有，錘柄製作費用增高，不利於節約成本。

發明內容
本發明是要解決現有的雙金屬複合錘頭的錘柄和錘頭結合強度低、成本高的技術問題，而提供一種雙液雙金屬複合錘式破碎機用錘頭及其製備方法。本發明的一種雙液雙金屬複合錘式破碎機用錘頭由頭部、錘柄及位於頭部和錘柄之間的燕尾形隔板組成。上述的雙液雙金屬複合錘式破碎機用錘頭的製備方法，按以下步驟進行一、採用砂模三箱製作錘式破碎機用錘頭的型腔，該型腔由頭部澆口、頭部補縮冒口、頭部腔、錘柄澆口、砂芯、錘柄腔組成；其中頭部澆口設在頭部腔的側壁下部，頭部補縮冒口設在頭部腔的頂部；錘柄澆口設在錘柄腔側壁上部；二、將燕尾形隔板酸洗、乾燥後，放在頭部腔與錘柄腔之間，兩端在砂模中固定；燕尾形隔板的材質是Q235鋼，厚度是2. 5mm 3. 5mm ;三、將頭部金屬液經頭部澆口澆入頭部腔中，同時將錘柄金屬液經錘柄澆口澆入錘柄腔中；其中頭部金屬液的澆注溫度為1420°C 1450°C，錘柄金屬液的澆注溫度為1550°C 1580°C，待金屬液凝固，清砂、去芯、切割澆注系統，得到雙液雙金屬複合錘式破碎機用錘頭。本發明的雙液雙金屬複合鑄造錘頭，應用兩個澆注系統，兩種金屬液體同時澆注，採用合鑄的方法把錘頭上、下兩部分澆注為整體，為了避免澆注時機把握不準而造成金屬液相互混合，在型腔內頭部與錘柄相結合的部位插入燕尾形隔板。澆注時金屬液的溫度既能使燕尾形隔板在金屬液的作用下部分融化，有完整的結合界面，又能起到相應的隔離作用，獲得冶金結合，使用中不會出現脫落，延長使用壽命，降低綜合生產成本。本發明的雙液雙金屬複合鑄造方法生產的錘式錘頭，在保持原來韌性基礎上，提高了錘頭的耐磨性。頭部採用高鉻鑄鐵KmTBCr26，錘柄採用鑄鋼ZG270-500材料製備的錘頭，工作端硬度達到62 66HRC，裝配端衝擊值在30J/cm2以上，因而它既有很高的抗磨功效，又有可靠的安全性能，有效地解決了硬度和韌性之間的矛盾，使之能夠適應各種複雜而又惡劣的工況條件，使用功效是高錳錘頭的2 3倍。所以使用該方法生產的錘頭耐磨性強、使用壽命長、抗裂性可靠、破碎量大。


圖I是本發明的雙液雙金屬複合鑄造錘頭的主視圖；其中I是錘柄、2是錘頭、6為燕尾形隔板；圖2是圖I的A-A面首I]視圖，其中I是錘柄、2是錘頭、6為燕尾形隔板；圖3是燕尾形隔板6的示意圖；
圖4是雙液雙金屬複合鑄造錘頭型腔的示意圖，其中3為頭部澆口、4為頭部補縮冒口、5為頭部腔、6為燕尾形隔板、7為錘柄燒口、8為砂芯、9為錘柄腔。
具體實施例方式具體實施方式
一本實施方式的一種雙液雙金屬複合錘式破碎機用錘頭由頭部I、錘柄2及位於頭部和錘柄之間的燕尾形隔板6組成。本實施方式的雙液雙金屬複合錘式破碎機用錘頭是應用兩個澆注系統,兩種金屬液體同時澆注，採用合鑄的方法把錘頭上、下兩部分澆注為整體，為了避免澆注時機把握不準而造成金屬液相互混合，在型腔內頭部與錘柄相結合的部位插入燕尾形隔板。澆注時金屬液的溫度既能使燕尾形隔板在金屬液的作用下部分融化，有完整的結合界面，又能起到相應的隔離作用，獲得冶金結合，使用中不會出現脫落，延長使用壽命，降低綜合生產成本。
具體實施方式
二 本實施方式與具體實施方式
一不同的是頭部I的材料為高鉻鑄鐵、低鉻抗磨白口鑄鐵、中鉻抗磨白口鑄鐵或高錳鋼。其它與具體實施方式
一相同。
具體實施方式
三本實施方式與具體實施方式
一或二不同的是錘柄2的材料為鑄鋼或低合金鋼材料。其它與具體實施方式
一或二相同。
具體實施方式
四本實施方式的雙液雙金屬複合錘式破碎機用錘頭的製備方法，按以下步驟進行一、採用砂模三箱製作錘式破碎機用錘頭的型腔，該型腔由頭部澆口 3、頭部補縮冒口 4、頭部腔5、錘柄澆口 7、砂芯8、錘柄腔9組成；其中頭部澆口 3設在頭部腔5的側壁下部，頭部補縮冒口 4設在頭部腔5的頂部；錘柄澆口 7設在錘柄腔9側壁上部；二、將燕尾形隔板6酸洗、乾燥後，放在頭部腔5與錘柄腔9之間，兩端在砂模中固定；燕尾形隔板6的材質是Q235鋼，厚度是2. 5mm 3. 5mm ;三、將頭部金屬液經頭部澆口 3澆入頭部腔5中，同時將錘柄金屬液經錘柄澆口 7澆入錘柄腔9中；其中頭部金屬液的澆注溫度為1420°C 1450°C，錘柄金屬液的澆注溫度為1550°C 1580°C，待金屬液凝固，清砂、去芯、切割澆注系統，得到雙液雙金屬複合錘式破碎機用錘頭。本實施方式的雙液雙金屬複合錘式破碎機用錘頭是應用兩個澆注系統,兩種金屬液體同時澆注，採用合鑄的方法把錘頭上、下兩部分澆注為整體，為了避免澆注時機把握不準而造成金屬液相互混合，在型腔內頭部與錘柄相結合的部位插入燕尾形隔板。澆注時金屬液的溫度既能使燕尾形隔板在金屬液的作用下部分融化，有完整的結合界面，又能起到相應的隔離作用，獲得冶金結合，使用中不會出現脫落，延長使用壽命，降低綜合生產成本。
具體實施方式
五本實施方式與具體實施方式
四不同的是步驟二中的酸洗是將燕尾形隔板6浸沒於溫度為38°C 45°C、體積濃度為10% 20%的硫酸溶液保持O. 5h 1h。其它與具體實施方式
四相同。
具體實施方式
六本實施方式與具體實施方式
四或五不同的是步驟二中燕尾形隔板6的厚度是2. 8mm 3. 2_。其它與具體實施方式
四或五相同。
具體實施方式
七本實施方式與具體實施方式
四至六之一不同的是步驟三中頭部金屬為高鉻鑄鐵、低鉻抗磨白口鑄鐵、中鉻抗磨白口鑄鐵或高錳鋼。其它與具體實施方式
四至六之一相同。
具體實施方式
八本實施方式與具體實施方式
四至七之一不同的是步驟三中錘柄金屬為鑄鋼或低合金鋼。其它與具體實施方式
四至七之一相同。
具體實施方式
九本實施方式與具體實施方式
四至八之一不同的是步驟三中頭部金屬液的澆注溫度為1425°C 1445°C，錘柄金屬液的澆注溫度為1560°C 1570°C。其它與具體實施方式
四至八之一相同。試驗一本實施方式的雙液雙金屬複合錘式破碎機用錘頭的製備方法，按以下步驟進行一、採用砂模三箱製作錘式破碎機用錘頭的型腔，該型腔由頭部澆口 3、頭部補縮冒口 4、頭部腔5、錘柄澆口 7、砂芯8、錘柄腔9組成；其中頭部澆口 3設在頭部腔5的側壁下部，頭部補縮冒口 4設在頭部腔5的頂部；錘柄澆口 7設在錘柄腔9側壁上部；二、將燕尾形隔板6酸洗、乾燥後，放在頭部腔5與錘柄腔9之間，兩端在砂模中固定；燕尾形隔板6的材質是Q235鋼，厚度是3mm ;三、將頭部金屬液經頭部澆口 3澆入頭部腔5中，同時將錘柄金屬液經錘柄澆口 7澆入錘柄腔9中；其中頭部金屬液的澆注溫度為1450°C，錘柄金屬液的澆注溫度為1550°C，待金屬液凝固，清砂、去芯、切割澆注系統，得到雙液雙金屬複合錘式破碎機用錘頭。其中步驟二中的酸洗是將燕尾形隔板6浸沒在溫度為40°C，體積濃度為20%的硫酸溶液中浸泡Ih。其中頭部金屬為高鉻鑄鐵KmTBCr26，錘柄金屬為鑄鋼ZG270-500製備的雙液雙金屬複合錘式破碎機用錘頭，其工作端硬度為65HRC，裝配端衝擊值為36. 7J/cm2,因而它既有很高的抗磨功效，又有可靠的安全性能，有效地解決了硬度和韌性之間的矛盾，使之能夠適應各種複雜而又惡劣的工況條件，使用功效是高錳錘頭的2 3倍。所以使用該方法生產的錘頭耐磨性強、使用壽命長、抗裂性可靠、破碎量大。
權利要求
1.一種雙液雙金屬複合錘式破碎機用錘頭，其特徵在於雙液雙金屬複合錘式破碎機用錘頭由頭部(I)、錘柄(2)及位於頭部(I)和錘柄(2)之間的燕尾形隔板(6)組成。
2.根據權利要求I所述的一種雙液雙金屬複合錘式破碎機用錘頭，其特徵在於頭部(I)的材料為聞絡鑄鐵、低絡抗磨白口鑄鐵、中絡抗磨白口鑄鐵或聞猛鋼。
3.根據權利要求I或2所述的一種雙液雙金屬複合錘式破碎機用錘頭，其特徵在於錘柄(2)的材料為鑄鋼或低合金鋼材料。
4.製備如權利要求I所述的一種雙液雙金屬複合錘式破碎機用錘頭的方法，其特徵在於雙液雙金屬複合錘式破碎機用錘頭的製備方法按以下步驟進行一、採用砂模三箱製作錘式破碎機用錘頭的型腔，該型腔由頭部澆口(3)、頭部補縮冒口(4)、頭部腔(5)、錘柄澆口(7)、砂芯(8)、錘柄腔(9)組成；其中頭部澆口(3)設在頭部腔(5)的側壁下部，頭部補縮冒口(4)設在頭部腔(5)的頂部；錘柄澆口(7)設在錘柄腔(9)側壁上部；二、將燕尾形隔板(6)酸洗、乾燥後，放在頭部腔(5)與錘柄腔(9)之間，兩端在砂模中固定；燕尾形隔板(6)的材質是Q235鋼，厚度是2. 5mm 3. 5mm;三、將頭部金屬液經頭部澆口(3)澆入頭部腔(5)中，同時將錘柄金屬液經錘柄澆口(7)澆入錘柄腔(9)中；其中頭部金屬液的澆注溫度為1420°C 1450°C，錘柄金屬液的澆注溫度為1550°C 1580°C，待金屬液凝固，清砂、去芯、切割澆注系統，得到雙液雙金屬複合錘式破碎機用錘頭。
5.根據權利要求4所述的一種雙液雙金屬複合錘式破碎機用錘頭的製備方法，其特徵在於步驟二中的酸洗是將燕尾形隔板(6)浸沒於溫度為38°C 45°C、體積濃度為10% 20%的硫酸溶液保持O. 5h lh。
6.根據權利要求4或5所述的一種雙液雙金屬複合錘式破碎機用錘頭的製備方法，其特徵在於步驟二中燕尾形隔板(6)的厚度是2. 8mm 3. 2_。
7.根據權利要求4或5所述的一種雙液雙金屬複合錘式破碎機用錘頭的製備方法，其特徵在於步驟三中頭部金屬為高鉻鑄鐵、低鉻抗磨白口鑄鐵、中鉻抗磨白口鑄鐵或高錳鋼。
8.根據權利要求4或5所述的一種雙液雙金屬複合錘式破碎機用錘頭的製備方法，其特徵在於步驟三中錘柄金屬為鑄鋼或低合金鋼。
9.根據權利要求4或5所述的一種雙液雙金屬複合錘式破碎機用錘頭的製備方法，其特徵在於步驟三中頭部金屬液的澆注溫度為1425°C 1445°C，錘柄金屬液的澆注溫度為1560°C 1570°C。
全文摘要
一種雙液雙金屬複合錘式破碎機用錘頭及其製備方法，本發明涉及錘式破碎機用錘頭及其製備方法。本發明要解決現有的雙金屬複合錘頭的錘柄和錘頭結合強度低、成本高的技術問題。本發明的錘頭由頭部、錘柄及位於頭部和錘柄之間的燕尾形隔板組成。製備方法製備錘頭的型腔，然後將燕尾形隔板酸洗乾燥後固定在型腔中，然後將頭部金屬液和錘柄金屬液同時澆注，冷卻後得到雙液雙金屬複合錘式破碎機用錘頭。本發明的錘頭的頭部和錘柄為冶金結合，耐磨性強、使用壽命長、抗裂性可靠、破碎量大，可用於錘式破碎機中。
文檔編號B02C13/28GK102872941SQ20111035500
公開日2013年1月16日 申請日期2011年11月10日 優先權日2011年11月10日
發明者李洪波, 王靜, 李春潔, 劉洪麗, 榮守範, 王濤, 程漢池, 孫建波 申請人:佳木斯大學