用于制造磨球的設備和方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于制造磨球的設備和一種利用所述設備制造磨球的方法。
【背景技術】
[0002]金屬磨球是一種形狀簡單并且大批量制造的產品，主要作為研磨介質而被廣泛使用。目前選礦企業(yè)采用的金屬磨球多呈球體或多面體。金屬磨球通常通過鍛造或鑄造來制造。
[0003]現有的鍛造磨球的工藝包括熔煉鋼水、澆注鋼錠、乳制圓鋼、圓鋼切塊、加熱鍛軋或軋制鋼球、鋼球熱處理、檢查以及成品入庫，工藝過程復雜，并且鍛造軋制需要進行二次加熱，浪費能源且使得工人勞動量大。
[0004]現有的鑄造磨球工藝包括熔煉鐵水或鋼水、造磨球鑄型、澆注磨球、打開鑄型、清理鑄球、熱處理鑄球、檢驗鑄球、成品入庫。鑄造工藝雖然減少了軋制鋼材和二次加熱、鍛打過程的能源消耗以及工人的勞動量，但由于鑄造磨球的內部缺陷，例如結晶晶粒粗大、縮松縮孔夾渣等較多且難以消除，所以鑄造出的磨球在使用過程中磨損量大，破碎率高。為了加大產量，目前的磨礦機直徑已加大到13米左右。這種大型磨機對磨球質量要求很高。為了提高磨球的韌性和質量，在現有技術中的常規(guī)做法是將鑄造磨球的合金中的鉻成分含量提高，目前已達26%左右。這種做法顯著增加了能源和資源的浪費。
[0005]因此，如何在制造磨球的過程中提高磨球的性能、避免對能源和資源的浪費、同時降低工人的勞動量，成為亟待解決的問題。
[0006]滾壓加工是一種壓力光整加工，其利用金屬在常溫狀態(tài)的冷塑性特點，利用滾壓刀具對工件表面施加一定的壓力，使工件表層金屬產生塑性流動，填入到原始殘留的低凹中，以降低工件表面的粗糙度。被滾壓的表層金屬發(fā)生塑性變形，使得表層組織冷硬化且晶粒變細，形成致密的纖維狀，并形成殘余應力層，使得表層的硬度和強度得以提高，從而改善工件表面的耐磨性、耐蝕性和配合性。
[0007]由此可知，采用滾壓加工制造磨球有助于解決以上提到的技術問題。

【發(fā)明內容】

[0008]為了在制造磨球的過程中提高磨球的性能、避免對能源和資源的浪費、同時降低工人的勞動量，本發(fā)明公開了一種用于制造磨球的設備，所述設備包括致動裝置和由致動裝置驅動的滾壓裝置，其中滾壓裝置包括:
[0009]基座；
[0010]輥子支架，其固定在基座上；
[0011]兩個滾壓輥子軸，其互相平行且可旋轉地安裝在輥子支架上，兩個滾壓輥子軸中的一個或兩個可操作地連接到致動裝置；
[0012]一個或多個支持輥子軸，其與滾壓輥子軸平行且可旋轉地安裝在輥子支架上，并且處于由兩個滾壓輥子軸的旋轉軸線形成的平面下方；
[0013]呈圓柱形且長度相等的兩個滾壓輥子，其分別固定在相應的滾壓輥子軸上且能夠與所固定的滾壓輥子軸一起旋轉；以及
[0014]呈圓柱形的一個或多個支持輥子，其分別固定在相應的一個或多個支持輥子軸上且能夠與相應的支持輥子軸一起旋轉；
[0015]其特征在于:
[0016]每個滾壓輥子包括從其表面徑向向外突出且沿其旋轉軸線螺旋延伸的滾壓葉片;
[0017]每個滾壓輥子在相應滾壓葉片的相鄰兩圈之間具有沿滾壓輥子周向布置的多個徑向凸起部，每個徑向凸起部的表面呈圓柱側面，各徑向凸起部的表面弧度相同；以及
[0018]每個滾壓葉片在每側上具有與所述側接鄰的徑向凸起部對應的多個傾斜的側向凸起部，每個側向凸起部的表面呈圓臺側面，各側向凸起部的表面弧度相同。
[0019]優(yōu)選地，每個滾壓葉片突出的高度從滾壓輥子的進料端向滾壓輥子的與進料端相反的排料端逐漸增大。
[0020]優(yōu)選地，在兩個滾壓輥子被安裝在工作位置的情況下，每個滾壓葉片突出的高度在沿相應滾壓輥子旋轉軸線的相同軸向位置處相同。
[0021]優(yōu)選地，在兩個滾壓輥子被安裝在工作位置的情況下，兩個滾壓葉片的高度被設置成使得兩個滾壓葉片的在滾壓輥子排料端附近的部分互相接觸。
[0022]優(yōu)選地，兩個滾壓輥子上的相應滾壓葉片的螺旋方向相同。
[0023]可選地，兩個滾壓輥子上的相應滾壓葉片的螺旋方向相反。
[0024]優(yōu)選地，每個滾壓葉片在相應滾壓輥子的旋轉軸線上延伸的長度等于所述滾壓葉片的螺距的3倍。
[0025]可選地，每個滾壓葉片在相應滾壓輥子的旋轉軸線上延伸的長度等于所述滾壓葉片的螺距的2倍至4倍。
[0026]本發(fā)明還公開了一種利用所述設備制造磨球的方法，所述方法包括下述步驟:
[0027]-啟動所述設備，使得兩個滾壓輥子開始旋轉；
[0028]-將待加工的工件放置于兩個滾壓輥子的進料端與支持輥子之間；
[0029]-朝向滾壓輥子的排料端推動工件，使得工件與滾壓輥子接觸，具體是使得工件與滾壓輥子上的多個徑向凸起部和多個側向凸起部接觸；以及
[0030]-在滾壓輥子的排料端附近收集受到滾壓輥子滾壓且切斷的工件成品；
[0031]其特征在于:
[0032]在兩個滾壓輥子上的相應滾壓葉片的螺旋方向相同的情況下，調節(jié)所述設備使得兩個滾壓輥子的旋轉方向相同；以及
[0033]在兩個滾壓輥子上的相應滾壓葉片的螺旋方向相反的情況下，調節(jié)所述設備使得兩個滾壓輥子的旋轉方向相反。
[0034]優(yōu)選地，待加工的工件是圓鋼。
[0035]由于本發(fā)明無需對待加工的工件進行二次加熱，同時在制造磨球的過程中實現高度自動化，因此本發(fā)明能夠在制造磨球的過程中提高磨球的性能、避免對能源和資源的浪費、同時降低工人的勞動量。
【附圖說明】
[0036]將會以實施例的方式并且參考附圖進一步描述本發(fā)明，其中:
[0037]圖1是示出根據本發(fā)明的第一實施例的設備的立體圖。
[0038]圖2是示出圖1所示設備的俯視圖。
[0039]圖3是示出圖1所示設備的前視圖。
【具體實施方式】
[0040]圖1是示出根據本發(fā)明的第一實施例的設備的立體圖。如圖所示，設備I包括致動裝置(未示出)和由致動裝置驅動的滾壓裝置3，其中滾壓裝置3包括:基座5 ;輥子支架6，其固定在基座5上；兩個滾壓輥子軸7、8，其互相平行且可旋轉地安裝在輥子支架6上，滾壓輥子軸7通過齒輪、皮帶、連桿、或其它方式可操作地連接到致動裝置，滾壓輥子軸8通過齒輪、皮帶、連桿、或其它方式可操作地連接到滾壓輥子軸7以與滾壓輥子軸7沿相同方向等速旋轉；支持輥子軸2，其與滾壓輥子軸7、8平行且可旋轉地安裝在輥子支架6上，并且處于由兩個滾壓輥子軸7、8的旋轉軸線形成的平面下方；呈圓柱形且長度相等的兩個滾壓輥子9、10，其分別固定在相應的滾壓輥子軸7、8上且能夠與所固定的滾壓輥子軸7、8 —起旋轉；以及呈圓柱形的支持輥子(未示出)，其固定在支持輥子軸2上且能夠與支持輥子軸2 —起旋轉，以便支持待加工的工件。
[0041]圖2和圖3分別是示出圖1所示設備的俯視圖和前視圖。
[0042]如圖1-3所示，滾壓輥子9包括從其表面徑向向外突出且沿其旋轉軸線螺旋延伸的滾壓葉片12。滾壓輥子10包括從其表面徑向向外突出且沿其旋轉軸線螺旋延伸的滾壓葉片13。滾壓輥子9在滾壓葉片12的相鄰兩圈之間具有沿滾壓輥子9周向布置的多個徑向凸起部14，每個徑向凸起部14的表面呈圓柱側面，各徑