[发明专利]高硬度螺纹钢轧辊的电解加工设备及加工方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种高硬度螺纹钢轧辊的电解加工设备及加工方法，更具体地说，涉及一种具有更高效率的高硬度螺纹钢轧辊的电解加工设备及加工方法。

背景技术

普通铸铁螺纹钢轧辊的硬度只有HRC57～65，不论车削还是横肋铣削，常规合金钢、高速钢刀具都能够胜任。但是由于硬度低，耐磨性差，轧机需要频繁调整换辊换槽，钢筋外形尺寸波动大，质量不稳定。

为了提高螺纹钢轧辊的耐磨性，各厂都试图采用高速钢甚至碳化钨等高硬度轧辊，现场试验效果相当突出，高速钢轧辊单槽过钢量比铸铁辊提高3～4倍，碳化钨轧辊可达10倍以上。

高速钢轧辊表面硬度超过HRC85，只能使用氮化硼车刀，刀片安装需要螺栓压板夹持，强度和韧性都不足，只得降低吃刀量和主轴转速。

通常，螺纹钢轧辊在工作一段时间之后会由于轧辊表面疲劳需要对其进行返修，以去除疲劳层。当返修螺纹钢成品轧辊时，遇到的难题更大。由于横肋槽的存在，无法使用机夹氮化硼车刀，只能采取先用焊接刀粗车，破坏掉横肋以后，再使用机夹氮化硼精车。由于横肋槽的存在，在粗车过程中，往往造成轧槽粉碎性裂纹，降低返修率，造成轧辊提前报废，经济效益难以发挥。返修一次，焊接刀也往往被破坏多次，整个加工效率极低。

发明内容

本发明的各方面提供了一种高硬度螺纹钢轧辊的电解加工设备，所述设备包括：夹持件，用于固定被加工的轧辊；导电块，与轧辊的辊颈处电连接；工具阴极，具有空腔，电解液通过空腔从工具阴极的面向轧辊的端部喷出；电解液供应装置，用于向工具阴极供应电解液；电源部分，其正极连接到导电块，负极连接到工具阴极，其中，工具阴极的所述端部具有扇形间隙。

根据本发明的一方面，工具阴极的所述端部包括多个电解液喷头，每个电解液喷头分别对应于轧辊的各个轧槽部分。

根据本发明的一方面，电解液供应装置供应压力为1.5MPa至4.5MPa，温度为25℃至40℃的电解液。

根据本发明的一方面，工具阴极的所述端部与轧辊之间的加工间隙为0.1mm至0.5mm。

根据本发明的一方面，所述设备还包括电解液回收装置，将收集的电解液回收净化后供应至电解液供应装置。

根据本发明的一方面，所述设备还包括氢气回收装置，回收并处理电解过加工过程中产生的氢气。

本发明的另一方面提供了一种高硬度螺纹钢轧辊的电解加工方法，该方法包括下述步骤：将被加工的轧辊固定到夹持件上，使轧辊的辊颈与电连接到电源正极的导电块之间形成滑动电连接；通过电解液供应装置向工具阴极供应电解液，工具阴极具有空腔，电解液通过空腔从工具阴极的面向轧辊的端部喷出；其中，工具电极的所述端部具有扇形间隙。

根据本发明的一方面，工具阴极的所述端部包括多个电解液喷头，每个电解液喷头分别对应于轧辊的各个轧槽部分。

根据本发明的一方面，电解液供应装置供应压力为1.5MPa至4.5MPa，温度为25℃至40℃的电解液。

根据本发明的一方面，工具阴极的所述端部与轧辊之间的加工间隙为0.1mm至0.5mm。

根据本发明的一方面，该方法还包括利用电解液回收装置将收集的电解液回收净化后供应至电解液供应装置。

根据本发明的一方面，该方法还包括利用氢气回收装置回收并处理电解加工过程中产生的氢气。

根据本发明的一方面，该方法还包括通过电解加工破坏被加工的轧辊的横肋侧壁尖角部位之后，再利用氮化硼机夹车刀进行精加工。

利用根据本发明的高硬度螺纹钢轧辊的电解加工设备和方法能够大幅度缩短加工时间，并且能够提高加工精度并且减少车刀的损坏。从而解决高硬度螺纹钢轧辊返修时因横肋槽存在，容易造成崩槽、崩刀，加工效率低下，费用高昂的问题。

附图说明

为了清楚说明本发明，下面将对实施例所需要的附图作简单介绍。显然，下面描述的附图仅仅是本发明的一些示例，对本领域普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他实施例，在附图中：

图1是根据本发明示例性实施例的高硬度螺纹钢轧辊的电解加工设备的示意图；

图2是根据本发明示例性实施例的高硬度螺纹钢轧辊的电解加工设备的多个电解液喷头的剖视图；

图3A示意性地示出了根据本发明示例性实施例的高硬度螺纹钢轧辊的月牙横肋槽；

图3B示意性地示出了沿图3A的线A-A截取的剖视图；

图4示意性地示出了根据本发明示例性实施例的高硬度螺纹钢轧辊的月牙横肋槽放大图；