吊掛環軌式拋丸生產線設計

1 引言

拋丸機通過一種或多種砂料來打擊金屬的表面，消除金屬表面的一些附著物 , 如鐵銹 ,防止銹蝕 改善外觀 從而提高產品質量 拋丸介質可以是各種規格的砂、 碳化硅顆粒、 小鋼球等。

拋丸機拋出的鋼砂通過葉片旋轉, 打擊到物體的表面, 去 除工件表面銹蝕。 拋噴丸清理技術的發展歷程如同其他行 業技術的發展一樣 , 經歷 了從仿制到 自行開發至快速發展 的一個漫長的過程。 第一臺拋丸機制成于上世紀 年代 , 我國在 年代初設計生產了一臺 滾筒式拋丸清理 機。 現階段, 相繼出現了形式多樣的清理機, 如通過式拋丸清理機、 轉臺式清理機、 吊鉤式清理機、 履帶式清理機、 滾筒式清理機、 鏈式清理機、 噴丸式拋丸清理機等, 在技 術發展趨勢上主要是結合新技術 如先進 的虛擬制造技術、 機器人技術 、 使用新材料 如使用新材料解 決耐磨 問題 并與計算機技術 如軟件開發 結合 , 從而實現拋丸機的 智能化、 電子化及紅外遠距離控制 , 實現全自動化清理 。

目前 , 中國已經有很多拋丸設備專業生產廠家 , 經過多年的研發 , 拋丸技術與裝備日臻完善 , 性能不斷提高, 應用范圍已從單純的鑄造業表面清理擴大到冶金礦山、 機 械制造 、 汽車拖拉機 、 兵器制造 、 輕紡機械 、 船舶車輛 、 航空宇航等不同行業 , 其工藝范圍亦從鑄鍛件的表面清理 擴展到金屬結構件的強化、 表面加工、 拋噴丸成形等不同 的領域。 拋丸機大致分為 種, 即履帶式拋丸機、 臺車式 拋丸機、 路面拋丸機、 鋼管內壁拋丸機和吊鉤式拋丸機。

2 吊掛環軌式拋丸生產線設計方案

2.1工件處理要求

被拋丸處理的工件性能參數如下 工件的材質為Q345不規則形狀, 最大尺寸為8000×3400×1600MM，工件重量6噸，生產效率45分鐘/掛，年清理生產效率2000件/年， 清理標準為SA2.5。

2.2 拋丸機選型

根據工件的性能參數對拋丸機五種類型進行可行性分析。

履帶式拋丸機適合用于大中型生產工件的表面清理及 強化 , 清理工件必須是單重在 以下 的鑄件 。

臺車式拋丸機主要適合中小型工件的表面清理的批量 生產, 該設備適合于發動機連桿、 齒輪、 膜片、 彈簧等的 表面處理 , 廣泛應用于鑄造和汽車制造業 , 具有生產效率高, 密封效果好 , 結構緊湊 , 裝卸件方便 , 技術含量高等特點。

路面拋丸機利用電機驅動 , 拋丸輪在高速旋轉過程中產生離心力和風力 一定顆粒度的彈丸流入進丸管時 可以控制彈丸的流量 便被加速帶入高速回轉的分丸輪中,在離心力的作下, 彈丸由分丸輪窗口拋出進入定向套, 再經由定向套窗口 控制丸料的拋打方向 拋出, 由高速回轉的葉片拾起 , 并沿葉片之長度方向不斷加速運動直至拋出, 拋出的彈丸形成一定的扇型流束, 沖擊工作平面起著。

清理強化的作用 鋼管內壁拋丸機采用噴丸技術來清理圓柱體的內壁 ,它是一種新型網管內壁噴丸清理機 , 它主要利用壓縮空氣 作為動力, 將彈丸加速產生一定的動能, 噴打鋼瓶內壁, 當鋼瓶定位于噴槍室時, 噴槍會 自動伸入各 自的瓶內, 噴 槍在腔 內上下移動 , 完成對瓶 內壁全方位噴射清理 , 是氣 瓶行業選用最佳類型 。

吊鉤式拋丸機作為拋丸清理機的標準機型 , 最大承載 量達 公斤, 它的生產效率相當高, 靈活性跨度也相 當大 , 是 理 想 的清 理 強 化 設 備 , 主 要 適 用 于 各 種 中 、 大 型 鑄件、 鍛件、 焊件、 熱處理件的表面處理 , 包括易碎和形 狀不規則的工件, 它是用電動葫蘆和軌道將工件吊掛起來, 沿著軌道慢慢進入到拋丸機中進行拋丸的一種工藝方法 , 只要將工件的重心找好, 就能將工件平穩的吊起, 輸送到 拋丸機中進行拋丸, 就能滿足工件的性能要求。

根據我們要處理工件的特點 , 只能采用吊鉤式拋丸機 生產線才能滿足工件生產的要求。

2.3 軌道運行方式選擇

直線往返式方式是工件進到拋丸室 , 采用原地 回轉進 行拋丸, 工件被拋完以后, 電動葫蘆和工件, 將沿原路返 回 。 該 軌 道 運 行 方 式 雖 然 占地 空 間 小 , 但 由 于 第 二 個 工 件 要等上一個工件出來并卸下來后才能開始吊掛、 運行和拋丸, 工作效率低, 達不到 臺件 年的性能指標要求。

環形軌道方式是指吊掛工件的軌道采用環形軌道 吊掛葫蘆采用環鏈電動葫蘆, 因為葫蘆在室體外運行, 可采 用普通 的環鏈 電動葫蘆 以減少成本 當第一個工件進行拋 丸后 , 繼續 向前走 , 進到后密封室 , 第二個工件馬上進入拋丸室進行拋丸, 效率上是直線往返方式的一倍, 所以這 種軌道方式能夠滿足生產效率 環形軌道方式的缺點是占 地空間相應的要大一些。

根據所處理工件的需求 , 我們認為采用環形軌道方式能夠滿足處理工件效率。

2.4 拋丸機生產線設計

拋丸機的機械結構如圖1所示主要包括室體、 電器 、控制系統、 吊掛輸送機構 、彈丸輸送系統 、電動上下料平車、氣動吊拉對開門、 拋丸器 、提升機 、除塵系統。 為滿足被拋工件的技術性能要求 ,拋丸機生產線各環節的設計參數如下。

（1）室體

根據處理工件性能參數，軌道采用環軌輸送工件，設計4個室體，分別是前密封室、拋丸室、后密封室、清理室。拋丸室的長度為3m，內部寬度4.3m，殼體采用12mm后鋼板和方管焊接結構組成。前后密封室的長度均為8.5m，內部寬度大于4m，內部高度大于3.6m，密封室一段與拋丸室相連，另 一 端 裝 有 氣 動 吊拉 對 開 門 , 前 后密封室均設有安全檢修 門 , 方便進入室體 內部進行作業 。清理室的長度為 米 內部寬度為 米 內部高度大于3.6m。

（2）電氣控制系統

電器控制系統采用 自動和手動兩種控制方式 , 正常運行狀態下采用 自動控制方式 , 設備各部件按預先編好的程序進行順序運行 安裝調試 單個或幾個功能部件運行 ,部件維修和試運轉時采用手動控制方式 。

（3）吊掛輸送機構

環形軌道采用的工字鋼型號為 , 軌道總長度大于100m，電動葫蘆的供電及控制采用環形滑觸線方式 設有10 個鋼絲繩電動葫蘆和 個一次吊具 , 起吊工件的方式為兩 個 電動 葫 蘆 同 時起 吊一 個 平 衡 梁 , 平 衡 梁 下 面 掛 工 件 。葫蘆通過平衡梁 吊裝工件后快速運行至拋丸室 , 慢速變頻調速通過拋射區 , 完成拋丸清理工作 。

（4）彈丸輸送系統

螺旋輸送器 由減速機 , 螺旋軸 , 輸送罩 , 帶座軸承等 組成 。 螺旋軸上裝有脈沖輪 , 可檢測跟蹤螺旋的工作狀態 , 一旦 出現堵塞不轉等故障時 , 馬上將信號反饋至 , 報 警或逐步停車 , 以保證設備的安全運轉。

（5）電動上下料平車

清理設備采用 電動平車上下料 , 平車在專用軌道上行走 , 平車上設有驅動系統 , 由拖鏈拖線提供 電源 。載重量為8噸， 平車主要 由臺面 、噸 , 臺面行走機構等組成 , 尺寸8×2.4m。

（6）氣 動 吊拉 對 開 門

前密封室外段、拋丸室與清丸室之間、清丸室外段，共設有 個氣動吊拉對開門, 兩扇大門均采用吊掛方式 ,通過滑架將門體懸掛在大門頂部的工字鋼上，門體下面設有 導 向輪 ,大門的開關采用氣缸驅動。

（7）拋丸器

葉輪體徑向跳動≦0.15mm，面跳動≦0.05mm，動平衡檢測≦15N.mm，主軸承空運轉1小時≦35°C。

（8）提升器

提升器由減速器、控制電機、上下滾筒、7層高強度聚酯芯傳動帶、料斗、封閉罩殼和漲緊裝置等組成。 提升 機的下部軸上裝有脈沖輪 , 可檢測跟蹤提升機的工作狀態 ,一旦 出現提升機皮帶松弛打滑或堵塞不轉等故障時 , 馬上將信號反饋至PLC，報警或逐步停車，以保證安全運行。

（9）除塵系統

設備總除塵風量約為66000立方米/時，除塵點分別是除塵室、前后密封室和清理室、分離器。除塵效率為99%以上，粉塵排放濃度小于等于100mg/立方米，設備運行過程中，由本設備導致的周邊粉塵濃度小于10mg/立方米，噪音小于93分貝。

3 結論

拋丸機利用拋丸器內葉片的高速旋轉，將砂料高速拋出，打到工件表面上，去除工件表面銹蝕，改善產品外觀，提高產品質量，本文根據待處理工件的技術性能參數，設計了一種拋丸機生產線?,?該拋丸機采用吊掛環軌道運行方式，能夠實現對特定工件的拋丸處理。

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