带加强筋的大容量球磨机硬质合金整体内胆及球磨方法

技术领域

本发明涉及硬质合金球磨设备技术领域，具体是一种带加强筋的大容量球磨机硬质合金整体内胆及球磨方法。

背景技术

生产硬质合金系列产品，湿磨是一道非常重要的工序，其效率直接影响到硬质合金产品的品质。湿磨机由筒体(内胆)、减速电机、链轮链条、轴承、油缸、机架及控制系统组成。其中筒体(内胆)是最重要的部件之一。上世纪80-90年代，最初球磨机是使用合金衬板，由几百件合金衬板镶成内胆，在生产过程中，合金衬板容易脱落，中途经常要维修，严重影响产品交货期。在这种情况下，无磁不锈钢材料内胆球磨机产生，用无磁不锈钢材料制作球磨机(又叫湿磨机)200L/300L内胆，优点是易制作，成本相对低。缺点是易磨损，磨损料与球磨料混在一起，使球磨料杂质增多，影响球磨料的使用性能。而为了减少球磨料掺杂，现有技术中也有一些通过设计硬质合金材质的内衬，代替不锈钢材质的做法，如中国专利CN106513691A公开的一种新型硬质合金搅拌球磨机。但是由于硬质合金材料的内衬或内胆，由于材质本身的局限，很难通过一体成型制成200L以上大容量的硬质合金材质的内胆，即使勉强做成大容量硬质合金材质内胆，需要一个规格更大的热处理设备，成本相对不锈钢材质的做法提高很多。

另外，现有的球磨机内胆上也有设置加强筋条的，如中国专利CN2593903Y和中国专利CN202070379U，但是球磨内胆上的加强筋条与内胆为一体制成，众所周知，球磨过程中内胆上的加强筋最容易磨损，一旦损坏就会造成内胆报废，影响使用寿命。现有技术中也有一些嵌入式的筋条结构的球磨机内胆，如中国专利CN202316033U和中国专利CN216419621U，但其存在加工困难，容易损坏且不易更换的问题。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种带加强筋的大容量球磨机硬质合金整体内胆，实现加工工艺的简化，更换更便利且使用寿命更长。

为实现上述发明目的，本发明的技术方案如下：

带加强筋的大容量球磨机硬质合金整体内胆，从上至下依次包括两段以上柱形小圆环、四段以上锥形圆环和六段以上柱形大圆环，每段圆环均由硬质合金制成，相邻两段圆环之间的连接端面采用吻合的倒锥配合结构进行装配，倒锥配合结构的锥面上涂敷有胶粘层，在柱形大圆环的内侧开设竖向梯形槽，梯形槽截面由内向外从小变大，还包括横截面为梯形的加强筋，所述加强筋与竖向梯形槽相适配，且加强筋凸出柱形大圆环的内侧面。

带加强筋的大容量球磨机硬质合金整体内胆，从上至下依次包括两段以上柱形小圆环、四段以上锥形圆环和六段以上柱形大圆环，每段圆环均由硬质合金制成，相邻两段圆环之间的连接端面采用吻合的梯台式配合结构进行装配，梯台式配合结构的梯台面上涂敷有胶粘层，在柱形大圆环的内侧开设竖向梯形槽，梯形槽截面由内向外从小变大，还包括横截面为梯形的加强筋，所述加强筋与竖向梯形槽相适配，且加强筋凸出柱形大圆环的内侧面。

带加强筋的大容量球磨机硬质合金整体内胆，从上至下依次包括两段以上柱形小圆环、四段以上锥形圆环和六段以上柱形大圆环，每段圆环均由硬质合金制成，相邻两段圆环之间的连接端面采用吻合的凹凸式配合结构进行装配，凹凸式配合结构的凹凸面上涂敷有胶粘层，在柱形大圆环的内侧开设竖向梯形槽，梯形槽截面由内向外从小变大，还包括横截面为梯形的加强筋，所述加强筋与竖向梯形槽相适配，且加强筋凸出柱形大圆环的内侧面。

进一步的，所述柱形小圆环、锥形圆环和柱形大圆环的高度一致，且小于70mm。

进一步的，所述内胆的容量大于200L。

进一步的，所述梯形为等腰梯形。

进一步的，所述梯形的斜边与底边的夹角为30～60度。

进一步的，所述梯形的斜边与底边的夹角为45度。

进一步的，所述加强筋凸出柱形大圆环的内侧面的距离为4～8mm。

本发明还提供一种球磨方法，包括以下步骤：

步骤1，根据球磨粉料的目标颗粒度，选择磨球的尺寸；当目标颗粒度为0-0.25um时，选择磨球直径为6～8mm；当目标颗粒度为0.26um～0.50um时，选择磨球直径为10～12mm；当目标颗粒度大于0.50um时，选择磨球直径为14～20mm；

步骤2，根据磨球的尺寸，选择加强筋的规格；当磨球直径为6～8mm时,选择凸出柱形大圆环的内侧面的距离为4mm的加强筋；当磨球直径为10～12mm时，选择凸出柱形大圆环的内侧面的距离为6mm的加强筋；当磨球直径为14～20mm时，选择凸出柱形大圆环的内侧面的距离为8mm的加强筋；

步骤3，根据球磨粉料的质量，按1：4～6的质量比，称取磨球的总质量为球磨粉料质量的4～6倍；

步骤4，将球磨粉料和磨球放入球磨机的内胆，再放入与球磨粉料质量1～1.5倍的球磨介质，启动球磨机，将球磨转速调至50～60转/分，保持转速球磨10～20小时后，停机，即完成球磨。

进一步的，所述球磨介质为无水酒精。

本发明的有益效果：

本发明球磨机内胆改用整体的硬质合金材料来代替原来的不锈钢材料，内胆不易磨损，使用寿命长，球磨料的纯度高，且大幅降低了大容量球磨机硬质合金整体内胆的制作成本，提高了其整体使用性能，在保障大容量硬质合金内胆的整体性能外，还大大提高了产品的最终成品率。通过采用嵌入式的梯形加强筋，不仅简化了加强筋和内胆上的凹槽制作的成本，而且由于与内侧面成一个锐角，使得加强筋的磨损变小，提高了加强筋的使用寿命，采用嵌入式结构，使加强筋可以更换，当加强筋磨损时，可以更换新的加强筋，提高球磨内胆整体的使用寿命。另外，可针对不同规格的加强筋以适应不同细度的粉料的需要，进一步减小硬质合作粉料的生产成本。

附图说明

图1为本发明实施例的硬质合金整体内胆结构示意图；

图2为本发明实施例的硬质合金整体内胆横截面结构示意图；

图3为本发明实施例的硬质合金整体内胆的筋条结构示意图；

图4为为本发明实施例的硬质合金整体内胆加装筋条的横截面结构示意图

图5为本发明实施例的硬质合金整体内胆的锥形连接时各部件结构示意图；

图6为本发明实施例的硬质合金整体内胆的梯形连接时各部件结构示意图；

图7为本发明实施例的硬质合金整体内胆的凹凸形连接时各部件结构示意图；

图中：件1至件2为两段柱形小圆环，件3至件6为四段锥形圆环，件7-件16为十段柱形大圆环，件17为垫板，件18为加强筋，1801-梯形槽。

具体实施方式

为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。在实施例的描述中，需要理解的是，指示方位或位置关系的术语为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作因此不能理解为对本发明的限制。

实施例1

如图1-4，一种300L硬质合金整体内胆指标：高度1100mm，直径707mm,重量475公斤；为了使300L整体合金内胆能够制作风险降低，降低生产成本，提高生产效率，球磨筒从上至下，分解成二段柱形小圆环(件1-件2)+四段锥形(件3-件6)+十段柱形大圆环(件7-件16)，单独制作16件不同规格的合金圆环，每段异形圆环都是在同一套设备中做出来的，每段圆环的高度受限于设备，高度约为78mm。内孔及外圆加工好以后，圆环端面上下两段采用吻合的倒锥配合装配，并在加工时进行研磨加工，使上下两件能做到严丝合缝。在十段柱形大圆环的内侧开设竖向梯形槽1801，梯形槽1801截面由内向外从小变大，还包括横截面为梯形的加强筋(件18)，所述加强筋(件18)与竖向梯形槽1801相适配，且加强筋(件18)凸出十段柱形大圆环(件7-件16)的内侧面。加工好每段工件后，再用强力胶水粘合在不锈钢内腔。其中二段柱形小圆环的内径为310mm,外径340mm，十段柱形大圆环的内径为678mm,外径708mm，中间四段锥形的上部第一段的上端面的径向尺寸与柱形小圆环的尺寸一致，下部第四段的下端面的径向尺寸与柱形大圆环的尺寸一致。

还包括垫板，即件17，所述垫板上设置有与件16相适配的装配结构，在本实施例中，所述装配结构为垫板上设置凸台，凸台的外径略小于件16的内径，使其与件16相适配。

实施例2

如图1-4，200L内胆指标：高度1030mm，直径620mm,重量389公斤；为了使200L整体合金内胆能够制作风险降低，降低生产成本，提高生产效率，球磨筒从上至下，分解成二段柱形小圆环(件1-件2)+四段锥形(件3-件6)+十段柱形大圆环(件7-件16)，单独制作16件不同规格的合金圆环，每段异形圆环都是在同一套设备中做出来的，每段圆环的高度受限于设备，高度约为63mm。内孔及外圆加工好以后，圆环端面上下两段采用吻合的倒锥配合装配，并在加工时进行研磨加工，使上下两件能做到严丝合缝。在十段柱形大圆环的内侧开设竖向梯形槽1801，梯形槽1801截面由内向外从小变大，还包括横截面为梯形的加强筋(件18)，所述加强筋(件18)与竖向梯形槽1801相适配，且加强筋(件18)凸出十段柱形大圆环(件7-件16)的内侧面。加工好每段工件后，再用强力胶水粘合在不锈钢内腔。其中二段柱形小圆环的内径为200mm,外径226mm，十段大柱形的内径为600mm,外径626mm，中间四段锥形的上部第一段的上端面的径向尺寸与小柱形的尺寸一致，下部第四段的下端面的径向尺寸与大柱形的尺寸一致。

还包括垫板，即件17，所述垫板上设置有与件16相适配的装配结构，在本实施例中，所述装配结构为垫板上设置凸台，凸台的外径略小于件16的内径，使其与件16相适配。

实施例3

与实施例1或实施例2的不同之处，在于所述的配合结构为梯台式的配合结构，如图5所示。

实施例4

与实施例1或实施例2的不同之处，在于所述的配合结构为凹凸式的配合结构，如图6所示。

实施例7

所述柱形小圆环、锥形圆环和柱形大圆环的高度一致，且小于80mm。

实施例8

一种带加强筋的大容量球磨机硬质合金整体内胆的制备方法，包括以下步骤：

步骤1:根据内胆容量，确定分解出的柱形小圆环、锥形圆环和柱形大圆环的数量、高度及内径；

步骤2:按步骤1的圆环规格，制作硬质合金圆环；在柱形大圆环的内侧开设竖向梯形槽1801；

步骤3:在硬质合金圆环两个端面，打磨配合结构连接端面，使上下连接的相邻两段圆环之间的连接端面可以吻合；

步骤4：在连接端面涂敷胶粘层，并通过连接端面，将各段硬质合金圆环拼装成球磨机硬质合金整体内胆；在拼接十段柱形大圆环(件7-件16)后，在对应的竖向梯形槽1801插入如图3所示的竖向加强筋(件18)

步骤5：对球磨机硬质合金整体内胆进行80-90℃低温热处理2-3小时，即完成球磨机硬质合金整体内胆的制作。

在本实施例中，所述配合结构为锥形配合连接结构，如图5所示；也可以为梯台式的配合结构，如图6所示；还可以为凹凸式的配合结构，如图7所示。

实施例9

一种利用上述球磨内胆进行球磨的方法，包括以下步骤：

步骤1，根据球磨粉料的目标颗粒度，选择磨球的尺寸；当目标颗粒度为0-0.25um时，选择磨球直径为6～8mm；当目标颗粒度为0.26um～0.50um时，选择磨球直径为10～12mm；当目标颗粒度大于0.50um时，选择磨球直径为14～20mm；

步骤2，根据磨球的尺寸，选择加强筋的规格；当磨球直径为6～8mm时,选择凸出柱形大圆环的内侧面的距离为4mm的加强筋；当磨球直径为10～12mm时，选择凸出柱形大圆环的内侧面的距离为6mm的加强筋；当磨球直径为14～20mm时，选择凸出柱形大圆环的内侧面的距离为8mm的加强筋；

步骤3，根据球磨粉料的质量，按1：4～6的质量比，称取磨球的总质量为球磨粉料质量的4～6倍；

步骤4，将球磨粉料和磨球放入球磨机的内胆，再放入与球磨粉料质量1～1.5倍的球磨介质，启动球磨机，将球磨转速调至50～60转/分，保持转速球磨10～20小时后，停机，即完成球磨。

在本实施例中，所述球磨介质为无水酒精。

虽然，上文中已经用具体实施方式，对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。