中信重工機(jī)械股份有限公司（河南洛陽 471039）趙繼紅

“褐煤提質(zhì)”技術(shù)是國(guó)家推廣的新型節(jié)能技術(shù)之一。HPU140－100對(duì)輥成形機(jī)（輥?zhàn)又睆?400mm，輥面長(zhǎng)度1000mm）是我公司為北京神華國(guó)際技術(shù)有限公司設(shè)計(jì)制造的世界最大、國(guó)內(nèi)首臺(tái)“褐煤提質(zhì)”生產(chǎn)線的關(guān)鍵設(shè)備。該對(duì)輥成形機(jī)不僅可以替代國(guó)內(nèi)煤炭行業(yè)現(xiàn)有的低溫、低壓成形制煤技術(shù)，而且將解決貧煤、無煙煤存在的熱穩(wěn)定性差等技術(shù)難題。

HPU140－100對(duì)輥成形機(jī)利用其輥套（見圖1）的對(duì)滾和擠壓作用，將從螺旋給料機(jī)中輸送的煤粉輥壓成煤球。輥套工作時(shí)壓力大，高達(dá)1000t。為確保成球質(zhì)量和脫球效果，對(duì)輥套球坑的加工提出了嚴(yán)格要求。

1.球坑的技術(shù)特點(diǎn)

（1）輥套整體采用4Cr5MoSiV1（高鉻鋼），整體淬火，硬度達(dá)52HRC以上。

（2）輥套外圓直徑1400mm，內(nèi)孔直徑為1100mm，高度為1000mm，凈重4.6t，輥套內(nèi)孔、外圓均有嚴(yán)格的尺寸公差、形位公差和表面粗糙度要求。

圖1 HPU140－100對(duì)輥成形機(jī)球坑輥套

（3）球坑為57mm×40mm（長(zhǎng)×寬）、深8.5mm的R75mm內(nèi)凹球坑，周邊R15mm圓滑過渡，共計(jì)1400個(gè)，要求加工后的表面粗糙度值Ra=3.2μm以下，最終拋磨至Ra=1.6μm，深度一致。

2.前期加工狀況

生產(chǎn)前期，我公司采用高速鋼刀具修磨成的球頭刀進(jìn)行球坑加工，但刀具磨損嚴(yán)重，往往加工兩排球窩后就無法使用。球坑從粗加工到精加工需要幾十把成形刀，而且精加工時(shí)由于不停更換刀具、重新找正，也無法保證1400個(gè)球窩加工深度的一致性，球坑加工的效率和質(zhì)量均無法保證。

3.改進(jìn)方案

為了攻克這一技術(shù)難題，筆者制定了以下加工試驗(yàn)方案（精加工量1mm）（見附表），并進(jìn)行了對(duì)比試驗(yàn)。

球坑加工試驗(yàn)方案表

以下為試驗(yàn)所選用的各刀具的加工結(jié)果以及與原高速鋼球頭刀的對(duì)比。

（1）高速鋼球頭刀。加工幾個(gè)球窩后就已經(jīng)磨鈍，從粗加工到精加工需要幾十把成形刀，因不停更換刀具，無法保證1400個(gè)球窩的深度一致。加工完成1400個(gè)球坑需要15天，刀具費(fèi)用18000元（200元/把，90把），性價(jià)比最差。

（2）硬質(zhì)合金成形球頭刀（見圖2）。靠前加工的球坑，表面粗糙度比較好，靠后加工的球坑，球坑中間部位表面粗糙度比較好，可以達(dá)到Ra=3.2μm；兩邊R區(qū)易產(chǎn)生振刀，表面粗糙度無法保證，需更換8把刀。加工完1400個(gè)球坑需要9天，刀具費(fèi)用41600元（5200元/把，8把）。性價(jià)比不好，球坑加工質(zhì)量較差。

（3）R10mm鑲片球頭刀。表面粗糙度可以達(dá)到Ra=6.3μm，但靠近中間部位呈凸起狀態(tài)，需更換8個(gè)刀片。加工完成1400個(gè)球坑需要5天，刀片費(fèi)用2664元（333元/片，8片）。性價(jià)比好，球坑加工質(zhì)量稍差。

（4）R12mm鑲片球頭刀（見圖3）。表面粗糙度值達(dá)Ra=3.2μm以下，需更換8個(gè)刀片。加工完成1400個(gè)球坑需要5天，刀片費(fèi)用2664元。性價(jià)比最好，球坑加工質(zhì)量最好。

圖2 硬質(zhì)合金成形球頭刀

圖3 R12mm鑲片球頭刀

根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果，公司采用R12mm鑲片球頭刀用于輥套球坑批量加工。批量生產(chǎn)實(shí)踐表明，球坑加工質(zhì)量完全滿足設(shè)計(jì)要求，效率大大提高。同時(shí)由于刀具磨損后只需更換刀片，從而降低了加工成本，經(jīng)測(cè)算，加工成本下降了39000元左右，效益明顯。

4.結(jié)語

采用R12mm鑲片球頭刀加工技術(shù)替代前期的高速鋼球頭刀進(jìn)行HPU140－100對(duì)輥成形機(jī)輥套球坑的加工，不僅可以確保球坑的加工質(zhì)量，大大提高加工效率，而且大大降低了生產(chǎn)成本。