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        新型盤條拋丸機與拋丸器拋丸清理簡介

        文章出處:青島華盛泰 編輯:admin 發表時間::2015-06-02
        摘 要:介紹最新生產的盤條拋丸機的結構、設計特點。設備主要由拋丸艙、旋轉門、丸;厥障到y、空氣過濾器等組成。旋轉軸在電機驅動下轉動,盤條在軸的帶動下作同向轉動,同時旋轉軸外表面的螺旋突起,使得盤條在隨軸轉動過程中,內表面及兩側暴露在拋丸工作面內,盤條邊旋轉邊拋丸除氧化鐵皮。這種特殊設計使得大盤重盤條成功實現高速、低運行成本的整盤處理模式。應用實踐表明,該盤條拋丸機能夠高效去除鋼絲氧化鐵皮,可以完全替代酸洗。

        Abstract To introduce the structure and the design concept of wire rod shot blasting machine produced by German EJP -TOSCA. The machine consists of blasting cabin,rotating door,shot recovery system,air filter etc. The motor drives theshaft to rotate,and the rotating shaft driven rod to rotate in the same direction. At the same time,the spiral bulge which issituated on the outer surface of the shaft,makes the inner surface and both sides of wire be fully exposed in shot blasting ar-ea in the rotating process of shaft. The wire is blasted while rotating. The special design succeeds in the entire volume pro-cessing mode of heavy coils. Practical application shows that the shot blasting machine is efficient equipment of scale re-moval,it can replace the pickling completely.

           拋丸機廣泛應用于各種加工工藝,如鑄件的表面清理、金屬類板棒材的成型及金屬盤條的表面預處理[1]等。傳統的盤條拋丸去銹多為單線通過形式,工作效率低,去銹效果欠佳,再加上工業制造水平的限制,除氧化鐵皮能力遠不如酸洗。而采用酸洗,一方面產生的廢酸、沖洗水、有毒氣體對環境造成無法根治的污染,并且加大金屬材料的消耗; 另一方面操作不當會造成鋼絲表面麻點、氫脆等缺陷,降低成材率[2]。尋找替代酸洗方法是鋼絲生產技術發展和環境保護要求的必然趨勢[3]。

        1、盤條拋丸機結構:
           盤條拋丸機根據拋頭數量和旋轉軸長度分為多個型號,公司生產的 6 個拋丸輪的盤條拋丸設備結構如圖1 所示。
        ( 1) 拋丸系統的核心器件為拋丸器,通過電動機帶動葉片高速旋轉,將彈丸拋射到鑄件表面除去氧化鐵皮[4]。
        ( 2) 帶2 個旋轉軸的旋轉門,使盤條在清理過程中連續不斷運行和翻轉。
        ( 3) 丸;厥障到y保證彈丸收集、分離和運輸[5]。
        ( 4) 過濾器將拋丸過程中產生的大量粉塵過濾、收集。除塵后廢氣排放能達到大氣污染綜合排放標準的一級標準。
        ( 5) 嵌入控制臺的電氣設備由西門子可編程系統控制,整個工作周期實現了自動化操作。
        1-拋丸艙;;2一旋轉軸;;3一丸;厥障到y;;4一空氣過濾器   圖1  TOSCA盤條拋丸機的結構示意圖(單位:mm)
        1-拋丸艙;;2一旋轉軸;;3一丸;厥障到y;;4一空氣過濾器
          圖1  TOSCA盤條拋丸機的結構示意圖(單位:mm)
         
        2、盤條拋丸機的優化設計:
        2.1 、拋丸艙設計:
           拋丸艙由剛性焊接結構構成,內部完整覆蓋一層10 mm 厚的高耐磨錳鋼。另外,在金屬板之間裝有錳帶,它可以保護機身免受丸粒的傷害。拋丸艙尺寸:7 600 mm ×8 500 mm ×6 000 mm。拋丸艙在除氧化鐵皮操作時由旋轉門上的一種特殊橡膠封條來密封關閉,這些橡膠封條可以防止剩余的拋射顆粒從拋丸艙里拋出。旋轉門圍繞自身水平或者垂直中心旋轉,這種結構使它可以非?焖俚卮蜷_和關閉機器。
           旋轉的艙門安裝 2 個長度 3 800 mm 由電動機驅動的旋轉軸,如圖 2 所示。盤條被放在 2 個旋轉軸上,一個軸在艙內拋丸處理,另一個軸在艙外卸下拋丸后的盤條和裝上待拋丸的盤條。操作工按動按鈕,旋轉艙門通過旋轉把拋丸后的盤條送到外面,同時自動地將待拋丸的盤條帶到艙內。為了避免耽誤生產時間,卸下拋丸后的盤條、打開盤條、舒展開和裝上新的盤條的時間要少于拋丸時間。
        圖2 帶有旋轉軸的旋轉艙門
        圖2 帶有旋轉軸的旋轉艙門

        2.2、拋丸器設計:
           拋丸器是拋丸清理設備中的核心裝置[6],其工作原理: 通過電動機帶動葉片高速旋轉,將直徑0. 20 ~ 0. 80 mm 的球狀或者帶棱角的金屬丸粒,加速到 75 ~100 m/s,并定向拋射到被加工金屬的表面,依靠彈丸所具有的動能來破壞或打碎被加工金屬表面的氧化鐵皮[7]。它的性能關系到整個拋丸設備的生產效率和工件表面的加工質量。
           每個拋丸器配備 8 個由工具鋼制造的葉片,拋丸器的動態平衡通過這些葉片來保證。拋丸器中心的葉輪由高耐磨鉻鑄鐵合金制成,以圓錐狀固定在支撐桿上,便于拆卸更換。拋丸器在降低拋頭和定向套之間的磨損方面做了特殊設計,既可以補償動力損失又增加了拋丸效率。
           6 臺拋丸器環繞在機身四周。盤條的高度在1 000 ~ 1 500 mm 可以達到最佳的除氧化鐵皮效果,盤條內部或外部的任何一點處理效果都是均衡、相同的。拋頭通過皮帶與電動機間接驅動,這種驅動方式有以下優點: ( 1) 消除振動; ( 2) 增加或減少拋頭的轉速; ( 3) 電動機軸承的使用壽命較長。

        2.3、旋轉軸設計:
           電動旋轉軸上分布有螺旋突起( 圖3) ,在除氧化鐵皮操作時螺旋突起保持盤條螺旋形分開并通過提升和降低盤條獲得徹底的除氧化鐵皮效果。電動旋轉軸上覆蓋有耐磨橡膠以保護材料。盤條一圈一圈地掛在拋丸艙門專門設計的旋轉軸上成一長串,當旋轉軸在電動機驅動下慢慢轉動,盤條在軸的帶動下,和軸作同向轉動,漸漸均勻分布在軸的直線方向上。旋轉軸外表面分布有螺旋突起,使盤條在隨軸轉動時,沿整個旋轉軸長度上,形成與突起相應的波形。在旋轉軸凹陷螺旋區域之上的盤條,其懸在軸下方的部分突出在相鄰盤條之上,于是這一部分的兩側就暴露在拋丸工作面內,借助旋轉軸的可逆轉動,盤條被掩蓋的部位逐漸暴露出來,整體盤條邊旋轉邊翻身邊拋丸除銹,從而實現盤條表面的拋丸清理。旋轉軸按照順時針旋轉15 s 再逆時針旋轉15 s 的順序旋轉,以便獲得均勻、相同的清潔效果。TOSCA 公司在旋轉軸和螺旋突起方面的獨特設計使得大盤重盤條得以實現整盤拋丸處理,與傳統的在線展開式拋丸機相比,是盤條表面清理的一大突破。
        圖3 電動旋轉軸上的螺旋突起及耐磨橡膠
        圖3 電動旋轉軸上的螺旋突起及耐磨橡膠

        3、盤條拋丸機應用:
           盤條拋丸機分為整盤處理模式和展開通過式。在線拋丸機是將盤條展開,單根或幾根同時通過拋丸區而去除氧化鐵皮。鋼絲一般需經多道次拉拔,每臺拉絲機組前都配上拋丸清理機,再加上涂層機組,設備投資加大[8]。而且在線拋丸清理設備受最大通過速度限制,正常拋丸進給速度 80 ~ 100m /min,設備功率 124 kW,以 ?5. 5 mm 盤條為例,質量2.5 t 盤條總長度13 000 m,整個拋丸過程需2.2h,整個機組不但工作效率低,成本也較高。華氏鋼業有限公司2010 年 7 月引進的 EJP - TOSCA 盤條拋丸機功率158 kW,質量 2.5 t 的盤條拋丸僅需12min,去氧化鐵皮時間短、運行成本低、效率高,且能徹底去除,達到了無酸洗去除氧化鐵皮的效果。對于碳素鋼和絕大多數低合金鋼盤條,選用盤條拋丸機代替酸洗是非常適合的。另外,對于奧氏體不銹鋼、鐵素體不銹鋼及高合金鋼等特殊鋼材通過延長拋丸時間( 15 ~20 min) ,調整丸粒型號等工藝參數也可以將盤條表面氧化鐵皮徹底去除。

        4、結論:
           盤條拋丸清理機通過旋轉軸和螺旋突起的優化設計,很好地解決了展開式盤條拋丸機工作效率低的問題,是拋丸機械設備領域較先進的技術。盤條拋丸法能高效地去除盤條表面氧化鐵皮,是取代酸洗的可靠方法。
        此文關鍵字:新型盤條拋丸機,拋丸器,拋丸清理

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