[发明专利]复合压辊的制造

说明书

技术领域

本发明总体上涉及复合压辊的制造，包括使用焊接以获得分层的或立体分布特性来改进整个辊子的性能和/或寿命。尤其是，本发明涉及被一种或堆焊组合物覆盖的金属基底。

在本申请中为了简化目的，任何对“焊接”的提及指的是“焊接、镀层和硬面”，任何对“被焊接”的提及指的是“被焊接、被镀层和/或被硬面化”。

通篇中的“制造”一词不仅用于被焊接辊子以及其它类似金属部件的主要生产，还用于该种部件的整修。

背景技术

复合辊的一种应用是用来将材料碾压至贸易中可接受的精度的压辊。例如，压辊用作矿石破碎机和用于水泥制造的原料、炼砖、粒状高炉矿渣破碎机。

应该明白，使用复合辊的许多应用场合要求复合压辊是耐用的以承受巨大压强和力。因此，复合辊制造所提供的部件，是在恶劣和苛刻的工作环境中使用，在该环境中能够耐受磨损、附着、腐蚀、氧化和/或侵蚀很重要。

一种公知的提供这种耐用复合辊的方法是制造一种包括金属底部或基底的复合辊，该金属底部或基底被焊接在一个或多个基底表面上。这种基底可从各种材料中选择，公知的合适材料包括非合金或合金钢或其它合金。以这种方式，得到包括被焊接的、硬的耐磨涂层的基底。该涂层可通过焊接被施加，由所用的涂层材料特性所限制使得焊接后有微小的厚度增加。这种涂层方法具有的问题包括涂层的硬度越增加(期望其增加辊子的寿命和效果)，越难施加该涂层并且该涂层对裂化越敏感。因此在使用硬化材料和使用该涂层方法的辊子的寿命和操作效果之间有一个折衷。

另一种公知的提供耐用复合辊的方法是在WO2008/125445中描述的并被转让给Polysius AG。根据WO2008/125445，提供一种具有型材(profiled member)的高压床辊磨机，型材被插入沿辊子体间隔开的孔。所述型材为棒状并且一般由碳化钨合金制成。这种插入方法所具有的问题是随着时间流逝，基底会变形并且棒会被移位。随后很难修复辊磨机并且很耗时，对于拥有该辊磨机的工厂导致了费用浩大的操作上的停工。

发明内容

因此，本发明的一个目的是提供一种复合辊，其克服或至少减轻现有技术复合辊的问题。

根据本发明的第一个方面，提供一种如权利要求1所述的复合辊。

根据本发明的第二个方面，提供一种如权利要求17所述的复合辊的制造方法。

根据本发明的第三个方面，提供一种如权利要求18所述的复合辊的制造方法。

根据本发明的第四个方面，提供一种如权利要求19所述的复合辊的制造方法。

较佳的特征记载在从属权利要求中。

根据本发明的第一实施例，通过锻造或铸造的方式制造辊子基底，该辊子基底最好被加工或碾压成圆柱形。通常制造该基底之后紧随的是一系列非破坏性试验以确保其坚实。在通过焊接将腔体填满之后，在圆柱形基底的外部加上包含所需的该立体腔体的独立结构或构造。

根据本发明的第二实施例，铸造出带有表面腔体的辊子基底，或将辊子基底(铸造或锻造)加工或处理以生成表面腔体。紧随其后的是一系列非破坏性试验以确保其坚实。在此情况下，腔体结合在基底中并且通过焊接被直接填满。

较佳的，立体构造的腔体可以是椭圆形、半球形的、蜂窝结构的或任意其它合适的单个形状或组合。根据本发明，这些腔体可通过焊接填充并且与基底的完整熔接导致复合辊在形状上构成整体。

如果基底被指定或生产为一组既定的特性，如果焊接材料(一种或多种)被指定并生产为另一组既定的特性，并且如果堆焊的几何形状被设计成以获得空间方向性，则完成的辊子作为整体会具有适于使用的另一组既定的特性并且不能通过单独一种材料而获得。

本发明的其它实施例根据下述变更例来说明。

根据本发明的第一变更例，包含立体堆积的被焊接的组件随后在部分圆柱体表面或整个圆柱体表面被一层或多层堆焊包覆，以获得特定的性能。

根据本发明的第二变更例，复合辊上的焊态(as-welded)表面可被加工或碾压以改进样子，粗糙度或几何形状。

根据本发明的第三变更例，具有WO2007/028990中所揭示的装置，其内容通过整体引用完全合并在此，并且包括在焊接位置的焊接装置，支撑将通过在焊接位置的焊接装置被焊接的部件的装置，以及设置成加工这样焊接部件的表面的最终加工装置。

较佳的，制备的辊子基底被放置在类似车床的设备中，该设备允许其旋转及可能的分度(indexing)以便于焊接沉积。

较佳的，在使用或不使用气体屏蔽的情况下，在一个或多个焊头的帮助下进行焊接。