壓輥的制作方法
【專利說明】壓輥
[0001]本發(fā)明涉及一種用于輥式壓力機的壓輥，特別用于粒狀物料的壓塊、壓實或碾碎，包括一個壓輥芯體和一個固定在壓輥芯體的周邊上的輥套，該輥套是由多個分布在周邊上的、具有彼此面對的端面的弓形部分組合而成，各弓形部分具有在正面環(huán)繞的夾緊凸肩，該夾緊凸肩具有第一夾緊面，并且弓形部分在正面上分別利用至少一個固定環(huán)可松開地固定在壓輥芯體上，該固定環(huán)搭接弓形部分的夾緊凸肩。優(yōu)選指的是用于一種用于熱壓塊或熱壓實的輥式壓力機的壓輥，例如用于直接還原鐵(DRI)的熱壓塊或熱壓實。粒狀物料在本發(fā)明范圍內(nèi)也指粉塵狀料或粉末材料。所謂(兩側(cè)的)端面指的是沿著切向方向(周向)方向限定相關(guān)弓形部分的面。因此，一個弓形部分的一個端面面對一個沿切向方向相鄰或相繼的弓形部分的一個端面。這些端面都是與軸向平行地定向的，而且位于由壓輥軸線和壓輥半徑構(gòu)成的平面中，并通過弓形部分的內(nèi)徑和外徑限定。
[0002]—臺輥式壓力機通常具有兩個反向旋轉(zhuǎn)的壓輥。在壓塊或壓實過程中，粒狀散料在兩個壓輥之間被壓實。為此，由弓形部分組合而成的輥套裝備了壓制工具，這些壓制工具可以具有用于壓塊或壓實的模槽。但本發(fā)明還包含配有這樣的弓形部分的壓輥，其配備慣常的防磨損保護層，例如用于物料的粉碎。特別在進行熱壓塊或熱壓實時，壓輥因被加工的物料而處于高溫之下，從而也使得弓形部分本身承受高溫。這例如在加工還原鐵礦石或海綿鐵時是這種情況，其所處溫度可高達900°C。在高溫下，弓形部分及其壓制工具通常都得經(jīng)受一定磨損。為了限制這種磨損，這些壓制工具及其外套通常都須加以冷卻，例如利用水冷卻。早已熟知的是:例如在壓輥的夾緊環(huán)中集成冷卻通道。
[0003]由于(工具)弓形部分都得經(jīng)受磨損，所以它們都是可松開的、因而是可更換地固定在壓輥芯體上的。這種固定利用兩側(cè)的固定環(huán)實現(xiàn)，這些固定環(huán)也稱為夾圈或夾緊環(huán)并且搭接弓形部分的兩側(cè)的夾緊凸肩。對這些弓形部分的穩(wěn)定性在實際中提出很高的要求，因為它們經(jīng)受很高的負荷。
[0004]例如在DE 25 36 670 Al中公開了一種利用配有弓形部分的壓輥對粒狀散料進行熱壓實和熱壓塊的輥式壓力機。其弓形部分都配有突緣或凸肩，在其上作用固定機構(gòu)，再利用這些固定機構(gòu)將弓形部分固定在壓輥芯體上。按上述已知的實施形式，設(shè)置可翻轉(zhuǎn)的、被安置在壓輥芯體上的夾緊箍作為固定機構(gòu)，這些夾緊箍經(jīng)過一個拉緊螺栓而被壓緊在弓形部分上。此外，作為固定機構(gòu)替代地也建議采用冷卻的收縮環(huán)、沿徑向設(shè)置的螺釘?shù)鹊取?br>[0005]利用那些搭接弓形部分的夾緊凸肩的固定環(huán)或夾緊環(huán)來固定弓形部分的方法在實際中已為人熟知。夾緊凸肩通常在弓形部分的整個圓周范圍上都具有同樣的橫截面。拉緊螺栓被安置在兩個彼此相鄰的弓形部分之間的端面的區(qū)域內(nèi)。為此，在這些端面上加工出合適的槽，這些槽容納著拉緊螺栓。已知的實施形式都已原則上得到證明，然而它們就其穩(wěn)定性和持久性而言是可以進一步發(fā)展的。本發(fā)明即以此處為著力點。
[0006]本發(fā)明的任務在于提供一種開頭所述類型的輥式壓力機的壓輥，這種壓輥在結(jié)構(gòu)簡單和安裝方便的同時還使得弓形部分具有高度穩(wěn)定性和持久性，從而確保了弓形部分的高使用壽命。
[0007]為了解決上述任務，本發(fā)明針對開頭所述類型的輥式壓力機用的壓輥設(shè)定:弓形部分在其正面和/或夾緊凸肩上在配置給端面的正面邊緣區(qū)域中具有外部的材料增強部，這些材料增強部相對于第一夾緊面沿徑向朝外突出和/或相對于正面沿軸向朝外突出并且沿周向(切向方向)在它們之間形成具有第一夾緊面的袋狀成型部，固定環(huán)的第二夾緊面貼靠在該第一夾緊面上。在此有利的做法是:固定環(huán)具有多個分布在周邊上的、分別配置給一個弓形部分的夾緊突起部，這些夾緊突起部例如具有第一夾緊面，并且僅在一個弓形部分的圓周的一部分上延伸，并且嵌入弓形部分的袋狀成型部中。優(yōu)選每個弓形部分都具有一個袋狀成型部，并且夾緊環(huán)具有多個夾緊突起部，其中為每個弓形部分配置一個夾緊突起部。然而也在本發(fā)明范圍內(nèi)的是:一個弓形部分具有多個袋狀成型部和/或為每個弓形部分配置多個夾緊突起部，或者為一個袋狀成型部配置多個夾緊突起部。
[0008]在此本發(fā)明從這樣的認識出發(fā):如果各弓形部分針對性地配備(外部)材料增強部，則可借從提高弓形部分的穩(wěn)定性，并進而提高其使用壽命。上述思考乃基于下述事實:固定環(huán)不必一定在整個周邊上與弓形部分夾緊，從而利用例如所述的夾緊突起部實現(xiàn)一種局部限定的夾緊就足夠的。因此，就能夠?qū)尾糠峙鋫涓郊拥牟牧显鰪姴亢鸵虼思雍癫?，因為在這些部位中不需要提供用于夾緊的夾緊面。通過這種方式弓形部分在特別關(guān)鍵的部位中的穩(wěn)定性能顯著改進，從而提高其使用壽命。夾緊環(huán)具有配有冠狀突起部的冠形環(huán)形式的結(jié)構(gòu)，這些冠狀突起部優(yōu)選沿徑向朝內(nèi)(即朝壓輥軸線)從夾緊凸緣突出并且此外還沿與軸向平行方向朝內(nèi)(即朝向弓形部分)從夾緊環(huán)或其基環(huán)突出。按這樣一種設(shè)計結(jié)構(gòu)，便能極好地實現(xiàn)前述的材料增強，這種材料增強不會損害弓形部分的夾緊，而且能提高弓形部分的穩(wěn)定性。
[0009]特別優(yōu)選利用與軸向平行的夾緊螺栓實現(xiàn)固定環(huán)的夾緊固定，換言之，就是固定環(huán)借助于與軸向平行的夾緊螺栓被夾緊在弓形部分上。也可做下述設(shè)定:第一夾緊面和/或第二夾緊面為了產(chǎn)生徑向夾緊力，在與軸向平行的夾緊螺栓的夾緊過程中，相對于壓輥軸線傾斜地定向。因此，按原則上已知的方式，夾緊凸肩具有第一夾緊面；夾緊環(huán)則按同樣已知的方式具有第二夾緊面，換言之，就是夾緊環(huán)的夾緊面在裝配過程中壓緊在夾緊凸肩的夾緊面上，從而使弓形部分被夾緊在壓輥芯體上。通過這些斜的夾緊面，沿著與軸向平行方向所施加的夾緊力會增強成徑向力，從而保證了將弓形部分完善地固定在壓輥芯體上。此外，除了這種力鎖合的連接之外，還有利地設(shè)定:弓形部分也是形鎖合地保持在壓輥芯體上。為此，弓形部分在內(nèi)圓周側(cè)和壓輥芯體在外圓周側(cè)都可具有合適的形鎖合元件(突起部和凹穴)，從而例如在弓形部分和壓輥芯體之間實現(xiàn)了一種槽/榫連接。根據(jù)本發(fā)明的另一項建議，作了如下設(shè)定:弓形部分各自具有至少一個與軸向平行的貫通部以用于夾緊螺栓，該貫通部針對沿切向的延伸而言被安置在弓形部分的兩個端面之間，例如在兩個端面之間居中處。于此，本發(fā)明以下述認知為出發(fā)點:為了提高弓形部分的穩(wěn)定性并進而提高其使用壽命，須做到:該夾緊螺栓(兩個固定環(huán)在之間布置弓形部分的情況下利用該夾緊螺栓彼此夾緊)不是被安置在端面的區(qū)域內(nèi)并且因此不是被安置在兩個依次相繼的弓形部分之間，而是將用于夾緊螺栓的貫通部集成到弓形部分中，例如針對沿切向的延伸而言被安置在兩個端面之間居中處。這些可供選擇的措施獲得如下結(jié)構(gòu):在弓形部分的端面上不需要成形出與軸向平行的槽、突起部之類，后者在安裝好的狀態(tài)中容納著夾緊螺栓。通過上述措施，便可避免可能產(chǎn)生的弓形部分的弱化位置，特別是端面區(qū)域內(nèi)的弱化位置，從而可進一步提高弓形部分的穩(wěn)定性。利用簡單的工藝方式便可加工出與軸向平行的貫通部，例如作為穿孔，這不會影響弓形部分的穩(wěn)定性。同樣還可按照此方式實現(xiàn)簡單的夾緊。另一方面還可考慮一些實施形式，據(jù)此夾緊螺栓按傳統(tǒng)方式安置在弓形部分之間。
[0010]開頭所述的對于本發(fā)明重要的材料增強部優(yōu)選安置在(用于夾緊螺栓的)貫通部的兩側(cè)，從而使貫通部在材料增強部之間設(shè)置在袋狀成型部的區(qū)域中。于是，所述的夾緊環(huán)以其夾緊突起部優(yōu)選僅在一個中心區(qū)內(nèi)作用于弓形部分，夾緊螺栓也是定位在該中心區(qū)內(nèi)。
[0011]固定環(huán)(夾緊環(huán))優(yōu)選固定環(huán)具有搭接弓形部分的夾緊凸肩的夾緊凸緣，該夾緊凸緣具有所述第二夾緊面，該第二夾緊面被夾緊在弓形部分的夾緊凸肩的相對應的第一夾緊面上。夾緊突起部布置在夾緊凸緣上，夾緊突起部有利地沿徑向從夾緊凸緣朝內(nèi)突出且且沿著與軸向平行的方向從夾緊環(huán)或從夾緊環(huán)的一個基環(huán)朝內(nèi)突出。
[0012]如前所述，固定環(huán)有利地利用夾緊螺栓加以夾緊。然而，本發(fā)明提出的具有所述材料增強部和弓形部分的安置在材料增強部之間的袋狀成型部的設(shè)計結(jié)構(gòu)也可以替代地利用這樣的固定環(huán)予以實現(xiàn)，該固定環(huán)是通過熱橫向連接意義上的熱套(乘其熱脹時套上)進行固定。因此，本發(fā)明也包含這些一些實施形式，根據(jù)這些實施形式，固定環(huán)被熱套地安裝在弓形部分上或其夾緊凸肩上。
[0013]本發(fā)明的另一項建議涉及弓形部分的端面的設(shè)計結(jié)構(gòu)。業(yè)已說明:在端面區(qū)域中可以放棄用于導引夾緊螺栓的槽或類似結(jié)構(gòu)。當然，端面的一定輪廓仍可能是符合目標的，借以擴大弓形部分和壓輥芯體之間的接觸面的弧長，從而可減小在不對稱負荷作用下產(chǎn)生傾倒的危險。因此，弓形部分的一個端面具有例如突起部并且弓形部分的另一個端面具有一個相對應的袋部，其中，一個弓形部分的突起部類似于槽/榫連接地嵌入鄰接的或后繼的弓形部分的一個相應袋部中。按此方式便可實現(xiàn)使弓形部分在壓輥芯體上獲得一個延長的支承面。這種類似于槽/榫連接的設(shè)計結(jié)構(gòu)基本上涉及到端面的中心區(qū)。這些端面在那些配置給正面的端面邊緣區(qū)域中，即在弓形部分的整個徑向厚度上在突起部/袋部的兩側(cè)并且沿徑向在突起部/袋部的上方在弓形部分的整個軸向厚度上都設(shè)計成形為平坦的和因而為無階梯的。通過這些端面的邊緣區(qū)域的這樣一種基本上平坦/無階梯的結(jié)構(gòu)，便可避免弱化位置，從而實現(xiàn)一種特別穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)。
[0014]本發(fā)明的主題也是一種包括兩個所述類型的壓輥的輥式壓力機。因此，本發(fā)明提出的壓輥特別優(yōu)選通過在一個輥式壓力機之內(nèi)的組合而得到保護。這種輥式壓力機可以優(yōu)選用于粒狀物料的壓塊和/或壓實，特別用于熱壓塊/熱壓實。
[0015]下面將參照僅示出一個實施例的附圖，對本發(fā)明作詳細說明。附圖表示:
[0016]圖1以一個透視圖示出一個壓輥的示意簡化圖；
[0017]圖2圖1所示主題的一