滾筒連接套鑄造工藝的改進(jìn)

劉 澤 明

(雞西市煤礦機(jī)械有限公司 工藝院，黑龍江 雞西 158100)

滾筒連接套是采煤機(jī)截割部連接滾筒的重要零件(如圖1所示)，材質(zhì)為ZG35CrMnSi，零件因處在傳動(dòng)鏈末端轉(zhuǎn)速低，連接花鍵承受較大力矩，因此花鍵部位不允許有鑄造缺陷。

我廠使用CO2硬化水玻璃石灰石砂為造型材料，用5t電弧爐冶煉鋼水，化學(xué)成分P、S≤0.03，漏包澆注，經(jīng)48h保溫后打箱落砂，熱割溫度≥200℃。零件凈重：250kg，毛重：310kg，成型重700kg，工藝出品率只有44.2%。改進(jìn)前鑄造工藝如圖2所示，雖然能鑄出合格鑄件，但由于冒口較大在冒口切割時(shí)易出現(xiàn)微裂紋，割后需用石棉被保溫緩冷。而且冒口內(nèi)補(bǔ)貼需加工去除，加工余量較大。材料利用率為81%。目前鑄造材料發(fā)展較快，各種發(fā)熱保溫材料也較成熟，使用普通木?？梢灶A(yù)先制造出形狀較復(fù)雜的發(fā)熱保溫塊，用以替代金屬補(bǔ)貼，從而減少后續(xù)工序加工量，減少鑄件毛重、成型重及加工成本。冷鐵的使用可降低冷鐵部位模數(shù)，從而間接降低冒口模數(shù)。根據(jù)以上指導(dǎo)思想，我們?cè)阼T造滾筒連接套上進(jìn)行嘗試性試驗(yàn)，具體鑄造工藝如圖3所示：

(1)去掉內(nèi)圓補(bǔ)貼，改由在外側(cè)加由發(fā)熱保溫材料制作的補(bǔ)貼代替金屬補(bǔ)貼，可減少內(nèi)孔加工量。發(fā)熱保溫補(bǔ)貼由發(fā)電廠漂珠經(jīng)烘干做為保溫骨料，加入硅砂、纖維、鋁粉等材料，加脂硬化堿酚醛做粘結(jié)劑，用碗式混砂機(jī)混勻后放在木質(zhì)模具中制作成發(fā)熱保溫塊備用。在制作2#芯盒時(shí)放入預(yù)先制作好的發(fā)熱保溫塊與2#芯盒制作成一體，上窯經(jīng)280℃烘干?？巯鋾r(shí)注意發(fā)熱保溫塊方向處在冒口下方。改進(jìn)后鑄件毛重由原來310kg降到295kg。

(2)冒口由一個(gè)￠450圓冒口改為兩個(gè)橢圓冒口，冒口割后無需保溫措施也不會(huì)出現(xiàn)微裂紋。鑄件成型重由原700kg降到550kg，工藝出品率由原44.2%提高到現(xiàn)在的54%。

(3)增加兩塊外冷鐵位置如圖與冒口位置成90°夾角，表面刷醇基鋯英粉涂料可防止粘連鑄件。

經(jīng)過改進(jìn)后工藝每件可節(jié)約鋼水150kg，鑄件毛重由原來310kg變?yōu)?95kg，同時(shí)減少加工工時(shí)2h。鑄件花鍵部位粗車后經(jīng)超聲波探傷符合國(guó)標(biāo)。滾筒連接套經(jīng)裝機(jī)井下試驗(yàn)一年未發(fā)現(xiàn)質(zhì)量問題，由此證明此工藝方法具有操作簡(jiǎn)單成本低、減少內(nèi)孔加工量明顯、鑄件質(zhì)量穩(wěn)定等特點(diǎn)。