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帶可裝卸聯(lián)接銷的整鑄鑄鋼中部槽的制作方法

文檔序號(hào):4166941閱讀:211來源:國知局
專利名稱:帶可裝卸聯(lián)接銷的整鑄鑄鋼中部槽的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種煤礦井下刮板輸送機(jī)所用的中部槽。
目前國內(nèi)外煤礦井下刮板輸送機(jī)所用的中部槽,采用軋材(槽幫和中板)與鍛件(聯(lián)接銷)焊接成型,該中部槽的主要弊端是不耐磨,易開焊,壽命低,使用時(shí)經(jīng)常發(fā)生事故,必須停機(jī),人工拆換,事故處理時(shí)間長,勞動(dòng)強(qiáng)度大,采煤量低,甚至使整個(gè)中部槽早期作廢,究其原因,是軋材未經(jīng)熱處理和焊接所至,對此,國際上英國和瑞典等國采用淬火加回火鋼(ARQ360和Hardox)制造中部槽,已取得較滿意的效果(〖世界煤炭技術(shù)〗1991No924-25);美國和俄羅斯等國采用封底中部槽,減少下槽積煤量、運(yùn)行阻力和功率消耗(〖煤礦機(jī)械〗1985.No3.7);俄羅斯采用彈簧鋼滑靴,減少中部槽磨損,提高其壽命(〖世界煤炭技術(shù)〗1991.No11.25);我國采用低碳合金鋼和高錳鋼,槽兩端高頻淬火(〖煤礦機(jī)械〗1985.No2.39-40);或用高鉻鑄鐵堆焊、等離子焊及氧-乙炔噴焊易磨損部位(〖煤礦機(jī)械〗1985.No3.25);部分煤機(jī)廠采用焊接的高鉻鑄鐵舌板,近來內(nèi)蒙煤機(jī)廠和張家口煤機(jī)廠將槽幫鋼和附件(鏟煤板和擋煤板下座)鑄在一起(〖煤礦機(jī)械〗1991.No6.11-15),從以上相關(guān)對比文獻(xiàn)刊登的資料看,國內(nèi)外技術(shù)對中部槽的改進(jìn),僅在提高其耐磨性上,且仍不盡人意,顧及軋材變形,依舊回避熱處理,結(jié)果槽幫和中板性能差,壽命低,若采用熱處理,則增加大型設(shè)備投資,增加矯形工作量和軋材廢品率,而且國內(nèi)外至今沒有從根本上擺脫焊接成型的束縛,無法克服槽體與聯(lián)接銷焊接帶來的一系列弊病。
本發(fā)明的目的在于,提供一種帶可裝卸聯(lián)接銷的整鑄鑄鋼中部槽、鑄造工藝及精心選材,以克服已有技術(shù)的嚴(yán)重不足。
槽體和聯(lián)接銷采用同一材質(zhì)整鑄,只能解決開焊問題,兩者間機(jī)械性能和使用性能不能兼顧,考慮槽體的耐磨性,就必然低降低聯(lián)接銷的斷裂韌性,要聯(lián)接銷的斷裂韌性高,槽體的強(qiáng)度、耐磨性就要降低,使實(shí)際使用壽命平平,甚至不如現(xiàn)有中部槽,即使采用復(fù)合鑄造,受工藝限制,結(jié)合強(qiáng)度在惡劣工況條件下仍不可靠,故本發(fā)明著重解決的是中部槽選材、成形技術(shù)和聯(lián)接銷與槽體的結(jié)合方式,金屬材料熱處理導(dǎo)致鑄件或零件不同程度的變形,考慮中部槽按圖紙和使用要求不允許變形量超差,變形量超差必須矯形,而增加大型設(shè)備和矯形工作量是不經(jīng)濟(jì)的,故本發(fā)明對槽體的選材立足于鑄態(tài)下使用,同時(shí)必保其機(jī)械性能(超過16Mn、27SIMn和24Mn2K等軋材),聯(lián)接銷選材上,可熱處理,在滿足其強(qiáng)度和塑性的同時(shí),重點(diǎn)保證其斷裂韌性,聯(lián)接銷與槽體的結(jié)合方式,采用機(jī)械連接。
本發(fā)明可用如下方式實(shí)現(xiàn)帶有可裝卸聯(lián)接銷的整鑄鑄鋼中部槽,包括槽體和聯(lián)接銷,槽體和聯(lián)接銷之間采用機(jī)械聯(lián)結(jié)結(jié)構(gòu)。
帶可裝卸聯(lián)接銷的整鑄鑄鋼中部槽的成份及鑄造工藝,其鑄鋼成份的重量百分比為C占0.08-0.45%,Si占0.2-0.5%,Mn占0.8-1.8%,P占0.01-0.04%,S占0.01-0.04%,Mo占0.1-0.5%,Ni占0.3-1.8%,V占0.05-0.15%,Cr占0.3-2.2%,Cu占0.3-0.9%,Ti占0.05-0.1%,Fe占91.52-97.8%,上述成份適應(yīng)于各型號(hào)中部槽,因各型號(hào)中部槽承壓、承受沖擊等情況不同,對合金元素的要求不一,鑄造工藝的第一步熔煉與澆注,熔煉以上成份范圍的中部槽鋼,大體與熔煉碳鋼和低合金鋼相同,熔池形成后,分批加入裝料量1-2%的石灰造渣,熔畢前分批加入小批礦石,加速脫磷,氧化期沸騰時(shí)間不少于5-15分鐘,凈化鋼液,氧化期末,扒凈爐內(nèi)氧化渣,造新渣,氧化期末溫度比出鋼溫度高20℃,還原期造稀薄渣,渣堿度控制在R=3左右,鋼液預(yù)脫氧良好時(shí),可加入適量硅鐵和錳鐵,調(diào)整鋼液Si、Mn含量,當(dāng)鋼液成份和溫度符合出鋼時(shí),加0.10-0.15%鋁終脫氧,出鋼溫度為1650-1670℃,合金量低,可在出鋼中加于鋼包內(nèi),合金量高時(shí),于終脫氧前3-5分鐘加于爐內(nèi),適當(dāng)攪拌,待鋼液稍鎮(zhèn)靜后澆注。第二步鑄造,采用砂型鑄造工藝,試生產(chǎn)和小批量生產(chǎn)時(shí)采用型芯結(jié)合,大批量生產(chǎn)時(shí)采用消失模鑄造工藝,沿中板底面曲面分型,或沿中板垂直中心線分型,半封閉澆注系統(tǒng),設(shè)明或暗冒口,有條件時(shí)安放過濾片,合箱后,中部槽重153-1000Kg,澆注時(shí)間為20-45秒,中部槽在型內(nèi)的溫度低于200℃后開箱,空冷,合格的鑄件出廠前安裝聯(lián)接銷。
本發(fā)明不存在槽體開焊問題,省去了下井前的繁瑣機(jī)械加工和焊接過程,槽體抗磨,聯(lián)接銷無開焊和斷裂問題,提高了刮板輸送機(jī)的連續(xù)開機(jī)率和采煤量,整槽實(shí)際使用壽命可提高20-50%,聯(lián)接銷與槽體的機(jī)械聯(lián)結(jié)結(jié)構(gòu),安全可靠,裝卸方便,便于處理偶然事故,并從根本上為槽體和聯(lián)接銷選材創(chuàng)造了靈活性,克服了槽體與聯(lián)接銷完全整鑄在一起的缺點(diǎn),本發(fā)明屬于更新?lián)Q代產(chǎn)品,世界首創(chuàng),本中部槽生產(chǎn)條件要求一般,工藝簡單,成本低,具有巨大的經(jīng)濟(jì)效益和廣泛的社會(huì)效益,對煤礦除增產(chǎn)效益外,節(jié)資效益也是很可觀的。


圖1為整鑄鑄鋼中部槽示意圖。
圖2為聯(lián)接銷與中部槽聯(lián)結(jié)結(jié)構(gòu)示意圖。
實(shí)施例1中部槽槽體和聯(lián)接銷之間采用機(jī)械聯(lián)結(jié)結(jié)構(gòu),圖中1是可裝卸聯(lián)接銷的聯(lián)接區(qū),2是舌板,3是聯(lián)接銷,4是槽幫,5是中板,6是擋煤板、鏟煤板聯(lián)接裝置,7是螺栓,8是墊圈,9是彈簧墊圈,整鑄鑄鋼中部槽的鑄鋼成份的重量百分比,以40T中部槽為例,C占0.12%,Si占0.5%,Mn占1.3%,P占0.03%,S占0.03%,Mo占0.1%,Ti占0.08%,V占0.1%,Cr占0.3%,Fe占97.44%,熔煉與澆注,用電弧爐熔煉,冷裝爐料,熔煉各階段操作與一般碳素鋼和低合金鋼相似,熔池形成后,分批加入石灰渣,其總加入量為裝料量的1-2%,熔化末期,分批加入小批礦石,加速脫磷,熔清后若鋼液含碳量偏低,允許用碎電極塊增碳,攪拌鋼液后及時(shí)取鋼樣分析,氧化期應(yīng)強(qiáng)化熔池沸騰,沸騰時(shí)間不少于5-15分鐘,凈化鋼液,必要時(shí),當(dāng)鋼液溫度達(dá)到1560℃以上時(shí),可吹氧脫碳,吹氧壓力為0.6-0.8MPa,吹氧時(shí)間控制在3-15分鐘,鋼液脫碳速度每分鐘0.01-0.03%,氧化期末扒凈爐內(nèi)氧化渣,造新渣,要求氧化期末溫度比出鋼溫度高20-30℃,還原期造稀薄渣,預(yù)脫氧,造還原渣脫氧要求操作控制得當(dāng),渣堿度控制在R=3左右,保證鋼液含硫量,用鋁終脫氧前,取樣判斷脫氧情況,鋼液脫氧良好可加入適量硅鐵和錳鐵調(diào)整鋼液Si、Mn含量,鉻鐵和鉬鐵于終脫氧前3-5分鐘加入爐內(nèi),當(dāng)鋼液成份符合要求并達(dá)到出鋼溫度時(shí),加0.10-0.15%鋁終脫氧,要求出鋼溫度為1650-1670℃,出鋼過程中,在鋼包內(nèi)加鈦鐵和釩鐵,并適當(dāng)攪拌,待鋼液鎮(zhèn)靜后,于1600℃澆注。第二步鑄造工藝,采用一次整體鑄造中部槽工藝,兩箱對開造型,水玻璃砂型,樹脂砂芯,沿中板底面曲面分型(或沿中板垂直中心線分型),半封閉澆注系統(tǒng),各部分截面比例為F直∶F橫∶F內(nèi)=1.0∶1.2∶0.8,沿中部槽中板端面均布八個(gè)內(nèi)澆口,可設(shè)置暗冒口或明冒口,有條件時(shí)在直繞道底面可安放過濾片,造型、制芯結(jié)束后,下芯、合箱,緊固后立繞,澆注溫度為1600℃,中部槽重153-1000Kg,澆注時(shí)間定為20-45秒,中部槽在型內(nèi)溫度低于200℃后,開箱、空冷,除凈中部槽內(nèi)外表面的芯、型砂,氣割澆冒口,不留加工余量,并用砂輪磨平,獲整鑄中部槽成品件,出廠前安裝好聯(lián)接銷,整鑄中部槽時(shí),在中部槽有舌板的一端,兩側(cè)槽幫的凹坑處,鑄出適當(dāng)?shù)目涨唬惭b時(shí),按聯(lián)接銷的正常方位,將其放入空腔,從另一端將穿有墊片8、彈簧墊片9的螺栓7經(jīng)圓孔插入空腔,將螺栓7旋入聯(lián)接銷的螺孔內(nèi),緊固。
實(shí)施例2槽體和聯(lián)接銷之間采用螺栓聯(lián)接,其聯(lián)接方式同實(shí)施例1,鑄鋼成份按重量百分比,C占0.45%,Si占0.2%,Mn占1.8%,P占0.03%,S占0.03%,Mo占0.3%,V占0.15%,Cr占1.2%,Ti占0.1%,Fe占95.74%,熔煉與澆注,用電弧爐或中頻爐熔煉,以電弧爐熔煉為例,各階段操作與一般碳素鋼和低合金鋼相似,熔地形成后,分批加入石灰造渣,總加入量為裝料量的1-2%,熔化末期,分批加入小批礦石,加速脫磷,熔清后若鋼液含碳量偏低,增碳,攪拌鋼液后及時(shí)取鋼樣分析,氧化期應(yīng)強(qiáng)化熔池沸騰,沸騰時(shí)間不少于5-15分鐘,凈化鋼液,必要時(shí),當(dāng)鋼液溫度達(dá)到1560℃以上時(shí),可吹氧脫碳,吹氧壓力為0.6-0.8MPa,吹氧時(shí)間控制在5-15分鐘,鋼液脫碳速度以每分鐘0.01-0.03%,為準(zhǔn)氧化期末扒凈爐內(nèi)氧化渣,造新渣,要求氧化期末溫度比出鋼溫度高20-30℃,還原期造稀薄渣,預(yù)脫氧,造還原渣脫氧要求操作控制得當(dāng),渣堿度控制在R=3左右,保證鋼液含硫量,用鋁終脫氧前,取樣判斷脫氧情況,鋼液脫氧良好可加入適量硅鐵和錳鐵調(diào)整鋼液Si、Mn含量,鉻鐵、鉬鐵純鎳、電解銅在終脫氧前加入爐內(nèi),當(dāng)鋼液成份符合要求并達(dá)到出鋼溫度時(shí),加0.10-0.15%鋁終脫氧,要求出鋼溫度為1650-1670℃,出鋼過程中,在鋼包內(nèi)加鈦鐵和釩鐵,并適當(dāng)攪拌,待鋼液鎮(zhèn)靜后,于1600℃澆注。鑄造除聯(lián)接銷外,采用一次整體鑄造中部槽工藝,兩箱對開造型,水玻璃砂型,樹脂砂芯,沿中板底面曲面分型(或沿中板垂直中心線分型),半封閉澆注系統(tǒng),各部分截面比例為F直∶F橫∶F內(nèi)=1.0∶1.2∶0.8,沿中部槽中板端面均布八個(gè)內(nèi)澆口,可設(shè)置暗冒口或明冒口,有條件時(shí),在直繞道底面可安放過濾片,水玻璃砂型原砂要求SiO2含量大于97%,含泥量小于0.5%,水玻璃砂型吹CO2硬化,表面均勻涂刷硅砂粉涂料,制芯原砂要求SiO2含量大于97%,含泥量小于0.5%,采用樹脂粘結(jié)劑,磷酸硬化劑,制芯后其表面均勻涂刷硅砂粉涂料,下芯采用兩個(gè)砂芯的組合體一次下芯,檢查下芯精度,合箱合箱后用夾緊裝置緊固牢,立放,放澆口杯,待澆注,澆注澆注溫度為1600℃,鋼液充滿澆口杯,連續(xù)澆注充型,并保證澆注時(shí)間,冷卻中部槽在型內(nèi)溫度低于200℃后,開箱、空冷,清理除凈中部槽內(nèi)外表面的芯、型砂,氣割澆冒口,不留加工余量,并用砂輪磨平,獲整鑄中部槽成品件,然后按實(shí)施例1的方法安裝好聯(lián)接銷,即得本發(fā)明產(chǎn)品。
權(quán)利要求
1.一種帶有可裝卸聯(lián)接銷的整鑄鑄鋼中部槽,它包括槽體和聯(lián)接銷,其特征是槽體和聯(lián)接銷之間采用機(jī)械聯(lián)結(jié)結(jié)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶可裝卸聯(lián)接銷的整鑄鑄鋼中部槽的成份及鑄造工藝,其鑄鋼成份的重量百分比為C占0.08-0.45%,Si占0.2-0.5%,Mn占0.8-1.8%,P占0.01-0.04%,S占0.01-0.04%,Mo占0.1-0 5%,Ni占0.3-1.8%,V占0.05-0.15%,Cr占0.3-2.2%,Cu占0.3-0.9%,Ti占0.05-0.1%,F(xiàn)e占91.52-97.8%,上述成份適應(yīng)于各型號(hào)中部槽,鑄造工藝的第一步熔煉與澆注,,熔煉以上成份范圍的中部槽鋼,大體與熔煉碳鋼和低合金鋼相同,熔池形成后,分批加入裝料量1-2%的石灰造渣,熔畢前分批加入小批礦石,加速脫磷,氧化期沸騰時(shí)間不少于5-15分鐘,凈化鋼液,氧化期末,扒凈爐內(nèi)氧化渣,造新渣,氧化期末溫度比出鋼溫度高20℃,還原期造稀薄渣,渣堿度控制在R=3左右,鋼液預(yù)脫氧良好時(shí),可加入適量硅鐵和錳鐵,調(diào)整鋼液Si、Mn含量,當(dāng)鋼液成份和溫度符合出鋼時(shí),加0.10-0.15%鋁終脫氧,出鋼溫度為1650-1670℃,合金量低,可在出鋼中加于鋼包內(nèi),合金量高時(shí),于終脫氧前3-5分鐘加于爐內(nèi),適當(dāng)攪拌,待鋼液稍鎮(zhèn)靜后澆注。第二步鑄造,采用砂型鑄造工藝,試生產(chǎn)和小批量生產(chǎn)時(shí)采用型芯結(jié)合,大批量生產(chǎn)時(shí)采用消失模鑄造工藝,沿中板底面曲面分型,或沿中板垂直中心線分型,半封閉澆注系統(tǒng),設(shè)明或暗冒口,有條件時(shí)安放過濾片,合箱后,中部槽重153-1000Kg,澆注時(shí)間為20-45秒,中部槽在型內(nèi)的溫度低于200℃后開箱,空冷,合格的鑄件出廠前安裝聯(lián)接銷。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的中部槽,其特征是槽體和聯(lián)接銷之間由螺栓聯(lián)結(jié),槽體有舌板一端的槽幫凹坑處鑄出的空腔上有一安裝孔,聯(lián)接銷上有螺紋孔。
全文摘要
本發(fā)明是一種煤礦井下刮板輸送機(jī)所用的,帶可裝卸聯(lián)接銷的整鑄鑄鋼中部槽,其槽體和聯(lián)接銷采用機(jī)械聯(lián)接結(jié)構(gòu),對槽體的選材立足于鑄態(tài)下使用,在保證足夠的塑性和韌性的同時(shí),重點(diǎn)保證槽體的強(qiáng)度和硬度指標(biāo),本發(fā)明槽體整體鑄造成型技術(shù)除符合中部槽圖紙形狀、尺寸精度、表面粗糙度和無鑄造缺陷外,從根本上杜絕了中部槽開焊弊端,槽體抗磨,聯(lián)接銷抗斷裂,且裝卸方便,便于處理偶然事故,整槽使用壽命可提高20—50%。
文檔編號(hào)B65G19/04GK1228383SQ98113799
公開日1999年9月15日 申請日期1998年2月27日 優(yōu)先權(quán)日1998年2月27日
發(fā)明者張景輝 申請人:張景輝
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