對輥成形機輥套球坑加工技術

中信重工機械股份有限公司（河南洛陽 471039）趙繼紅

“褐煤提質”技術是國家推廣的新型節能技術之一。HPU140－100對輥成形機（輥子直徑1400mm，輥面長度1000mm）是我公司為北京神華國際技術有限公司設計制造的世界最大、國內首臺“褐煤提質”生產線的關鍵設備。該對輥成形機不僅可以替代國內煤炭行業現有的低溫、低壓成形制煤技術，而且將解決貧煤、無煙煤存在的熱穩定性差等技術難題。

HPU140－100對輥成形機利用其輥套（見圖1）的對滾和擠壓作用，將從螺旋給料機中輸送的煤粉輥壓成煤球。輥套工作時壓力大，高達1000t。為確保成球質量和脫球效果，對輥套球坑的加工提出了嚴格要求。

1.球坑的技術特點

（1）輥套整體采用4Cr5MoSiV1（高鉻鋼），整體淬火，硬度達52HRC以上。

（2）輥套外圓直徑1400mm，內孔直徑為1100mm，高度為1000mm，凈重4.6t，輥套內孔、外圓均有嚴格的尺寸公差、形位公差和表面粗糙度要求。

圖1 HPU140－100對輥成形機球坑輥套

（3）球坑為57mm×40mm（長×寬）、深8.5mm的R75mm內凹球坑，周邊R15mm圓滑過渡，共計1400個，要求加工后的表面粗糙度值Ra=3.2μm以下，最終拋磨至Ra=1.6μm，深度一致。

2.前期加工狀況

生產前期，我公司采用高速鋼刀具修磨成的球頭刀進行球坑加工，但刀具磨損嚴重，往往加工兩排球窩后就無法使用。球坑從粗加工到精加工需要幾十把成形刀，而且精加工時由于不停更換刀具、重新找正，也無法保證1400個球窩加工深度的一致性，球坑加工的效率和質量均無法保證。

3.改進方案

為了攻克這一技術難題，筆者制定了以下加工試驗方案（精加工量1mm）（見附表），并進行了對比試驗。

球坑加工試驗方案表

以下為試驗所選用的各刀具的加工結果以及與原高速鋼球頭刀的對比。

（1）高速鋼球頭刀。加工幾個球窩后就已經磨鈍，從粗加工到精加工需要幾十把成形刀，因不停更換刀具，無法保證1400個球窩的深度一致。加工完成1400個球坑需要15天，刀具費用18000元（200元/把，90把），性價比最差。

（2）硬質合金成形球頭刀（見圖2）?？壳凹庸さ那蚩?，表面粗糙度比較好，靠后加工的球坑，球坑中間部位表面粗糙度比較好，可以達到Ra=3.2μm；兩邊R區易產生振刀，表面粗糙度無法保證，需更換8把刀。加工完1400個球坑需要9天，刀具費用41600元（5200元/把，8把）。性價比不好，球坑加工質量較差。

（3）R10mm鑲片球頭刀。表面粗糙度可以達到Ra=6.3μm，但靠近中間部位呈凸起狀態，需更換8個刀片。加工完成1400個球坑需要5天，刀片費用2664元（333元/片，8片）。性價比好，球坑加工質量稍差。

（4）R12mm鑲片球頭刀（見圖3）。表面粗糙度值達Ra=3.2μm以下，需更換8個刀片。加工完成1400個球坑需要5天，刀片費用2664元。性價比最好，球坑加工質量最好。

圖2 硬質合金成形球頭刀

圖3 R12mm鑲片球頭刀

根據試驗結果，公司采用R12mm鑲片球頭刀用于輥套球坑批量加工。批量生產實踐表明，球坑加工質量完全滿足設計要求，效率大大提高。同時由于刀具磨損后只需更換刀片，從而降低了加工成本，經測算，加工成本下降了39000元左右，效益明顯。

4.結語

采用R12mm鑲片球頭刀加工技術替代前期的高速鋼球頭刀進行HPU140－100對輥成形機輥套球坑的加工，不僅可以確保球坑的加工質量，大大提高加工效率，而且大大降低了生產成本。