本发明涉及辊磨设备的技术领域，尤其涉及一种辊磨机用柱钉辊及生产工艺。
背景技术：
辊磨机是基于层压粉碎原理发展的粉碎设备的。物料通过两辊辊缝时，在液压系统的作用下两辊子对物料施加静载高压，使物料进行挤压、破碎，由于辊面直接接触并参与物料的挤压、破碎，因此对其耐磨性能要求极高。柱钉辊套是将硬质合金柱钉镶嵌在辊套辊面上，柱钉间形成密实物料料垫保护辊面。降低了辊面的磨损，提高了辊面的使用寿命，作为辊磨机的核心部件，在矿山、建材、冶金等破碎行业中得到了广泛的应用。
目前柱钉镶嵌的方法主要是过盈配合高压压装或过渡配合固持剂胶粘。柱钉镶嵌时，将固持剂涂抹在柱钉的圆柱面上，通过高压压入柱钉孔，这种镶嵌方式柱钉孔内空气不能有效的排出，并会存留在柱钉孔的底部，导致柱钉的底部与柱钉孔不能通过固持剂完全结合，在柱钉孔底部会产生一定的空隙。在运行时，柱钉会承受巨大的正压力和交变应力的轴向分力，由于空隙的原因，柱钉无法将轴向力传递到柱钉孔底部，只能传递到柱钉孔根部的四周，对柱钉孔根部进行挤压撕裂，循环往复作用后，柱钉孔根部薄弱区域率先产生裂纹，裂纹逐渐延伸，从而在柱钉孔根部区域形成大面积的裂纹和空鼓，裂纹进一步往辊面延伸，形成掉块导致辊套失效的现象。
技术实现要素：
本发明的目的是为了解决现有技术中不足，故此提出一种辊磨机用柱钉辊及生产工艺，解决柱钉辊套失效的问题，提高柱钉辊面的寿命和可靠性。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种辊磨机用柱钉辊，包括辊套本体，所述辊套上开设有辊面柱钉孔，所述辊面柱钉孔内部镶嵌有柱钉，所述柱钉的表面开设有槽口。
柱钉孔内的空气和多余固持剂通过柱钉的槽口排除，使柱钉与柱钉孔通过固持剂完全结合，避免柱钉孔底部空隙的产生，使柱钉承受的力更加均匀的传递到柱钉孔底部，避免了柱钉孔根部产生裂纹形成掉块的现象。
进一步优选地，所述槽口的截面为v型、u型、弧型中任意一种结构。
进一步优选地，所述柱钉和辊面柱钉孔均为锥形结构，所述柱钉和辊面柱钉孔的锥度相同且范围为1:20-50。
在柱钉压装时，柱钉孔具有导向性，避免了在压入时，辊面孔口变形，柱钉的崩角等情况；压入力通过柱钉传递给柱钉孔，利用辊套材料的弹性使柱钉孔扩大，压装后，柱钉孔复原产生对柱钉的箍紧力，使柱钉孔与柱钉过盈配合镶嵌在一起，待固持剂凝固时柱钉与柱钉孔则牢固的连接一起。
在柱钉辊使用中，柱钉受到非轴向的循环交变应力和正压力，也传递至柱钉孔，将柱钉孔冲击变形孔径增大，但由于柱钉和柱钉孔均为锥形结构，柱钉通过非轴向的循环交变应力和正压力作用下使自身再次压入进变形的柱钉孔内，形成新的过盈配合，而且柱钉受到非轴向的循环交变应力和正压力越大，压入的越紧实，柱钉孔与柱钉的过盈越大，避免辊面孔口出现微裂纹形成整体掉块和柱钉脱落的情况。
进一步优选地，所述柱钉的底部为半球型或圆锥型结构。
进一步优选地，所述柱钉的直径为10-22mm，所述柱钉的长度25-55mm。
进一步优选地，所述柱钉的材质为钨钴类硬质合金。
进一步优选地，所述柱钉的镶嵌方式采用过盈配合并结合添加有微米合金粉末的固持剂粘结。
一种辊磨机用柱钉辊的生产工艺，包括以下步骤：在所述柱钉表面均匀涂抹添加有微米合金粉末的固持剂，并通过高压压装方式压入至辊面柱钉孔。
进一步优选地，所述固持剂中各元素的质量百分比为：钨:4～6％，钴:2～3％，铜:0.8～1.3％，镍：0.5～1％，钒:0.5～0.8％，余下为固持胶。
进一步优选地，所述微米合金粉末的粒度为10-50微米。
根据实践研究，通过在固持剂中添加微米级合金粉末，能够使固持剂在柱钉与柱钉孔直接传递力更好的起到缓冲作用，增大了柱钉与柱钉孔之间的摩擦系数，固持剂固化强度也提升40％以上，减少了柱钉松动、脱落现象。
与现有技术相比，本发明具备以下有益效果：
本发明通过增设槽口以及改良柱钉和辊面柱钉的锥形结构、合理锥度、底部结构形状等方式，大幅度提高了辊套的使用寿命，有效防止在柱钉压入过程中，辊面孔口变形，柱钉的崩角；运行过程中柱钉脱落和辊面掉块的情况。解决柱钉辊套失效的问题，提高柱钉辊面的寿命和可靠性。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为图1中a处的局部放大图；
图3为本发明中柱钉的整体结构示意图。
图中：1、辊套；2、辊面柱钉；3、固持剂。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
实施例1：
如图1所示，一种辊磨机用柱钉辊，包括辊套1，所述辊套1上开设有辊面柱钉孔，所述辊面柱钉孔内部镶嵌有柱钉2，所述柱钉2的表面开设有槽口。
柱钉孔内的空气和多余固持剂通过柱钉2的槽口排除，使柱钉2与柱钉孔通过固持剂3完全结合，避免柱钉孔底部空隙的产生，使柱钉2承受的力更加均匀的传递到柱钉孔底部，避免了柱钉孔根部产生裂纹形成掉块的现象。
实施例2：
如图3所示，在实施例1的基础上进一步优选地方案：所述槽口的截面为v型、u型、弧型中任意一种结构，优选为弧型结构，弧型结构对柱钉2的抗扭和抗剪能力的影响最低。
实施例3：
如图1至图3所示，在实施例2的基础上进一步优选地方案：所述柱钉2和辊面柱钉孔均为锥形结构，所述柱钉2和辊面柱钉孔的锥度相同且范围为1:20-50。优选锥度为1：30。
在柱钉压装时，柱钉孔具有导向性，避免了在压入时辊面孔口变形导致柱钉2的崩角等情况；压入力通过柱钉2传递给柱钉孔，利用辊套1材料的弹性使柱钉孔扩大，压装后，柱钉孔复原产生对柱钉2的箍紧力，使柱钉孔与柱钉2过盈配合镶嵌在一起，待固持剂3凝固时柱钉2与柱钉孔则牢固的连接一起。
在柱钉辊使用中，柱钉2受到非轴向的循环交变应力和正压力，也传递至柱钉孔，将柱钉孔冲击变形孔径增大，但由于柱钉2和柱钉孔均为锥形结构，柱钉2通过非轴向的循环交变应力和正压力作用下使自身再次压入进变形的柱钉孔内，形成新的过盈配合，而且柱钉2受到非轴向的循环交变应力和正压力越大，压入的越紧实，柱钉孔与柱钉2的过盈越大，避免辊面孔口出现微裂纹形成整体掉块和柱钉2脱落的情况。
实施例4：
如图3所示，在实施例3的基础上进一步优选地方案，所述柱钉2的底部为半球型或圆锥型结构。优选为半球型结构，通过半球结构设计，可以增大轴向正压面积，利于提高可靠性和便于排出内部空气以及多余的固持剂。
进一步优选地，所述柱钉的直径为10-22mm，优选小头直径为20mm，所述柱钉的长度为25-55mm，优选长度为45mm。
进一步优选地，所述柱钉的材质为钨钴类硬质合金。采用钨钴类硬质合金满足实际辊磨硬度要求。
实施例5：
如图2和图3所示，在实施例4的基础上进一步优选地方案，所述柱钉2的镶嵌方式采用过盈配合并结合添加微米合金粉末的固定剂粘结。一种辊磨机用柱钉辊的生产工艺，包括以下步骤：在所述柱钉表面均匀涂抹添加有微米合金粉末的固持剂，并通过高压压装方式压入至辊面柱钉孔。其中，所述固持剂中各元素的质量百分比为：钨:4～6％，钴:2～3％，铜:0.8～1.3％，镍：0.5～1％，钒:0.5～0.8％，余下为固持胶。优选组份为钨:4.7％，钴:2.2％，铜:0.9％，镍：0.8％，钒:0.6％，余下为固持胶。所述微米合金粉末的粒度为10-50微米。根据实践研究，通过在固持剂中添加微米级合金粉末，能够使固持剂在柱钉与柱钉孔直接传递力更好的起到缓冲作用，增大了柱钉与柱钉孔之间的摩擦系数，固持剂固化强度也提升40％以上，减少了柱钉松动、脱落现象。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此。所述替代可以是部分结构、器件、方法步骤的替代，也可以是完整的技术方案。根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
技术特征：
1.一种辊磨机用柱钉辊，包括辊套本体，其特征在于，所述辊套上开设有辊面柱钉孔，所述辊面柱钉孔内部镶嵌有柱钉，所述柱钉的表面开设有槽口。
2.根据权利要求1所述的一种辊磨机用柱钉辊，其特征在于，所述槽口的截面为v型、u型、弧型中任意一种结构。
3.根据权利要求1所述的一种辊磨机用柱钉辊，其特征在于，所述柱钉和辊面柱钉孔均为锥形结构，所述柱钉和辊面柱钉孔的锥度相同且范围为1:20-50。
4.根据权利要求1所述的一种辊磨机用柱钉辊，其特征在于，所述柱钉的底部为半球型或圆锥型结构。
5.根据权利要求1所述的一种辊磨机用柱钉辊，其特征在于，所述柱钉的直径为10-22mm，所述柱钉的长度25-55mm。
6.根据权利要求1所述的一种辊磨机用柱钉辊，其特征在于，所述柱钉的材质为钨钴类硬质合金。
7.根据权利要求1所述的一种辊磨机用柱钉辊，其特征在于，所述柱钉的镶嵌方式采用过盈配合并结合添加有微米合金粉末的固持剂粘结。
8.一种根据权利要求7所述的辊磨机用柱钉辊的生产工艺，其特征在于，包括以下步骤：在所述柱钉表面均匀涂抹添加有微米合金粉末的固持剂，并通过高压压装方式压入至辊面柱钉孔。
9.根据权利要求8所述的一种辊磨机用柱钉辊的生产工艺，其特征在于，所述固持剂中各元素的质量百分比为：钨:4～6％，钴:2～3％，铜:0.8～1.3％，镍：0.5～1％，钒:0.5～0.8％，余下为固持胶。
10.根据权利要求9所述的一种辊磨机用柱钉辊的生产工艺，其特征在于，所述微米合金粉末的粒度为10-50微米。
技术总结
本发明公开了种辊磨机用柱钉辊及生产工艺，属于辊磨设备技术领域。解决柱钉辊套失效的问题，提高柱钉辊面的寿命和可靠性。一种辊磨机用柱钉辊，包括辊套本体，所述辊套上开设有辊面柱钉孔，所述辊面柱钉孔内部镶嵌有柱钉，所述柱钉的表面开设有槽口。柱钉孔内的空气和多余固持剂通过柱钉的槽口排除，使柱钉与柱钉孔通过固持剂完全结合，避免柱钉孔底部空隙的产生，使柱钉承受的力更加均匀的传递到柱钉孔底部，避免了柱钉孔根部产生裂纹形成掉块的现象。
技术研发人员：徐海阳;韩呈;曹兵;宋晓刚;马超;吴金销
受保护的技术使用者：中钢天源安徽智能装备股份有限公司
技术研发日：2021.06.01
技术公布日：2021.08.06
声明：
“辊磨机用柱钉辊及生产工艺的制作方法” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究，如用于商业用途，请联系该技术所有人。
我是此专利(论文)的发明人(作者)
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编辑：中冶有色技术网
来源：中钢天源安徽智能装备股份有限公司
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2024年08月01日 ~ 03日 
