压榨机辊体网板包覆工艺.doc

压榨机辊体网板包覆工艺
【摘要】本文介绍了压榨辊网板的加工和装配方法，相关设备、工装的制作、使用等。
【关键词】压榨辊;网板
0.概述
如图1所示为我公司新型压榨机的压榨辊，辊体直径ф605±0.02mm，长度1800mm。该辊体表面有环形沟槽，外部包覆多孔网板，便于压榨物料时液体从网板孔和沟槽中流出，网板厚度3mm。因压榨时挤压力量较大，网板与辊体结合不牢时易发生撕裂，针对这一问题，我们采用了新工艺，将两者联接方式由焊接改为过盈配合联接，过盈量0.28～0.37mm。
过盈配合温差法装配包括加热包容件和冷冻被包容件两种方法，而辊体体积较大，结构刚性强，若用冷冻的方法使其收缩将非常困难，只能考虑加热网板。
1.加工及装配工艺
1.1网板展开长度及温升量计算
网板厚度3mm，加热前内径尺寸ф604.7mm，展开长度l1=（604.7+3）×π=1908.2mm
为便于装配操作，网板加热后与辊体至少应有2mm间隙，即内径ф609mm，展开长度l2=（609+3）×π=1921.7mm
由此得展开尺寸伸长量δl=l2-l1=1921.7-1908.2=13.5mm
网板材质为0cr18ni9，该材料线胀系数α=17.5×10-6/℃
可得网板温升δt=δl÷(l1×α)=13.5÷(1908.2×α)=404℃
为验证上述计算数据是否符合冲孔网板，我们进行了加热试验：将网板平铺在电加热带上，上下覆盖石棉保温层，通电加热后测量网板外形尺寸随温度变化量，实测结果与计算数据基本吻合。
由于网板很薄，高温加热易产生不均匀变形，变形量过大时，网板包覆至辊体上冷却后会出现局部不服贴的现象，这样不但影响辊体外轮廓度，而且会因应力分布不均，导致压榨辊运转过程中网板撕裂等意外情况发生。
因此，网板包覆是否成功，控制其均匀变形是关键，这其中包括了网板加工时的变形控制和加热时的变形控制。
1.2网板加工
薄板圆筒类零件的工艺流程通常较为简单：折弯机槽头→卷圆机卷圆→焊接→卷圆机修正，但该零件为冲孔网板，且直径和圆整度要求都很高，需要对部分工艺进行一些优化。
槽头时需选用合适压模，且槽压应相对密集一些，每次重叠1/3,否则易出现棱边，尤其对于这种网板，棱边对其质量影响非常大，经过验证，用r210圆弧模槽头效果较好。
卷圆使用普通三辊卷圆机加工，焊接时为精确控制尺寸，制作了专用焊接工装。如图2所示，工装由厚钢板卷圆而成，直径略大于辊体，沿长度方向有一开口，开口处两边各焊一钢板，钢板上装有螺栓和卡兰，卷圆后的网板套上工装后进行焊接、修正，通过调整卡兰和螺栓松紧程度，改变焊接工装外圆大小，进而达到控制圆网周长尺寸的目的。
由于圆网是柔性体，其外形并不是很规则的圆形，无法直接测量直径，因此，还需要有专用测量工具——精密直径尺，该尺由软质薄钢带制成，专门用于精确测量刚性较差的弹性圆柱体外圆，将其紧贴在圆网外圆可直接读取直径尺寸，精度可达0.01mm。
这种工艺方法的优点在于网板加工和修正时受力均匀，力量大小可控，可保证包覆后的网板直径以及热套过盈量的批量一致性。
1.3网板加热
假设室温为20℃，网板需加热至424℃方可满足使用要求，该温度相当接近不锈钢产生敏化态晶间腐蚀的温度（450℃-850℃），为避免发生晶间腐蚀，加热温度需严格控制在450℃以下；同时，网板上密布直径ф1的小孔使其保温性能较差，脱离加热设备后温度很快下降，留给装配的时间很少。因此，要求加热设备需要既能精确控制温度，又要便于快速施工。
热套工艺中通常使用的大型煤气炉、电炉等显然无法满足这些要求，因此，我们又设计制作了专用加热炉，如图3所示，炉体主要由内筒体，固定在内筒体上的电加热单元、温控装置以及装有保温层的外壳组成，网板置于内筒体和外壳之间，炉内装有温度传感器，控制系统可根据测得的数据精确控制炉温。
网板在炉内竖直放置，可在加热后材质变软时仍有足够刚性，由于加热单元沿圆周方向紧贴网板内壁，网板受热均匀，尽可能的减少了加热引起的变形。而且炉体非常轻巧，能够很方便的布置在加工现场甚至辊体旁边，从打开外壳取出网板到套上辊体可以在数秒内完成。
1.4包覆网板
网板包覆要求快速准确，同样需要制作一些专用工装予以保证，如图4所示，这些工装包括控制两块网板间隙的定位板，插在网板一端的定位销，点固焊在网板上便于握持的工艺把手，装在辊体一头的导向板等。
在包覆网板时，将辊体支起一头，水平固定在工作平台上，另一头悬空，装上导向板，定位销插在事先加工好的销孔内，加热炉放在导向板一头。
将焊上工艺把手的网板放在炉内加热至所需温度后，打开加热炉外壳，戴隔热手套手持网板沿导向板迅速套入辊体至定位销处，同时使用硬质塑料榔头敲击检测网板与辊体是否有间隙。
待圆网冷却