[发明专利]一种天井滚刀轮体毛坯制备装置及制备方法

说明书

本发明公开了一种天井滚刀轮体毛坯制备装置及制备方法，涉及矿山设备领域，所述碾压轮的下方设有芯棒，成品毛坯的外侧面与碾压轮的侧表面活动连接，成品毛坯内壁的侧面与芯棒的表面活动连接，在芯棒的下方分别设有推力轮和信号轮，推力轮和信号轮相互平行设置，推力轮和信号轮分别位于芯棒的两侧靠近下方的位置，推力轮和信号轮的表面均与成品毛坯的表面活动连接；所述坯料活动在出坯模的内部。通过该工艺生产出的成品毛坯的圆度、椭圆度、同轴度、高度、厚度、外径及内孔均符合要求，通过精确的角度和温度控制，使加工效率高，对设备的损耗也较小，造成材料浪费较小。

技术领域

本发明涉及一种矿山设备，具体是一种天井滚刀轮体毛坯制备装置及制备方法。

背景技术

天井钻机作为一种重要的矿山设备及水电站施工重要设备，在地下运输巷道、地质条件稳定的井筒施工中得到广泛应用，其主要是通过液压传动方式使液压马达获得回转扭矩，驱动钻具系统，带动钻杆及钻头旋转，同时，推进油缸在钻孔时施加钻头以推进力，而在扩孔时施加刀盘以反提力并作用在岩石上，而天井滚刀是最重要的破岩工具，反应天井钻质量的好坏，由于滚刀轮体重，所以常规轮体毛坯的制作工艺为自由锻锻造工艺，自由锻圆柱度、同心度、端面平整度、高度等尺寸难控制，因而相对加工余量大(外径余量30-40mm，内孔余量40-50mm，端面预留15-20mm)，因此材料浪费大，且加工效率低，对设备的损耗大，天井滚刀轮体毛坯的制备工艺方法很重要，对提高滚刀生产厂家的生产效率、降低成本、提高材料利用率、降低碳排放很重要意义。

发明内容

本发明的目的是解决了现有坯料制备方法造成材料浪费大，且加工效率低，对设备的损耗大的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种天井滚刀轮体毛坯制备方法，具体操作步骤如下：

步骤一、坯料的制备：首先根据材料特性将材料加热至1180℃—1200℃，然后在空气锤上通过出坯模进行锻造及冲孔生产出坯料；

步骤二、坯料的碾压：保持坯料的高温状态，然后将坯料在辗环机的芯棒上启动辗环机通过辗压轮、推力轮信号轮辗压成型滚刀轮体毛坯，碾压的时间为3min-5min；

步骤三、坯料成型：将毛坯预留加工余量外径为3.5mm，内孔直径预留加工余量为5mm，高度方向预留加工余量为5mm，达到上述标准后停止对毛坯的加工，在辗轧过程中并通过冷却设备对辗压轮、芯棒、推力轮及信号轮等进行降温。

优选的：所述冷却设备的冷却方式采用耐高温环保型水溶性合成冷却液冷却的方式冷却(冷却液自回收循环利用)。

一种天井滚刀轮体毛坯制备装置，包括辗压轮、成品毛坯、坯料和固定架，所述碾压轮的下方设有芯棒，成品毛坯的外侧面与碾压轮的侧表面活动连接，成品毛坯内壁的侧面与芯棒的表面活动连接，在芯棒的下方分别设有推力轮和信号轮，推力轮和信号轮相互平行设置，推力轮和信号轮分别位于芯棒的两侧靠近下方的位置，推力轮和信号轮的表面均与成品毛坯的表面活动连接，碾压轮的背端设置有动力装置，动力装置的另一端固定有活动板，固定架的正面开设有活动槽，活动板活动连接在活动槽的内部，活动槽内部竖直转动连接有丝杠，活动板螺纹套接在丝杠的表面，固定架的顶部设有减速电机，减速电机输出轴的底端与丝杠的顶端固定连接，芯棒、推力轮和信号轮均设置在固定架的正面位置，芯棒远离固定架的一端设置有芯棒支撑；所述坯料活动在出坯模的内部。

优选的：所述成品毛坯的侧面有锥度，出坯模的内腔也锥度与成品毛坯侧面的锥度相互匹配，成品毛坯侧面和出坯模内腔的锥度角度范围60度—90度，成品毛坯内孔直径为坯料孔直径的2.5-2.8倍。

优选的：所述辗压轮成型腔的锥度角与成品毛坯的锥度角一致，且辗压轮型腔的尺寸与成品毛坯外形尺寸和厚度一致，推力轮也需要做成锥度且锥度角与成品毛坯的锥度角一致。

优选的：所述芯棒需要做成锥度，芯棒的锥角为成品轮锥度角的1/4。