现代复合锤头铸造技术
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2. 2 高铬铸铁 + 碳钢
两种材质的成分及浇注温度见表 3 序号 2。工艺 为 : 造型后在型腔中锤头头部放置一燕尾槽状材质为 Q235 - A 钢板 , 将型腔隔成两个各自封闭的两部分 , 隔 板厚度为 1mm , 隔板在使用前要进行除锈等净化处
1. 砂箱 2、6. EPS 模样 3、8. 直浇道 4. 浇口杯 (浇高铬铸铁) 5. 钢 结构 7. 浇口杯 (浇高锰钢)
■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■■
破
·
磨
合金块 。高锰钢在未硬化之前其初始硬度较低 ,在磨损 状态下极易磨损 , 为此用硬质合金支承初始状态时软 的高锰钢基体 , 镶铸后两者界面可以达到冶金结合 , 表 现出优良的耐磨性能 。其成分 、浇注温度及与高锰钢相 比的耐磨性见表 2。
OZ′又 以 大 小 和 方 向 都 不 变 的
方体 , 写出该立方体在直角坐标系中的运动方程 , 对时
角 速 度 矢 量 ω 绕 定 轴 OZ 进
间求二阶导得出该立方体的加速度 , 即可求微立方体
动 。动锥绕固定点 O 的运动是
的惯性力及惯性力矩 , 沿一剖分的圆环体积积分得该
定点运动 , 且转动中两坐标轴
近年来 , 我国冶铸工作者根据锤头的使用工况条 件和单一材料锤头存在的问题 , 在复合锤头生产工艺 方面进行了应用研究 , 采用了镶铸 、双金属复合铸造工 艺生产锤头 , 充分发挥材料的各自优点 , 锤头的不同部 位采用不同的材料 , 从而使不同部位具有不同的性能 , 复合锤头在实际使用中 ,表现出了优良的使用性能 。
SEL ECTED
No. 4 ( April . Issue) 2003 , Volume 31 ,Serial No. 316
Crushers & Grinders Advance in Crushing and Grinding Technology ………………………… Mu Fusheng (6 - 9) The paper summarized t he advance of crushing and grinding technology in recent years in our country , analyses t he different level of advanced technology about our country and foreign coun2 tries , puts forward t he development trend of t he crushing and grinding equipment in our coun2 try. [ Descriptors] Crushing equipment Grinding equipment Advance Selection of Drive System of Mill ……………………………………… Shi Yanping (9 - 10) The principles and performances of current some kinds of drive system in mill at home and abroad are expounded , which provides t he reference for designing a new drive system of mill. [ Descriptors] Mill Dectromotor Drive system Variant Analysis and Design on Mill …………………………… Dai Qinghui et al. (11 - 13) Analysis on Mat hematical Model of Grain Size Distribution of Cone Cracher ………………
矿山机械 2003. 04
锤 式破碎机是水泥 、陶瓷 、矿山和电力等行业广泛 使用的破碎机械 , 锤头是其主要的易磨损件 , 其
先用一种材料预制锤柄或锤端 , 然后将预先制造的锤 柄或锤端放入铸型内浇注另一种液体金属铸造成型 。
工作条件恶劣 , 在高速转动中经受各种物料的冲击与
1. 1 预制碳钢锤柄 ,后铸造锤端
…………………………………………………………………Lin Dong et al. (13 - 14) Modern Casting Technology of Compound Hammer ………………… Chai Zengtian (15 - 16) The paper summarizes t he technological approach of casting compound hammer of domestic crusher in recent years , points out t he material , heat - treat ment technology , structural perfor2 mance of hammer handle and hammer end of cast - in insert compound hammer and double met2 al compound hammer. [ Descriptors] Hammer Compound Wear resistance Brief Met hod of Calculating Inertia Moment of Moving Cone in Cone crusher ………………
图 2 高铬铸铁 + 高锰钢复合锤头整体消失模真空吸铸工艺
理 ,设置两套浇注系统 ,分别注入两种金属液 。从破碎 石灰石物料上比较 ,较高锰钢锤头寿命提高 2 倍以上 。
参考文献 1 张希胜 . 镶铸复合锤头的研制 . 山东建材 ,1997(3) 2 金旭多 . 一种锤头的双金属复合铸造方法 . 铸造 ,1997(3) 3 范应光 . 镶铸硬质合金块的高锰钢锤头 . 铸造 ,1997(10) 4 吴振卿 . 高铬铸铁 - 铸钢双金属复合锤头的研制 . 铸造设备研究 ,2000(5) 5 陈和兴 . 高锰钢镶铸硬质合金锤头的研制 . 铸造技术 ,2000(4) 6 葛升平 . 高铬铸铁复合锤头的试制及应用 . 热加工工艺 ,1999(4) 7 么向和 . 耐磨复合锤头的研制与应用 . 铸造技术 ,1996(4) 8 符寒光 . 破碎机高铬铸铁复合锤头的研制 . 现代铸铁 ,1996(4) 9 许云华 . 双金属耐磨复合锤头的研制与应用 . 机械工人 ,1999(2) □
15
© 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net
矿山机械 2003. 04
有 关动锥惯性力矩计算公式的推导 ,目前使用较为 普遍的有两种方法 : 一种是用转动刚体的复合运
圆环的惯性力及惯性力矩 , 最后将动锥视为多个叠加
正向的夹角β不变 , 所以 , 动锥
圆环进行求和 ,得出动锥的惯性力矩计算公式[2 ] 。
作规则进动 。动锥关于自转轴
这两种方法的基本思路都是 : 先取微元 , 求微元的
OZ′对称 。
惯性力及惯性力矩 , 然后叠加求和得出动锥整体的惯
为了使动锥作规则转动 ,必
1. 2 预制锤端 ,后铸造锤柄
1 所示) 。锤柄和
锤柄与锤端的材质选择 , 一种组合是锤柄的材料
锤端分别采用不
选择普通碳钢如 ZG25、ZG45 , 锤端选用高铬铸铁 ; 另一
同的材料制造 。首
图 1 锤柄与锤端示意图
种组合是锤柄为高Байду номын сангаас钢 , 锤端为高锰钢母体镶嵌硬质
破 · 磨
Mining & Processing Equipment
性力矩计算公式 。
动方法 , 求出动锥中
论文编号 :1001 - 3954 ( 2003) 04 - 0016 - 17
1 动锥的
圆锥破碎机动锥惯性力 一层微圆环的绝对加
速度与相对加速度 、 牵连加速度 、哥氏加
动力学分析
图 1 是动锥的角
速度的关系 , 再求出 该圆环中各个加速度
矩计算的简明方法
速度矢量图 。设动锥 以大小不变的角速度
性力矩 。其优点是力学概念简单明晰 ,同时给出了工程
须给动锥一个具有一定大小和
计算方法 。但由于推导过程中采用取微分 、积分再求有
方向的对固定点 O 的外力矩
限和的方式 , 过程较为复杂 。本文用动量矩理论 , 直接
MO 。由于动锥相对于定轴作偏
取动锥整体的角速度进行研究 , 即可推导出动锥的惯
图 1 动锥角速度矢量图 心转动 ,动锥将产生惯性力及惯
对应的惯性力和惯性
ω1 绕其自转轴 OZ′转
力矩 , 最后将动锥视 为多个叠加圆环进行 求和 , 得出动锥的惯
胡百鸣 郎宝贤
武汉科技大学城建学院 湖北武汉 430070
动 , 但其角速度矢量 ω1 的 方 向 随 时 间 变 化 。同 时 , 自 转 轴
性力矩计算公式[1 ] ; 另一种是直接在动锥中取一微立
铬铸铁为主 。锤头可
柴增田
筋型材直接弯制成型
以划分为锤柄与锤端 两部分 (如图 1 所
承德石油高等专科学校 河北承德 067000
锤柄 , 锤端材料一般 选用高铬铸铁 。
示) , 由于服役的具体工况条件不同 , 锤头的不同部位 要求具有不同的使用性能 。锤柄要求具有较高的综合 机械性能 , 需要具有一定的强度和韧性 , 而锤头磨损的 主要部位是锤端部 , 因此要求锤端具有强的耐磨性 能 。使用单一高锰钢耐磨材料制造锤头 , 材料消耗大 , 生产成本高 , 锤柄部位的韧性差 , 使用中容易断裂 , 锤 柄加工性能差 ,特别是联接孔无法进行加工 。而用高铬 铸铁生产的锤头 , 由于韧性差 , 同样具有容易断裂和加 工困难的缺点 。
2 双液双金属复合铸造锤头
双液双金属复合铸造方法就是首先向铸型中浇入 一定厚度第一种金属液 , 同时浇入熔融的高温保护剂 , 以防止结合部位的高温氧化 , 在一定时间间隔后再浇 入第二种金属液 。
2. 1 高铬铸铁 + 高锰钢
采用整体消失模真空吸铸工艺 ,见图 2。在制得的 EPS 模样中放置经过稀盐酸清洗烘干的钢结构 ,材质为 Q235 - A , 形状为箱形结构 (见图 2 中的 5) , 一端开口 , 要求浇注高铬铸铁时不被熔穿 , 先浇高铬铸铁 , 然后浇 高锰钢 , 两种材质的化学成分及浇注温度见表 3 序号 1。此工艺生产的复合锤头 , 破碎煤时较高锰钢锤头寿 命提高 3 倍以上 。
高铬铸铁的成分在含有常规元素 C、Cr 、Si 、Mn 的 基础上 ,一般加入 Mo 、Ni 和 Re ,根据具体情况适当加入 微量合金 Cu 、B 、Ti 。根据抗磨性的需要 ,适当提高碳含 量是有利的 , 但碳含量增加 , 使高铬铸铁的韧性下降 , 碳含量应控制在 2. 4 %～2. 8 % 。铬是高铬铸铁中的主 要合金元素 ,其与碳结合可以生成 ( Cr , Fe) 7 C3 型共晶碳 化物 , 是合金中的主要抗磨相 。另外 , 固溶在基体中的 铬能提高基体热强度和抗氧化能力 , 但铬含量过高会 使残余奥氏体急剧增加和产生低硬度的 ( Cr , Fe) 23 C6 型 碳化物 , 使抗磨性能下降 , 因此铬含量控制在 14 %～ 18 % 。硅和锰有利于脱氧 , 硅过量将导致力学性能下 降 , 锰则会增加淬火组织中残余奥氏体量 , 降低抗磨 性 , 因此硅一般控制在 0. 4 %～0. 8 % , 锰控制在 0. 6 % ～1. 0 % 。加入适量的钼和镍是为了提高淬透性 , 钼含 量控制在 0. 5 %～1. 2 % ,镍控制在 0. 5 %～1. 0 % 。稀土
(收稿日期 :2002 - 11 - 08)
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Mining & Processing Equipment
© 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net
具有脱氧 、脱硫和消除其它有害杂质的作用 , 但过量反
1 镶铸复合锤头
镶铸复合锤
头就是将锤头整 体分成两部分 , 即 锤柄和锤端 (如图
而导致夹杂物的增多 , 降低高铬铸铁的强韧性 , 稀土一 般控制在 0. 05 %～0. 20 % 。新研究的锤柄和锤端的成 分 、浇注温度 、热处理工艺 、组织及与高锰钢相比的耐 磨性见表 1。
磨损 , 因此生产锤头
论文编号 :1001 - 3954 ( 2003) 04 - 0015 - 16
锤柄由于要求具
现代复合锤头铸造技术 选用高抗磨材料 。现
在常使用的抗磨材料 中 , 合金钢以高锰钢
有强的强韧性能 , 因 此一般选用碳钢 , 常 选用的碳钢为 ZG35、
为主 , 合金铸铁以高
ZG45 , 也可以使用钢
两种材质的成分及浇注温度见表 3 序号 2。工艺 为 : 造型后在型腔中锤头头部放置一燕尾槽状材质为 Q235 - A 钢板 , 将型腔隔成两个各自封闭的两部分 , 隔 板厚度为 1mm , 隔板在使用前要进行除锈等净化处
1. 砂箱 2、6. EPS 模样 3、8. 直浇道 4. 浇口杯 (浇高铬铸铁) 5. 钢 结构 7. 浇口杯 (浇高锰钢)
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破
·
磨
合金块 。高锰钢在未硬化之前其初始硬度较低 ,在磨损 状态下极易磨损 , 为此用硬质合金支承初始状态时软 的高锰钢基体 , 镶铸后两者界面可以达到冶金结合 , 表 现出优良的耐磨性能 。其成分 、浇注温度及与高锰钢相 比的耐磨性见表 2。
OZ′又 以 大 小 和 方 向 都 不 变 的
方体 , 写出该立方体在直角坐标系中的运动方程 , 对时
角 速 度 矢 量 ω 绕 定 轴 OZ 进
间求二阶导得出该立方体的加速度 , 即可求微立方体
动 。动锥绕固定点 O 的运动是
的惯性力及惯性力矩 , 沿一剖分的圆环体积积分得该
定点运动 , 且转动中两坐标轴
近年来 , 我国冶铸工作者根据锤头的使用工况条 件和单一材料锤头存在的问题 , 在复合锤头生产工艺 方面进行了应用研究 , 采用了镶铸 、双金属复合铸造工 艺生产锤头 , 充分发挥材料的各自优点 , 锤头的不同部 位采用不同的材料 , 从而使不同部位具有不同的性能 , 复合锤头在实际使用中 ,表现出了优良的使用性能 。
SEL ECTED
No. 4 ( April . Issue) 2003 , Volume 31 ,Serial No. 316
Crushers & Grinders Advance in Crushing and Grinding Technology ………………………… Mu Fusheng (6 - 9) The paper summarized t he advance of crushing and grinding technology in recent years in our country , analyses t he different level of advanced technology about our country and foreign coun2 tries , puts forward t he development trend of t he crushing and grinding equipment in our coun2 try. [ Descriptors] Crushing equipment Grinding equipment Advance Selection of Drive System of Mill ……………………………………… Shi Yanping (9 - 10) The principles and performances of current some kinds of drive system in mill at home and abroad are expounded , which provides t he reference for designing a new drive system of mill. [ Descriptors] Mill Dectromotor Drive system Variant Analysis and Design on Mill …………………………… Dai Qinghui et al. (11 - 13) Analysis on Mat hematical Model of Grain Size Distribution of Cone Cracher ………………
矿山机械 2003. 04
锤 式破碎机是水泥 、陶瓷 、矿山和电力等行业广泛 使用的破碎机械 , 锤头是其主要的易磨损件 , 其
先用一种材料预制锤柄或锤端 , 然后将预先制造的锤 柄或锤端放入铸型内浇注另一种液体金属铸造成型 。
工作条件恶劣 , 在高速转动中经受各种物料的冲击与
1. 1 预制碳钢锤柄 ,后铸造锤端
…………………………………………………………………Lin Dong et al. (13 - 14) Modern Casting Technology of Compound Hammer ………………… Chai Zengtian (15 - 16) The paper summarizes t he technological approach of casting compound hammer of domestic crusher in recent years , points out t he material , heat - treat ment technology , structural perfor2 mance of hammer handle and hammer end of cast - in insert compound hammer and double met2 al compound hammer. [ Descriptors] Hammer Compound Wear resistance Brief Met hod of Calculating Inertia Moment of Moving Cone in Cone crusher ………………
图 2 高铬铸铁 + 高锰钢复合锤头整体消失模真空吸铸工艺
理 ,设置两套浇注系统 ,分别注入两种金属液 。从破碎 石灰石物料上比较 ,较高锰钢锤头寿命提高 2 倍以上 。
参考文献 1 张希胜 . 镶铸复合锤头的研制 . 山东建材 ,1997(3) 2 金旭多 . 一种锤头的双金属复合铸造方法 . 铸造 ,1997(3) 3 范应光 . 镶铸硬质合金块的高锰钢锤头 . 铸造 ,1997(10) 4 吴振卿 . 高铬铸铁 - 铸钢双金属复合锤头的研制 . 铸造设备研究 ,2000(5) 5 陈和兴 . 高锰钢镶铸硬质合金锤头的研制 . 铸造技术 ,2000(4) 6 葛升平 . 高铬铸铁复合锤头的试制及应用 . 热加工工艺 ,1999(4) 7 么向和 . 耐磨复合锤头的研制与应用 . 铸造技术 ,1996(4) 8 符寒光 . 破碎机高铬铸铁复合锤头的研制 . 现代铸铁 ,1996(4) 9 许云华 . 双金属耐磨复合锤头的研制与应用 . 机械工人 ,1999(2) □
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© 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net
矿山机械 2003. 04
有 关动锥惯性力矩计算公式的推导 ,目前使用较为 普遍的有两种方法 : 一种是用转动刚体的复合运
圆环的惯性力及惯性力矩 , 最后将动锥视为多个叠加
正向的夹角β不变 , 所以 , 动锥
圆环进行求和 ,得出动锥的惯性力矩计算公式[2 ] 。
作规则进动 。动锥关于自转轴
这两种方法的基本思路都是 : 先取微元 , 求微元的
OZ′对称 。
惯性力及惯性力矩 , 然后叠加求和得出动锥整体的惯
为了使动锥作规则转动 ,必
1. 2 预制锤端 ,后铸造锤柄
1 所示) 。锤柄和
锤柄与锤端的材质选择 , 一种组合是锤柄的材料
锤端分别采用不
选择普通碳钢如 ZG25、ZG45 , 锤端选用高铬铸铁 ; 另一
同的材料制造 。首
图 1 锤柄与锤端示意图
种组合是锤柄为高Байду номын сангаас钢 , 锤端为高锰钢母体镶嵌硬质
破 · 磨
Mining & Processing Equipment
性力矩计算公式 。
动方法 , 求出动锥中
论文编号 :1001 - 3954 ( 2003) 04 - 0016 - 17
1 动锥的
圆锥破碎机动锥惯性力 一层微圆环的绝对加
速度与相对加速度 、 牵连加速度 、哥氏加
动力学分析
图 1 是动锥的角
速度的关系 , 再求出 该圆环中各个加速度
矩计算的简明方法
速度矢量图 。设动锥 以大小不变的角速度
性力矩 。其优点是力学概念简单明晰 ,同时给出了工程
须给动锥一个具有一定大小和
计算方法 。但由于推导过程中采用取微分 、积分再求有
方向的对固定点 O 的外力矩
限和的方式 , 过程较为复杂 。本文用动量矩理论 , 直接
MO 。由于动锥相对于定轴作偏
取动锥整体的角速度进行研究 , 即可推导出动锥的惯
图 1 动锥角速度矢量图 心转动 ,动锥将产生惯性力及惯
对应的惯性力和惯性
ω1 绕其自转轴 OZ′转
力矩 , 最后将动锥视 为多个叠加圆环进行 求和 , 得出动锥的惯
胡百鸣 郎宝贤
武汉科技大学城建学院 湖北武汉 430070
动 , 但其角速度矢量 ω1 的 方 向 随 时 间 变 化 。同 时 , 自 转 轴
性力矩计算公式[1 ] ; 另一种是直接在动锥中取一微立
铬铸铁为主 。锤头可
柴增田
筋型材直接弯制成型
以划分为锤柄与锤端 两部分 (如图 1 所
承德石油高等专科学校 河北承德 067000
锤柄 , 锤端材料一般 选用高铬铸铁 。
示) , 由于服役的具体工况条件不同 , 锤头的不同部位 要求具有不同的使用性能 。锤柄要求具有较高的综合 机械性能 , 需要具有一定的强度和韧性 , 而锤头磨损的 主要部位是锤端部 , 因此要求锤端具有强的耐磨性 能 。使用单一高锰钢耐磨材料制造锤头 , 材料消耗大 , 生产成本高 , 锤柄部位的韧性差 , 使用中容易断裂 , 锤 柄加工性能差 ,特别是联接孔无法进行加工 。而用高铬 铸铁生产的锤头 , 由于韧性差 , 同样具有容易断裂和加 工困难的缺点 。
2 双液双金属复合铸造锤头
双液双金属复合铸造方法就是首先向铸型中浇入 一定厚度第一种金属液 , 同时浇入熔融的高温保护剂 , 以防止结合部位的高温氧化 , 在一定时间间隔后再浇 入第二种金属液 。
2. 1 高铬铸铁 + 高锰钢
采用整体消失模真空吸铸工艺 ,见图 2。在制得的 EPS 模样中放置经过稀盐酸清洗烘干的钢结构 ,材质为 Q235 - A , 形状为箱形结构 (见图 2 中的 5) , 一端开口 , 要求浇注高铬铸铁时不被熔穿 , 先浇高铬铸铁 , 然后浇 高锰钢 , 两种材质的化学成分及浇注温度见表 3 序号 1。此工艺生产的复合锤头 , 破碎煤时较高锰钢锤头寿 命提高 3 倍以上 。
高铬铸铁的成分在含有常规元素 C、Cr 、Si 、Mn 的 基础上 ,一般加入 Mo 、Ni 和 Re ,根据具体情况适当加入 微量合金 Cu 、B 、Ti 。根据抗磨性的需要 ,适当提高碳含 量是有利的 , 但碳含量增加 , 使高铬铸铁的韧性下降 , 碳含量应控制在 2. 4 %～2. 8 % 。铬是高铬铸铁中的主 要合金元素 ,其与碳结合可以生成 ( Cr , Fe) 7 C3 型共晶碳 化物 , 是合金中的主要抗磨相 。另外 , 固溶在基体中的 铬能提高基体热强度和抗氧化能力 , 但铬含量过高会 使残余奥氏体急剧增加和产生低硬度的 ( Cr , Fe) 23 C6 型 碳化物 , 使抗磨性能下降 , 因此铬含量控制在 14 %～ 18 % 。硅和锰有利于脱氧 , 硅过量将导致力学性能下 降 , 锰则会增加淬火组织中残余奥氏体量 , 降低抗磨 性 , 因此硅一般控制在 0. 4 %～0. 8 % , 锰控制在 0. 6 % ～1. 0 % 。加入适量的钼和镍是为了提高淬透性 , 钼含 量控制在 0. 5 %～1. 2 % ,镍控制在 0. 5 %～1. 0 % 。稀土
(收稿日期 :2002 - 11 - 08)
16
Mining & Processing Equipment
© 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net
具有脱氧 、脱硫和消除其它有害杂质的作用 , 但过量反
1 镶铸复合锤头
镶铸复合锤
头就是将锤头整 体分成两部分 , 即 锤柄和锤端 (如图
而导致夹杂物的增多 , 降低高铬铸铁的强韧性 , 稀土一 般控制在 0. 05 %～0. 20 % 。新研究的锤柄和锤端的成 分 、浇注温度 、热处理工艺 、组织及与高锰钢相比的耐 磨性见表 1。
磨损 , 因此生产锤头
论文编号 :1001 - 3954 ( 2003) 04 - 0015 - 16
锤柄由于要求具
现代复合锤头铸造技术 选用高抗磨材料 。现
在常使用的抗磨材料 中 , 合金钢以高锰钢
有强的强韧性能 , 因 此一般选用碳钢 , 常 选用的碳钢为 ZG35、
为主 , 合金铸铁以高
ZG45 , 也可以使用钢