CN104087687B - 一种甘蔗压榨辊的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明的目的是提供一种甘蔗压榨机压榨辊的制造方法，其特征在于，包括如下工艺步骤：（1）采用蠕墨铸铁为原料，铸造压榨辊壳筒坯；（2）粗车辊壳筒坯外圆及两端；（3）粗、精镗加工压榨辊壳内孔；（4）深孔钻压榨辊壳筒轴向藕筒孔；（5）压榨辊壳钻、攻两端挡汁环安装内螺牙；（6）辊壳筒热套榨辊轴（7）压榨辊壳精车外圆、长度及车V形齿纹，（8）在压榨辊V形齿纹槽底钻斜向径向收汁孔；（9）在压榨辊壳齿顶圆周铣加工大人字沟；本发明很好地满足了甘蔗压榨机压榨辊的强度，提高了压榨过程中持蔗渣料的能力和效率，提高了甘蔗压榨出汁率等性能。
Description
技术领域
本发明涉及一种甘蔗制糖企业榨糖设备的制造方法，特别是甘蔗压榨辊的制造方法。
背景技术
甘蔗压榨机的压榨辊是安装在压榨机上的重要部件，压榨机是糖厂的重要机械设备，农民们从地里将甘蔗收割后运到糖厂，首先要将甘蔗压榨提汁出来，进入过滤澄清、加热浓缩、煮糖和结晶分离等，才能得到最终产品—白糖。由于甘蔗为所含纤维状物质丰富，而且蔗汁有一定酸度，在压榨甘蔗过程中压榨辊必须具备几个条件：(1)压榨辊壳要硬度高耐磨；(2)材料要耐酸；(3)压榨辊排汁率要顺畅，也就是对甘蔗压榨使其糖份抽出率要高，才不浪费资源；(4)要压榨出来的蔗汁和纤维必须是自动分离；(5)上下两压榨辊的尺寸配合必须吻合。
目前糖厂使用的甘蔗压榨辊从80年代就进行了多项技术改进，顶辊和底辊的辊壳开始基本采用以下的材料和结构：(1)材料从开始使用的灰口铸铁、到使用球墨铸铁，以后又采用了磷铸铁、磷硼蠕墨铸铁等材料(例如，题名：磷硼蠕墨铸铁甘蔗压榨辊的铸造生产，作者：陈汝霞范应光李占坚，出处：《铸造设备研究》2003年第4期)；(2)在压榨辊壳上加工出V形齿纹和大人字沟，以增大摩擦力和压榨辊的持蔗能力(例如，中国专利，加强轴向排汁的甘蔗压榨辊子，申请号：CN98216251.0，公开(公告)号：CN2328510Y)；(3)将顶辊的齿间开有入汁通道)；(4)将顶辊做成藕筒辊，齿间开有轴向排汁孔(例如，中国专利，高强度藕筒辊，申请号：CN97229414.7，公开(公告)号：CN2296810Y)。
由于目前对甘蔗压榨辊进行了许多改进，所以目前甘蔗压榨辊的硬度、要耐酸、耐磨、排汁率比70-80年代有了较大的提高，但是，还有很多材料和结构方面还达不到工艺的最佳要求，所以糖机设备的设计工程师和材料研究者还在不断进行研究，以找出更佳的材料和结构，实现甘蔗压榨的最好要求。
发明内容
本发明的目的是提供一种甘蔗压榨辊的制造方法，使得更好地满足甘蔗压榨辊在压榨过程中的硬度、要耐酸、耐磨、排汁效率等性能。
本发明是这样实现的：
本发明甘蔗压榨辊的加工方法如下：
(1)采用蠕墨铸铁为原料，铸造压榨辊壳筒坯；
(2)辊壳筒坯粗车外圆及两端；
(3)粗、精镗加工压榨辊壳筒内孔；
(4)深孔钻压榨辊壳筒轴向藕筒孔；
(5)在压榨辊壳两端钻、攻挡汁环安装内螺牙；
(6)压榨辊壳热套榨辊轴；
(7)压榨辊壳精车外圆、长度及车V形齿纹；
(8)在压榨辊壳V形齿纹槽底钻倾斜径向收汁孔；
(9)在压榨辊壳齿顶圆周上铣加工大人字沟；
以上所述的蠕墨铸铁原料的化学成分和重量百分含量为：稀土0.05％～0.2％；C3.4％～3.6％；Si2.4％～3.0％；Mn0.4％～0.6％；S<0.06％；P<0.07％；其余为Fe。
所述的稀土是氧化铈和氧化钇的混合物，其中氧化铈:氧化钇的重量比是1:1；在压榨辊的铸造的过程加入稀土氧化铈和氧化钇，具有良好的综合性能、力学性能较高，甘蔗压榨辊壳具有较高的强度，氧化物生长较小、组织致密、热导率高以及断面敏感性小等特点，可以取代高牌号灰铸铁、球墨铸铁，将甘蔗压榨辊的硬度、耐酸、耐磨性能有较大的提高。
铸造辊筒坯时，用15吨/h，两座大间距热风重油熔铁炉，10t浇包和20t浇包浇注，蠕墨铸铁铸造的温度为1460～1500℃，采用的铸造砂为树脂砂，浇注温度1300～1320℃，注意观察蠕墨铸铁熔融状态。
所述的粗车辊壳筒坯外圆和镗内孔的方法以外圆定位；
所述的压榨辊壳深孔钻轴向藕筒孔，采用高压水冷却及从钻头中心内孔排削的工艺，以辊壳外圆定位；
所述的在压榨辊壳两端钻、攻挡汁环的安装内螺牙；
所述的辊壳热套榨辊轴，采用工频炉加热压榨辊壳后套榨辊轴，冷却后紧固压榨辊轴及压榨辊壳，装配成一体；
所述的压榨辊壳精车外圆，用热套压榨辊轴后的榨辊，以辊轴为定位加工压榨辊壳外圆及长度和车V形齿纹；
所述的在压榨辊V形齿纹槽底钻倾斜径向收汁孔，孔内压装高强聚四氟乙烯塑料套管，套管具有内倒锥排汁孔，直通到压榨辊壳的轴向藕筒孔，确保甘蔗汁经收汁后通过压榨辊壳的轴向藕筒孔向辊壳两端排出，甘蔗汁流出才顺畅且不易塞渣，达到甘蔗汁与蔗渣自动分离；
所述的在压榨辊齿顶圆周上铣加工大人字沟，是以压榨辊壳有效长度中心为顶点，向两端朝相反方向同时螺旋延伸，角度同为与轴向夹角为10°～15°度；甘蔗料不容易打滑易入辊辘；
本发明的实质性特点和显著的进步为：
上述甘蔗压榨辊的制造方法，更好地满足了甘蔗压榨辊在压榨过程中的硬度、耐酸、耐磨、出汁率等性能要求。
1、众所周知，我国多年来甘蔗压榨机的主要部件压榨辊均为铸铁制造，使用时容易磨损，并且会被pH5的甘蔗汁浸蚀，压榨万吨甘蔗磨耗在1.2～1.5mm，压榨辊齿纹面容易磨损，同时导致生产中甘蔗渣料发生打滑，使压榨量大为减少，糖份抽出率降低，而且还必须频频更换磨损严重的压榨辊，从而大大增加了生产成本。所以本发明的甘蔗压榨辊的制造方法中的技术较好地解决了这一难题，含有氧化铈和氧化钇混合物的蠕墨铸铁提高了压榨辊硬度和耐磨耐蚀性能，利用蠕墨铸铁具有的良好的综合性能、力学性能较高，在高温下有较高的强度，氧化生长较小、组织致密、热导率高、耐酸以及断面敏感性小等特点，取代了目前高牌号灰口铸铁和球墨铸铁，取得良好的技术经济效果。
2、本发明很好地满足了甘蔗压榨机压榨辊的强度，提高了压榨过程中持蔗渣料的能力和效率，提高了甘蔗压榨出汁率等性能。在压榨辊壳齿顶铣人字沟的角度为与辊轴向夹角10°度的压榨辊持蔗料能力好，甘蔗压量高和甘蔗糖份抽出率高，不容易开裂破损，在入汁孔内安装高强聚四氟乙烯塑料套管，套管具有内倒锥排汁孔，不易被蔗汁腐蚀和不易塞渣。出汁率提高了5％左右，每年为日榨5万吨甘蔗的糖厂增加蔗糖产量2～3％，这是一个了不起的事情。
具体实施方式
实施例1
一种甘蔗压榨辊的制造方法，其加工方法如下：
1、采用蠕墨铸铁为原料，所述的蠕墨铸铁原料的化学成分和重量百分含量为：稀土0.05％～0.2％；C3.4％～3.6％；Si2.4％～3.0％；Mn0.4％～0.6％；S<0.06％；P<0.07％；其余为Fe，铸造辊筒坯，用15吨/h，两排大间距冷风冲天炉熔炼，10t浇包和20t浇包浇注，蠕墨铸铁铸造的温度为1460-1500℃，采用的铸造砂为树脂砂，浇注温度1300～1320℃，
2、粗车辊壳筒坯外圆及两端；
3、粗、精镗削压榨辊壳内孔；
4、压榨辊壳钻轴向藕筒孔，采用高压水冷却及从钻头中心内孔排削工艺
5、采用工频炉加热压榨辊壳套辊轴的方式，装配成压榨辊
6、采用数控机床进行精加工压榨辊外圆和车V形齿纹，
7、在压榨辊V形齿纹槽底钻倾斜径向收汁孔；入汁孔内径5～9mm，与藕筒轴垂直方向及压榨辊转向相反的斜角为30°～35°度，在入汁孔内安装高强聚四氟乙烯塑料套管，套管具有内倒锥排汁孔，确保甘蔗汁的流入顺畅和不易塞渣。
5、在压榨辊齿顶外圆铣削大人字沟，角度为与辊轴夹角10°～15°度，有这种角度大人字沟的压榨辊的对甘蔗咬合力最好，不容易打滑。
应用实施例
广西某糖厂，2003年榨季，使用南宁某厂的甘蔗榨辊，材质为普通球墨铸铁，结果一个榨季，榨辊表面磨损为3～5％，咬合率较差，甘蔗渣含有5～6％的蔗汁，2004年榨季，换上本发明的蠕墨铸铁原料的压榨辊，采用上述实施例1的工艺，结果甘蔗渣仅含有3％的水分。提高了糖厂甘蔗的糖份抽出率。
Claims (7)
1.一种甘蔗压榨辊的加工方法，其特征在于，包括如下工艺步骤：
（1）采用蠕墨铸铁为原料，铸造压榨机的压榨辊壳筒坯；
（2）粗车压榨辊壳筒坯外圆及两端；
（3）压榨辊壳内孔粗、精镗加工；
（4）深孔钻压榨辊壳筒轴向藕筒孔；
（5）在压榨辊壳两端钻、攻的挡汁环安装内螺牙；
（6）压榨辊壳热套榨辊轴；
（7）压榨辊精车辊壳外圆、长度及车V形齿纹；
（8）在压榨辊V形齿纹槽底钻倾斜径向收汁孔；
（9）在压榨辊壳V形齿顶圆周上铣加工大人字沟；
以上所述的蠕墨铸铁原料的化学成分和重量百分含量为：稀土0.05%～0.2%；C3.4%～3.6%；Si2.4%～3.0%；Mn0.4%～0.6%；S<0.06%；P<0.07%；其余为Fe；
所述的稀土是氧化铈和氧化钇的混合物，其中氧化铈:氧化钇的重量比是1:1；
铸造压榨辊壳筒坯时，用15吨/h，两座大间距热风重油熔铁炉，10t浇包和20t浇包浇注，蠕墨铸铁铸造的温度为1460～1500℃，采用的铸造砂为树脂砂，浇注温度1300～1320℃，注意观察蠕墨铸铁熔融状态。
2.根据权利要求1所述的甘蔗压榨辊的加工方法，其特征在于，辊壳筒坯内孔粗、精镗加工，以外圆定位。
3.根据权利要求1所述的甘蔗压榨辊的加工方法，其特征在于，所述的压榨辊壳深孔钻藕筒孔，采用高压水冷却及从钻头中心内孔排削的工艺，以辊壳外圆定位。
4.根据权利要求1所述的甘蔗压榨辊的加工方法，其特征在于，所述的压榨辊壳热套榨辊轴，用工频炉加热压榨辊壳后套压榨辊轴，冷却后紧固压榨辊轴及压榨辊壳，装配成一体。
5.根据权利要求1所述的甘蔗压榨辊的加工方法，其特征在于，所述的精车压榨辊外圆，以辊轴定位精加工榨辊壳外圆及长度和车V形齿纹；所述的车压榨辊外圆V形齿纹，采用数控机床加工。
6.根据权利要求1所述的甘蔗压榨辊的加工方法，其特征在于，所述的在压榨辊V齿形齿纹槽底钻倾斜径向收汁孔，孔内安装高强聚四氟乙烯塑料套管，套管具有倒内锥收汁孔，直通压榨辊壳的藕筒孔，确保甘蔗汁经收汁后通过压榨辊壳的轴向藕筒孔向辊壳两端排出，甘蔗汁流出才顺畅且不易塞渣。
7.根据权利要求1所述的甘蔗压榨辊的加工方法，其特征在于，所述的在压榨辊齿顶圆周上铣削大人字沟，以压榨辊壳有效长度中心为顶点，向两端朝相反方向同时螺旋延伸，角度同为与轴向夹角为10o～15o度。
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| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
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