六工位懸鏈?zhǔn)綊佂铏C(jī)的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用

鑄鋁件因其鑄造工藝性能好、耐腐蝕等特性，被廣 泛應(yīng)用于航空航 天制造業(yè) ，汽車行業(yè) ，發(fā)動(dòng)機(jī)制造業(yè) ，水泵 、油泵制造業(yè)等。鑄鋁件一般加工部位都 比較少 ， 大部分以鑄態(tài)表面形式應(yīng)用到裝備中。但是，無(wú)論是一 般鑄造 ，還是經(jīng)過(guò)精鑄后的鑄鋁件 ，其表面都需要進(jìn)行 清理才能使用。實(shí)驗(yàn)證 明，用拋丸清理 的方法可以徹底 清除掉鑄鋁件表面的附著物，并且通過(guò)彈丸的拋打 ，可使工件的表面組織細(xì)化、均勻 ，提高表面質(zhì)量。一直以 來(lái) ，都是用常規(guī)的清理設(shè)備對(duì)鑄鋁件進(jìn)行拋丸清理 ，并 沒(méi)有針對(duì)鑄鋁件特性而研發(fā)專用清理設(shè)備。這樣，對(duì)于 結(jié)構(gòu)復(fù)雜的鑄鋁件來(lái)說(shuō)會(huì)存在拋丸死角，而且生產(chǎn)效 率也不高。

研發(fā)人員根據(jù)鑄鋁 件的特性，結(jié)合懸鏈?zhǔn)?span id="7h5hh5b" class="wpcom_tag_link">拋丸清理機(jī)生產(chǎn)率高、吊鉤懸掛 清理不碰傷工件等特點(diǎn)，研制開(kāi)發(fā)了一種專門(mén)用于清理鑄鋁件 的新型懸鏈?zhǔn)?span id="xtdlnh5" class="wpcom_keyword_link">拋丸清理機(jī) 。該設(shè)備特別設(shè)置 了六個(gè)拋丸清理工位 ，每個(gè)工位上設(shè)置兩 臺(tái)特殊拋丸 器，因?yàn)橐_(dá)到對(duì)工件的光飾效果，需向磨料(彈丸)中 加入鋁粉或是鎂粉，所以拋丸器要具有特殊的密封結(jié) 構(gòu)。該機(jī)設(shè)置了六個(gè)工位對(duì)掛在工裝上的眾多工件進(jìn) 行 清 理 ，生 產(chǎn) 率 最 高 可 達(dá) 50 0 0 件 /h，這 是 史 無(wú) 前 例 的 。

1 功能概述?

該設(shè)備采用大拋丸量、曲線葉片拋丸器，對(duì)在拋射區(qū)內(nèi)掛在工裝上自轉(zhuǎn)的眾多鑄鋁件進(jìn)行全面徹底的拋 丸清理，得到光滑、細(xì)密、均勻的理想表面。同時(shí)在彈丸 中加入鋁粉或是鎂粉等光飾材料 ，這些粉末大部分會(huì) 吸附在彈丸的表面 ，在彈丸打擊工件的同時(shí) ，起 到對(duì)工件光飾的效果。經(jīng)過(guò)拋丸光飾的工件外表面十分美觀， 表 面 清 潔 度 達(dá) 到 A — B 級(jí) ， 表 面 清 理 等 級(jí) 達(dá) 到 S a 2 ~ 2 .5 級(jí)，同時(shí)還提升了工件的整體質(zhì)量，延長(zhǎng)了工件的使用 壽命。

2 主要技術(shù)規(guī)格

清理工件最大尺寸(帶工裝):e1000mmx1200mm; 單 鉤 工 件 最 大 重 量 :500kg;
拋 丸 器 :型 號(hào) :Q063

數(shù) 量 :12 總拋丸量:12x250kg/min 總功率:12xl5kW;

彈 丸 循 環(huán) 系 統(tǒng) :數(shù) 量 :2 套
循 環(huán) 量 :2x9Ot/h ;

懸鏈輸送機(jī) :鏈速:1一lOm/min(無(wú)級(jí)變頻調(diào)速) 功 率 :4kW

鏈 長(zhǎng) :約 50m ;

清理等級(jí):GB8923-88 A—B Sa2.5; 總 風(fēng) 量 :44000m /h;

設(shè) 備 總 功 率 : 350kW 。

3 設(shè)備的組成及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

該設(shè)備主要 由拋丸清理室體(2個(gè) )、密封輔室 (2個(gè) )、平 臺(tái) (2 個(gè) ) 、除 塵 系 統(tǒng) (1 套 ) 、懸 鏈 輸 送 系 統(tǒng) ( 1 套 )、拋 丸 器 (12 臺(tái) )、自 轉(zhuǎn) 機(jī) 構(gòu) (2 套 )、地 基 、底 部 螺 旋 輸送器 (4套 )、提升機(jī)(2套 )、分離器(2套 )、電氣控制 等 部 分 組 成 (圖 1)。

3.1 拋 丸 清 理 室

兩個(gè)左右對(duì)稱的拋丸清理室組裝在一起，兩端各連接密封輔室。拋丸室兩端設(shè)氣動(dòng)大門(mén)，當(dāng)工件在拋丸室內(nèi)進(jìn)行拋丸清理時(shí)，大門(mén)關(guān)閉，有效防止彈丸及粉塵的 逸 出 。為 保 證 彈 丸 能 有 效 地 拋 射 到 清 理 工 件 表 面 上 ，室體一側(cè)裝有6個(gè)工位、12臺(tái)不同位置的拋丸器。室內(nèi) 有 高 強(qiáng) 度 、高 耐 磨 性 的 ZGMn13護(hù) 板 防 護(hù) ，以 保 護(hù) 各壁板不受磨損。為防止丸塵外溢，室頂“u”形通道采用多層膠板密封，粉塵由室體側(cè)面上方的排塵口至除塵設(shè)備凈化處理。

3.2 拋丸器

該設(shè)備選用 12臺(tái)單圓盤(pán) 曲線葉片拋丸器 ，每個(gè)拋丸工位設(shè)置兩臺(tái)拋丸器 ，利用先進(jìn)的微機(jī)模擬系統(tǒng)模擬出對(duì)工件的拋丸清理過(guò)程,得到最件拋射角度。該拋丸器由葉輪、葉片、分丸輪、定向套、主軸、殼體等主要零部件組成(結(jié)構(gòu)剖面圖如圖2)。使用曲線葉片拋射速度比較高,一般可達(dá)83m/s。葉輪轉(zhuǎn)速一般可達(dá)到2350r/min,比直線葉片拋丸器拋射速度高15%左右,可縮短對(duì)工件的清理時(shí)間,進(jìn)一步提高生產(chǎn)率。采用單圓盤(pán)葉輪,用葉片銷、彈簧卡固定葉片,拋射帶比較寬且集中,拋丸均勻。

另外,為達(dá)到對(duì)工件的光飾效果,需向彈丸中加入鋁粉或是鎂鋁,這樣對(duì)主軸軸承的密封就提出了很高的要求。為此,研發(fā)人員特別設(shè)計(jì)了一種特殊的迷宮密封裝置,不僅可以有效地防止粉塵的侵入,而且特殊的導(dǎo)油結(jié)構(gòu) 可以隨時(shí)對(duì)軸承進(jìn)行潤(rùn) 滑及散熱 ，有效控制軸承溫升。

?3.3 懸 鏈 輸 送 系 統(tǒng)

懸鏈 系統(tǒng) 由吊鉤 、懸鏈 驅(qū)動(dòng)裝置 、PX 160 模 鍛 鏈 、 漲 緊 裝 置 等 組成 。 本 系 統(tǒng) 是 工 件 的 輸 送 部 件 ，負(fù) 責(zé)將工件從室體外輸送至拋丸區(qū)，在拋丸 區(qū)中問(wèn) 由 自轉(zhuǎn)減速裝 置帶動(dòng) ，使工件進(jìn)行原地 自轉(zhuǎn) ，達(dá)到對(duì)工件的各個(gè)表面進(jìn)行 全面清理的目的，工件拋丸處理后再由本系統(tǒng)輸送至 室體 外卸件 。

3.4 自轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)

本設(shè)備設(shè)有兩套 自轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu) ，每套 自轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu) 由減速機(jī) 、支 架 、主 動(dòng) 鏈 輪 、鏈 條 、漲 緊 彈 簧 、支 撐 滾 輪 等 組 成 (如 圖 3)。每 套 自 轉(zhuǎn) 機(jī) 構(gòu) 上 設(shè) 置 三 個(gè) 自 轉(zhuǎn) 工 位 。工 作 過(guò) 程中，當(dāng)負(fù)載吊鉤到達(dá)室體內(nèi)拋射工位時(shí)，吊鉤上部的 鏈輪便與自轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)的著鏈條相嚙合，實(shí)現(xiàn)吊鉤自轉(zhuǎn) ，對(duì)工裝上的眾多工件進(jìn)行全面的清理 、光飾 。

3.5 丸料循環(huán)凈化系統(tǒng)

丸料循環(huán)系統(tǒng)包含 以下各部件 :提升機(jī) 、分離器 、 螺旋輸送器 、丸料控制系統(tǒng) 、拋丸器等 。從斗式提升機(jī) 流 入 的 丸 、渣 、塵 混 合 物 ，由 分 離 器 螺 旋 送 到 分 離 器 ，并 被分離器螺旋沿分離器均布，然后通過(guò)分離器重錘的 調(diào)節(jié) ，呈流幕狀均勻流至丸料倉(cāng) ，丸料倉(cāng)的彈丸經(jīng)供丸 閘門(mén)進(jìn)入拋丸器 ，拋丸后的丸 、渣 、塵混合物經(jīng)清理室 、 螺旋輸送器進(jìn)入提升機(jī) ，提升機(jī)再提至分離器進(jìn)行分 離，依次循環(huán)使用。

3.6 除塵系統(tǒng)

除塵系統(tǒng)由一級(jí)塵 降室、二級(jí)旋風(fēng)除塵器 、三級(jí)濾筒 除 塵 器 、離 心 式 高 壓 風(fēng) 機(jī) 、管 道 、排 塵 煙 囪 等 組 成 。 . 拋丸清理時(shí)產(chǎn)生的含塵氣流經(jīng)過(guò)一級(jí)沉降室和連 接管進(jìn)人二級(jí)旋風(fēng)體除塵器、然后進(jìn)入濾筒除塵器 ，含 塵氣流經(jīng)濾筒過(guò)濾后(除塵效率不低于 99.9%)經(jīng)過(guò)離 心式通風(fēng)機(jī)排 入煙囪進(jìn)行高空排放 ，排放粉塵濃度 100rng/m ，符 合 國(guó) 家 環(huán) 保 局 規(guī) 定 的 行 業(yè) 排 放 標(biāo) 準(zhǔn) 。 另 外 ，因?yàn)樵撛O(shè)備的磨料(彈丸 )中加入了光飾作用的粉 末，在清理過(guò)程中會(huì)有一部分粉末被抽風(fēng)機(jī)吸到濾筒 除塵器中，為了防止粉末集中產(chǎn)生危險(xiǎn)，在除塵器上特 別 設(shè) 置 了 差 壓 控 制 器 ，粉 末 吸 附 過(guò) 多 時(shí) 會(huì) 自 動(dòng) 報(bào) 警 ，采取清灰措施。

4 工藝流程?

將待清理的工件裝在工裝上，在吊具的吊裝下進(jìn)入拋丸清理室，當(dāng)進(jìn)入拋丸清理區(qū)后停止 ，拋丸室大門(mén)關(guān) 閉 ，工 件 在 自 轉(zhuǎn) 機(jī) 構(gòu) 的 驅(qū) 動(dòng) 下 自 轉(zhuǎn) ，同 時(shí) 拋 丸 器 對(duì) 工 件進(jìn)行拋丸清理 、光飾 ，清理完畢后 ，大 門(mén)開(kāi)啟 ，工件運(yùn)出室外卸件。本設(shè)備設(shè)置五組，共 30個(gè)吊鉤裝置，當(dāng)一 組 (6 個(gè) )吊 鉤 在 清 理 室 進(jìn) 行 清 理 的 過(guò) 程 中 ，其 它 吊 鉤 可進(jìn)行工件的裝卸。其工藝流程為:裝零件一拋丸清 理一卸零件一裝零件。

本 設(shè) 備 采 用 可 編 程 控 制 器 (PLC)控 制 ，預(yù) 留 10% 輸入輸出點(diǎn)。整套系統(tǒng)可自動(dòng)操作，也可手動(dòng)控制。

5 結(jié)束語(yǔ)

本項(xiàng)目的研發(fā)為鑄鋁件提供了先進(jìn)、高效、環(huán)保的表面清理光飾設(shè)備 ，實(shí)現(xiàn) 了對(duì)鑄鋁件進(jìn)行一次性徹底 清 理 的 同 時(shí) 對(duì) 工 件 表 面 進(jìn) 行 光 飾 的 雙 重 功 能 。并 且 ，采 用六個(gè)清理工位，生產(chǎn)率極高 ，是傳統(tǒng)懸鏈?zhǔn)綊伹謇頇C(jī) (最 大 到 3 工 位 )無(wú) 可 企 及 的 。