复合磨损件的嵌入件、用该嵌入件制造磨损件的方法及如此实现的磨损件技术

本发明专利技术的嵌入件（１０）大体呈环段或封闭环的形状，它具有一外区（１２）和一内区（１４），内区厚度小于外区（１２）厚度，且有一系列沿其厚度方向从一侧穿到另一侧的孔（１６）。嵌入件在浇铸金属包层之前，一个挨一个叠放起来，并借助穿过孔（１６）的杆暂时固定住。浇铸金属包层后，孔（１６）确保嵌入件（１０）和金属包层之间的牢固固定。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用于复合磨损件的嵌入件，及用这样的嵌入件制造磨损件的方法。本专利技术还涉及如此实现的磨损件，特别是，但并不限于，用于称为垂直式的破碎机和滚压机中的破碎滚轮或破碎滚筒。许多磨损件，例如破碎机和压碎机内的，其整体要承受高机械负荷，其工作表面有很大磨损。于是，当然希望这些部件能有强抗磨性和一定韧性，以能承受住例如撞击之类的机械负荷。另外，如果这些部件有可能必须进行机械加工，所以具有一定韧性也是不可缺少的。然而，众所周知，这些性能相互冲突。当然，可以在这两种相矛盾的性能之间折衷，但这势必要损害耐磨性或抗韧强度。为避免这种折衷，已知的方法是制造双金属部件，其受磨损部分由强抗磨性的铬铸铁构成，该部分并由一柔韧性更好的合金芯核支承。这样可降低对部件的磨损，同时减小芯核的断裂危险。因此，专利文献EP0476496提出了为实现这种部件的嵌入件技术。根据该文件，硬合金嵌入件裹有一层韧性合金包层，所述合金被浇铸在预先放在模子中的嵌入件上。在该文件提出的破碎滚轮中，嵌入件沿滚轮母线方向一个挨一个置于滚轮表面。尽管该技术从设计角度来看，似乎是解决上述问题的理想办法，但它实施起来存在不少困难。其中之一就是嵌入件的固定、尤其是小尺寸嵌入件，以防止其在金属包层浇铸过程中的移位。提出一种磨损件生产方法的专利文献EP0620065正是要解决这种困难，根据它所提出的方法，嵌入件被固定在用作模子限定表面的可毁掉的临时底座上。在文献EP0620065中所描述的圆嵌入件的解决办法有其致命缺点，即它的硬表面太窄小，其缺点还在于嵌入件不是文献EP0476496中所描述的杆状，而这会损害组件的机械刚度。使用硬嵌入件，无论其设计如何，需解决的问题之一是由于热冲击而在浇铸时会出现裂纹。浇铸过程中嵌入件出现裂纹的危险事实上会随嵌入件的硬度而增加，尤其是当嵌入件是非常硬的铸铁或陶瓷时；这种危险还会随嵌入件的尺寸而增加，因为，嵌入件体积越大，金属包层浇铸所需温度就越高。为解决上述所有这些问题，通常做法是将嵌入件预热到约400至500℃。但这种预热实施起来并不容易，因为，或者需在砂型近旁设置体积臃肿的加热设备，或者需把嵌入件结构放进加热炉中，这实施起来并不容易，因为嵌入件只是临时固定一下，不稳定，很容易动摇。本专利技术的目的是克服这些困难，提出新的嵌入件，所述新嵌入件允许用新的加工方法制造新的复合磨损件，这种磨损件具有高插入率、其金属包层包裹的嵌入件的固定得到加强，浇铸过程中具有良好抗热冲击性。为达到这些目的，本专利技术提出了以一种高耐磨性材料实现的复合磨损件的嵌入件，其特征在于，它大体呈环段或封闭环的形状，它具有一外区和一内区，所述内区厚度小于外区厚度，内区有一系列孔，所述孔沿内区厚度方向从一侧穿透到另一侧。根据本专利技术，嵌入件的设计另外还可使磨碎效力最优化，这在下文中将更详细地加以描述。外区至少一侧壁上有若干突出部分，根据一最佳实施例，所述突出部分由沿径向方向延伸的肋构成的，肋之间形成凹槽。这些突出部分或肋可位于外区两侧壁上。肋还可终止于侧壁外缘前。本专利技术还提出了用这样的嵌入件的制造磨损件的方法，其特征在于，先把一定数量的嵌入件一个挨一个叠放起来，以使内区孔和外区突出部分分别重叠，通过把两根杆穿过直线对齐的两组孔，把这样实现的嵌入件叠置结构临时稳定并固定下来，预先对所述叠置结构进行加热，把所述叠置结构放进模子中，浇铸可耐机械负荷的韧性较好的材料，以填充满未被嵌入件占据的空间，特别是所述孔和所述突出部分之间的凹槽，从而在嵌入件和浇铸材料之间形成机械连接。预热最好这样进行，把整个叠置结构置于预热至约300至700℃的炉子中。为进一步降低热冲击危险，可预先在嵌入件上涂一薄层耐火涂料。可以利用嵌入件中的孔很容易把杆从中穿过去，使得可在浇铸以前很好地稳定住嵌入件叠置结构。该叠置结构很容易搬动，因为两根杆保证了嵌入件的排直。因此，可毫无任何危险地把该嵌入件叠置结构放进加热炉中对其进行预热，这可极大降低在浇铸过程中由于热冲击而出现裂纹的危险。这种制造法的容易性当然会对部件生产成本产生有利影响。本专利技术还提出了一种圆柱形复合磨损件，所述部件具有一个耐机械负荷材料的、可机械加工的、比较柔韧的芯核和一系列通过机械连接、由该芯核支承的外围嵌入件，其特征在于，所述嵌入件是上面所定义的环形嵌入件，所述韧性芯核的材料充填于嵌入件内区孔中和嵌入件外区突出部分之间的凹槽形成的孔穴中。由于韧性金属包层充填了嵌入件内区所有的孔，所述嵌入件就牢牢地固定在其支承件(即芯核)上。此外，固定效果也由于复合件的嵌入件的排列和定向而得以改善。在专利文献EP0476496提出的滚轮中，嵌入件实际上是定位于母线方向。这就意味着在使用滚轮时，嵌入件轮流经受与嵌入件的定向垂直的、横切向的剪应力作用及这些力的释放。这种连续的剪应力及释放可使嵌入件基部产生疲劳裂纹，特别是在构成滚压机特征的高压情况下。相反地，根据本专利技术的复合件的嵌入件避免了该缺陷，这是借助其环形设计、及其相对于磨削过程中施加于嵌入件之上的力的方向的定位。另外，嵌入件是完全环绕其支承件的环形嵌入件这一事实只能对加强嵌入件的固定有好处，使得只要嵌入件不碎裂就不可能分开。因此，根据本专利技术的复合件具有比迄今已知的磨损件更大的机械可靠性。使用环形嵌入件并使其预热条件最佳，就可实现很高的插入率，即大得多的耐磨性表面百分比。再者，由于没有机械连接可阻止在嵌入件/支承件界面上的部件外表面产生裂纹，并阻止裂纹向部件芯核方向延伸。为补偿破碎滚轮在其中间区的优先磨损，从而阻止在使用过程中形成凹入的滚动面，可以在轴向两端装备耐磨性略低于中间区嵌入件的耐磨性嵌入件。本专利技术提出的部件的设计可形成一个破碎滚筒的环箍，并为此具有一个为接纳支撑轮彀的中央圆柱形孔。也可以不形成滚筒环箍，而改为浇铸若干环段，环段由例如卡钉或螺栓固定于一轮彀上而形成滚筒。本专利技术的其它特殊性和特征将在下文参照实施例和附图加以描述。附图中—附图说明图1是根据本专利技术的嵌入件的一段环段的示意立体图；—图2是带有本专利技术的嵌入件的环箍的径向剖视图；—图3是沿图2中箭头II的环箍的正视图。图1示出了根据本专利技术的环形嵌入件10的一段环段，其特殊性在于可以闭合，从而可完全环绕将使用该环形嵌入件的磨损件。嵌入件10可用一种具有高耐磨性的合金、例如可以包括特殊碳化物的铬铸铁浇铸而成。还可用碳化物、硼化物、氮化物、氧化物类型或其它任何类型的陶瓷材料来实现。如图1所示，嵌入件10具有一外区12和一内区14，内区14比外区12薄。内区14有很多孔16，所述孔可在浇铸过程中实现，并沿内区厚度方向从一面穿到另一面上。在所描述的实施例中，外区12每面侧壁上及嵌入件整个轮廓上有径向肋18，径向肋之间形成凹槽20。尽管在相对两侧壁上都有肋的嵌入件是首选，但只有其中一面侧壁上有肋也是可以的。所述肋还可以用其它一些突出元件、如点状岛来代替，关键在于，如在下文所看到的，在嵌入件之间形成凹槽和孔穴，以可以用浇铸的金属来包裹。在铸造嵌入件的情况下，后者切边后要承受退火热处理，以增加其抗热冲击强度。该抗热冲击强度还可以通过使用一薄层耐火涂料而得以提高。一定数量的相同嵌入件10一个挨一个叠放起来，以使孔16相互间排成一条直线，并使肋18相本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于复合磨损件的嵌入件，由高耐磨性金属或陶瓷材料制成，其特征在于，它大体呈环段或封闭环的形状，它具有一外区（１２）和一内区（１４），所述内区厚度小于外区（１２）厚度，内区（１４）有一系列孔（１６）。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：诺伯特盖拉尔，
申请(专利权)人：马格托国际公司，
类型：发明
国别省市：BE[比利时]