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薄板拋丸機清理裝置

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摘要:提出了一種薄板拋丸清理裝置,其中薄板拋丸清理裝置,包括,吹丸裝置,設置于所述薄板拋丸清理裝置的一端,用以吹掉拋丸后殘留下來的殘留物;回收螺旋輸送器以及拋丸清理室,拋丸清理室外壁上安裝有4臺拋丸器,且拋丸器設置為與工件的拋射角度成α°,且滿足20°≤α°≤40°;采用相同布置方式的4臺拋丸器同時拋丸,工作效率大大提高,同時薄板的變形量能較好地滿足下一步工序的要求。

關鍵詞:薄板;拋丸清理裝置;處理工藝;

拋丸設備主要應用于鑄造業鑄鋼、鑄鐵件的表面粘砂及氧化皮的清除以及軋鋼行業表面氧化皮的清理,幾乎所有的鑄鋼件、灰鑄件、瑪鋼件、球鐵件等都要進行拋丸處理,在一般鑄件生產中,拋噴丸清理是發現鑄件表面缺陷如皮下氣孔、渣孔以及粘砂、冷隔、起皮等的必不可少的工藝手段。薄板(鋼板厚度為1mm≤δ≤3mm)的應用比較廣泛,造船廠、發電廠等都有大量需求,并且板面平整度要求比較高。由于現有拋丸機對于薄板的處理工藝及方法存在缺陷,使得薄板拋丸處理目前普遍存在變形,且變形產生后由于丸料沖擊形成的內應力幾乎無法消除,導致薄板材料報廢,很多制造商采取化學處理除銹的方法,成本高,效率低,還會產生化學污染。因此,開展薄板拋丸處理的技術相關研究就顯得更加重要。
1現有相關技術存在的主要問題
目前的薄板拋丸清理裝置主要存在以下問題:
(1)拋丸機行業現在使用的薄板拋丸清理機拋出薄板(1.0mm≤δ≤3.0mm)變形量比較大,達不到目前生產工藝要求;
(2)現有一種普通薄板拋丸機是采用拋丸器斜射薄板的方法,這種方法適用于低生產率、低拋丸速度(0.3m/mim≤v≤0.8m/mim)的生產場合,如果生產率要求高的話往往無法使用;
(3)拋丸器的拋射角度不可調整,致使薄板工件部分區域無法清理;由于拋丸帶角度,主要散射方向的丸料飛行到薄板的距離長短不一,使得各部位薄板受力不一致,容易導致薄板變形;
(4)由于拋丸器對稱設置,斜對角的拋頭在未有薄板進入(也即空拋)時,會出現拋頭對打的現象,極大的損傷設備,降低使用壽命。
2技術改進措施
如圖1為改進后的一種薄板拋丸清理裝置示意圖。其中,所述的薄板拋丸清理裝置主要包括:吹丸裝置1、回收螺旋輸送器2、室內輥子9以及拋丸清理室3。 改進的薄板拋丸清理裝置示意圖吹丸裝置
圖1、改進的薄板拋丸清理裝置示意圖吹丸裝置1設置于所述薄板拋丸清理裝置的一端,用以吹掉拋丸后殘留下來的殘留物。其由高壓風機及其管道、軟管與噴嘴等組成,并且,噴嘴的朝向按“八”字形排列;同時,根據流體力學的原理,將噴嘴的形狀設計為圓口形,使噴口流量較大化,因而提高了設備的自動化程度和吹丸效率,降低了能耗。
拋丸清理室3的外壁上安裝有4臺拋丸器31,且分左右各兩臺合理布置,拋丸清理室3的外壁上設有若干個供拋丸穿過的孔,使得拋丸能夠從各個角度對工件的表面進行清理。拋丸器31設置為與工件的拋射角度成α°,且滿足20°≤α°≤40°。同時,設置相對的兩臺拋丸器31距交匯于A點,且他們分別到A點的距離為S1、S2,薄板厚度d為1mm≤δ≤3mm,滿足S1+d=S2,但根據拋丸能量損失計算,3mm能量損失約為0.3‰,可以忽略不計,近似地認為S1=S2。拋丸器31分別布置在上下兩面,薄板8置于室內輥子9上面,并通過輥子驅動沿水平方向前進。
拋丸器31包括:葉輪311、結合盤312、電動機313、分丸輪314、定向套315、葉片316、導丸管317、耐磨護板(3181、3182、3183)、護罩319等構件。所述定向套315固定在護罩319內,其具有一個窗口,且能夠通過調整定向套315而調整該窗口的方向。定向套315的內部固定安裝有分丸輪314。分丸輪314上具有一個入口和四個窗口。所述導丸管317位于護罩319的一側,且導丸管317的一端與分丸輪314的該入口相連通,另一端連接供丸系統,其中,供丸系統中設有供丸閘,用以調節拋丸流量,且便于維修。護罩319的另一側安裝有葉輪311,所述葉輪311上安裝有多個葉片316,葉片316分布在定向套315的圓周外側。葉輪311與電動機313的輸出軸通過結合盤312相連接,并由電動機313驅動該葉輪311旋轉。
此外,在結合盤312與電動機313之間還安裝有密封盤3121。在護罩319內還安裝有用于防止拋丸過度損壞護罩319的耐磨護板,耐磨護板包括位于護罩319內側頂部的頂護板3181、位于護罩319內側側邊的側護板3182和位于護罩319內側端面的端面防護板3183。工作時,彈丸由導丸管317滾入分丸輪314中,預加速后經定向套315預設好方向的窗口拋出,葉片316繼續對其加速,進而調整拋射達到工件上強力打擊,以達到清理的目的。
拋丸器31具有結構簡單、維修方便、占用空間小等優點,葉片316不需要螺釘、銷子、彈簧卡等任何夾具固定,而是將葉片316從葉輪311中心插入葉輪槽內,當葉輪311旋轉時,依靠葉片316產生的離心力及葉片316上的凸臺結構固定。
圖2中拋丸清理室3為多室組合體,由主室體32和副室體33組成,拋丸器31布置在主室體32的外壁上,主室體32的前后兩側均為副室體33,副室體33均為密封室體并內設有鋼板與多層橡膠簾屏蔽,以防止彈丸亂飛。同時拋丸清理室3內有一定負壓,防止塵埃外逸。拋丸清理室3內設有耐磨鑄鐵鋼板,以保護室體壁板免受磨損,延長室體使用壽命數十倍以上;同時可以利用彈丸的反射功能,繼續有效的打擊工件表面,提高清理質量與清理效率,在清理錐形集丸斗上裝有網狀物,以阻隔雜物,保護螺旋輸送機,便于維修人員維修。拋丸室體內護板采用耐磨包鑄螺母遮蓋與栓接,保護螺絲不受損壞,拆裝更換方便。此外,為防止彈丸飛出,拋丸清理室3內設有防護裝置。
薄板拋丸清理裝置還包括隔艙4、回丸室5、升降氣缸6和高壓反吹風機7,其中,回丸室5設置于所述吹風裝置1的下端;而升降氣缸6與所述高壓反吹風機7相連接。
如圖2所示,拋丸器31的拋頭與薄板8橫向方向無角度,丸料散射方向到薄板的距離基本一致,受力比較均勻,解決了現有技術中由于丸料飛行到薄板8的距離長短不一,使得各部位薄板8受力不一致,導致變形的缺陷。 拋出丸料與薄板距離示意圖
圖2  拋出丸料與薄板距離示意圖為了使要處理的薄板上下打擊力度相同的情況下,*先我們要對拋丸器31對工件的拋射角度α進行設計如圖1所示,經過實驗研究證明拋丸器31對工件的拋射角度20°≤α°≤40°時效果較好。因為,當α°<20°時,小于20°會出現丸料反彈互射;當α°>40°時,丸料反射角大會影響副室壽命,同時表面拋打力度降低,增加損耗。丸料拋射交匯于A點,且他們分別到A點的距離為S1、S2,薄板厚度d為1mm≤δ≤3mm,S1+d=S2,根據拋丸能量損失,計算,3mm能量損失約為0.3‰,可以忽略不計,近似地認為S1=S2。拋丸器31上下對稱,且拋頭旋向以及供丸量上下對稱,保證了薄板8在Z方向上下受力相等。
3結語
采用本文提出的薄板拋丸清理裝置及處理工藝,在丸料、丸量及相同的拋丸力度情況下,能夠使薄板工件的變形量大大減小,同時由于采用了相同布置方式的幾組拋丸器同時拋丸,工作效率大大提高,拋丸器的拋射角度能夠調整,使薄板工件的整個區域都能夠清理干凈

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