壓榨機(jī)輥體網(wǎng)板包覆工藝

【摘 要】本文介紹了壓榨輥網(wǎng)板的加工和裝配方法，相關(guān)設(shè)備、工裝的制作、使用等。

【關(guān)鍵詞】壓榨輥;網(wǎng)板

0.概述

如圖1所示為我公司新型壓榨機(jī)的壓榨輥，輥體直徑Ф605±0.02mm，長(zhǎng)度1800mm。該輥體表面有環(huán)形溝槽，外部包覆多孔網(wǎng)板，便于壓榨物料時(shí)液體從網(wǎng)板孔和溝槽中流出，網(wǎng)板厚度3mm。因壓榨時(shí)擠壓力量較大，網(wǎng)板與輥體結(jié)合不牢時(shí)易發(fā)生撕裂，針對(duì)這一問(wèn)題，我們采用了新工藝，將兩者聯(lián)接方式由焊接改為過(guò)盈配合聯(lián)接，過(guò)盈量0.28～0.37mm。

過(guò)盈配合溫差法裝配包括加熱包容件和冷凍被包容件兩種方法，而輥體體積較大，結(jié)構(gòu)剛性強(qiáng)，若用冷凍的方法使其收縮將非常困難，只能考慮加熱網(wǎng)板。

1.加工及裝配工藝

1.1網(wǎng)板展開長(zhǎng)度及溫升量計(jì)算

網(wǎng)板厚度3mm，加熱前內(nèi)徑尺寸Ф604.7mm，展開長(zhǎng)度L1=（604.7+3）×π=1908.2mm

為便于裝配操作，網(wǎng)板加熱后與輥體至少應(yīng)有2mm間隙，即內(nèi)徑Ф609mm，展開長(zhǎng)度L2=（609+3）×π=1921.7mm

由此得展開尺寸伸長(zhǎng)量ΔL=L2-L1=1921.7-1908.2=13.5mm

網(wǎng)板材質(zhì)為0Cr18Ni9，該材料線脹系數(shù)α=17.5×10-6/℃

可得網(wǎng)板溫升ΔT=ΔL÷(L1×α)= 13.5÷(1908.2×α)=404℃

為驗(yàn)證上述計(jì)算數(shù)據(jù)是否符合沖孔網(wǎng)板，我們進(jìn)行了加熱試驗(yàn)：將網(wǎng)板平鋪在電加熱帶上，上下覆蓋石棉保溫層，通電加熱后測(cè)量網(wǎng)板外形尺寸隨溫度變化量，實(shí)測(cè)結(jié)果與計(jì)算數(shù)據(jù)基本吻合。

由于網(wǎng)板很薄，高溫加熱易產(chǎn)生不均勻變形，變形量過(guò)大時(shí)，網(wǎng)板包覆至輥體上冷卻后會(huì)出現(xiàn)局部不服貼的現(xiàn)象，這樣不但影響輥體外輪廓度，而且會(huì)因應(yīng)力分布不均，導(dǎo)致壓榨輥運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中網(wǎng)板撕裂等意外情況發(fā)生。

因此，網(wǎng)板包覆是否成功，控制其均勻變形是關(guān)鍵，這其中包括了網(wǎng)板加工時(shí)的變形控制和加熱時(shí)的變形控制。

1.2網(wǎng)板加工

薄板圓筒類零件的工藝流程通常較為簡(jiǎn)單：折彎?rùn)C(jī)槽頭→卷圓機(jī)卷圓→焊接→卷圓機(jī)修正，但該零件為沖孔網(wǎng)板，且直徑和圓整度要求都很高，需要對(duì)部分工藝進(jìn)行一些優(yōu)化。

槽頭時(shí)需選用合適壓模，且槽壓應(yīng)相對(duì)密集一些，每次重疊1/3，否則易出現(xiàn)棱邊，尤其對(duì)于這種網(wǎng)板，棱邊對(duì)其質(zhì)量影響非常大，經(jīng)過(guò)驗(yàn)證，用R210圓弧模槽頭效果較好。

卷圓使用普通三輥卷圓機(jī)加工，焊接時(shí)為精確控制尺寸，制作了專用焊接工裝。如圖2所示，工裝由厚鋼板卷圓而成，直徑略大于輥體，沿長(zhǎng)度方向有一開口，開口處兩邊各焊一鋼板，鋼板上裝有螺栓和卡蘭，卷圓后的網(wǎng)板套上工裝后進(jìn)行焊接、修正，通過(guò)調(diào)整卡蘭和螺栓松緊程度，改變焊接工裝外圓大小，進(jìn)而達(dá)到控制圓網(wǎng)周長(zhǎng)尺寸的目的。

由于圓網(wǎng)是柔性體，其外形并不是很規(guī)則的圓形，無(wú)法直接測(cè)量直徑，因此，還需要有專用測(cè)量工具——精密直徑尺，該尺由軟質(zhì)薄鋼帶制成，專門用于精確測(cè)量剛性較差的彈性圓柱體外圓，將其緊貼在圓網(wǎng)外圓可直接讀取直徑尺寸，精度可達(dá)0.01mm。

這種工藝方法的優(yōu)點(diǎn)在于網(wǎng)板加工和修正時(shí)受力均勻，力量大小可控，可保證包覆后的網(wǎng)板直徑以及熱套過(guò)盈量的批量一致性。

1.3網(wǎng)板加熱

假設(shè)室溫為20℃，網(wǎng)板需加熱至424℃方可滿足使用要求，該溫度相當(dāng)接近不銹鋼產(chǎn)生敏化態(tài)晶間腐蝕的溫度（450℃-850℃），為避免發(fā)生晶間腐蝕，加熱溫度需嚴(yán)格控制在450℃以下；同時(shí)，網(wǎng)板上密布直徑Ф1的小孔使其保溫性能較差，脫離加熱設(shè)備后溫度很快下降，留給裝配的時(shí)間很少。因此，要求加熱設(shè)備需要既能精確控制溫度，又要便于快速施工。

熱套工藝中通常使用的大型煤氣爐、電爐等顯然無(wú)法滿足這些要求，因此，我們又設(shè)計(jì)制作了專用加熱爐，如圖3所示，爐體主要由內(nèi)筒體，固定在內(nèi)筒體上的電加熱單元、溫控裝置以及裝有保溫層的外殼組成，網(wǎng)板置于內(nèi)筒體和外殼之間，爐內(nèi)裝有溫度傳感器，控制系統(tǒng)可根據(jù)測(cè)得的數(shù)據(jù)精確控制爐溫。

網(wǎng)板在爐內(nèi)豎直放置，可在加熱后材質(zhì)變軟時(shí)仍有足夠剛性，由于加熱單元沿圓周方向緊貼網(wǎng)板內(nèi)壁，網(wǎng)板受熱均勻，盡可能的減少了加熱引起的變形。而且爐體非常輕巧，能夠很方便的布置在加工現(xiàn)場(chǎng)甚至輥體旁邊，從打開外殼取出網(wǎng)板到套上輥體可以在數(shù)秒內(nèi)完成。

1.4 包覆網(wǎng)板

網(wǎng)板包覆要求快速準(zhǔn)確，同樣需要制作一些專用工裝予以保證，如圖4所示，這些工裝包括控制兩塊網(wǎng)板間隙的定位板，插在網(wǎng)板一端的定位銷，點(diǎn)固焊在網(wǎng)板上便于握持的工藝把手，裝在輥體一頭的導(dǎo)向板等。

在包覆網(wǎng)板時(shí)，將輥體支起一頭，水平固定在工作平臺(tái)上，另一頭懸空，裝上導(dǎo)向板，定位銷插在事先加工好的銷孔內(nèi)，加熱爐放在導(dǎo)向板一頭。

將焊上工藝把手的網(wǎng)板放在爐內(nèi)加熱至所需溫度后，打開加熱爐外殼，戴隔熱手套手持網(wǎng)板沿導(dǎo)向板迅速套入輥體至定位銷處，同時(shí)使用硬質(zhì)塑料榔頭敲擊檢測(cè)網(wǎng)板與輥體是否有間隙。

待圓網(wǎng)冷卻收縮包緊在輥體上以后，去掉工藝把手，取下定位銷，將定位板卡在網(wǎng)板朝向?qū)虬宓囊欢耍阌诎惭b下一件網(wǎng)板。

依此類推，將所有網(wǎng)板套入后，焊接填平網(wǎng)板間縫隙，該焊縫同時(shí)起到加強(qiáng)聯(lián)接強(qiáng)度的作用。至此，網(wǎng)板包覆全部完成，之后磨削、拋光外圓即可。

2.總結(jié)

我們使用該方法共加工了數(shù)十件壓榨輥，實(shí)踐證明，該工藝方法生產(chǎn)效率較高，網(wǎng)板包覆均勻服帖，采用新工藝的壓榨輥網(wǎng)板使用壽命由原來(lái)的不到半年提高到了三年以上。 [科]

【參考文獻(xiàn)】

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