本文圍繞拋丸、葉片、滾筒、清理、工件、丸料、除塵、耐磨、拋射、螺旋等有關詞展開編寫的關于高效率拋丸機及關鍵部件制造工藝和技術的研究的拋丸葉片相關文章,僅供大家了解學習。
高效拋丸機及關鍵零部件制造工藝與技術研究1。引言金屬構件長期暴露在潮濕空氣中引起的腐蝕失效,表面除銹、涂裝和防護工藝及裝備的關鍵制造技術已成為國家“十二五”期間的戰略重點。據統計,每年因腐蝕消耗的鋼材價值近5000億元。
傳統的酸洗、電鍍等除銹保護技術,從環保角度出發,已經被國家明令禁止。
利用噴丸技術和設備可以實現金屬構件快速、清潔的表面處理,不僅提高了表面清潔質量,而且增加了表面壓應力,增強了工件的耐腐蝕性能,便于實現數字化和智能化。成為一種綠色、高效、智能、環保的表面處理技術[1-2] 拋丸技術(用高速旋轉的葉輪推動金屬丸料,在離心力的作用下,沖擊工件表面,達到處理的目的)和噴丸技術(用壓縮空氣攜帶金屬丸料加速沖擊工件表面,達到處理的目的)涉及機械制造、材料、機械、自動化控制等領域, 和強化,可實現機械零件、鑄鍛焊件、鋼管、鋼板、型鋼、結構件的表面處理。
而我國現有的拋丸工藝和設備拋丸效率較低,不能滿足大批量生產的要求[5-6]。在拋丸過程中,還存在以下技術問題:射砂分離不徹底,助推器耐磨部件磨損拋丸;拋丸設備及其關鍵部件使用壽命短;設備自動化程度低,制造技術落后;除塵設備達不到環保要求。
針對上述問題,山東開泰拋丸機機械有限公司與暨南大學聯合開發了多項新型高效拋丸工藝及設備,并對其關鍵零部件的制造技術進行了研究。為了提高拋丸機 2的拋丸效率和使用壽命。介紹了幾種新型拋丸機 2.1高效大滾筒拋丸機(標準型號:QGT1500)與Q31系列滾筒拋丸清理機和Q32系列履帶相結合的工作原理,克服了Q32系列承載能力弱、清選能力小、效率低等缺點,研制出自動化程度高、勞動強度低、設備承載能力強、清選效率高的新型高效滾筒拋丸機
主要由拋丸裝置、滾筒、密封門、斗式提升機、顆粒分離裝置、顆粒閘門、給料機構、電氣控制系統、除塵系統和液壓系統組成,如圖1所示。
其工作原理是:料斗裝入工件后,放入清洗滾筒中,滾筒在旋轉的同時被拋丸裝置拋出的鋼丸拋出,清洗后的產品在旋轉的同時通過滾筒排出。
在滾筒上升的過程中,料斗上升到45°,滾筒在35°。
如圖2a所示,擺臂中心和滾筒中心之間的角度為43°。
裝載完成后,料斗落回到原來的位置,滾筒開始投擲。在投擲過程中,鼓的中心在30度和35度之間擺動,如圖2b所示。
拋下的鋼丸和被去除的氧化皮、型砂等物料由斗式提升機送至上部的丸砂分離器,破碎的鋼丸和被去除的物料被分離。只有可用的鋼丸通過丸門再次供應到拋丸裝置,并且廢物被分離。
清潔過程中產生的灰塵被集塵器捕獲并分離。
(一)拋丸機結構;(b)拋丸機實物照片圖1。新滾筒拋丸清潔器的結構(a)進料過程;(二)投擲過程圖二。新滾筒的工作原理拋丸機 2.2中小型鑄件的連續作業是通過網帶通過式拋丸機網帶通過式拋丸清理機實現的。通過在兩端設置輸送裝置,可以實現并行操作,實現全自動操作,既避免了工件之間的碰撞,又大大提高了清洗效率。
該機由輸送系統、潔凈室、斗式提升機、拋丸裝置、噴丸閘門、維修平臺、噴丸分離裝置、縱向螺桿、橫向螺桿、高壓噴丸系統、進料殼體、出料殼體、除塵系統和電控系統組成,如圖3a所示。
過網型拋丸機的照片見圖4a。
采用網帶結構,鋼丸在拋射時,網帶的行進速度可以根據工件的類型進行變頻調節,拋丸會更加均勻,清洗時間會大大縮短,效率也會提高。
如果前后輥與各種輸送輥配合,可以并聯使用,大大降低工人的勞動強度。
清洗室由滾筒結構和網帶結構組成。鋼丸在拋射時,工件不會碰撞或掉落在腔體下方。非常適合各種鑄鍛件,也可以處理各種怕碰撞的薄壁零件。
(一)CAD(二)實物圖圖3。網帶通過式拋丸清洗機的組成2.3機械手式拋丸機機械手式高效智能拋丸機主要由拋丸機器、機器人、拋丸清理室、斗式提升機、和
拋丸機是一種間歇清潔設備。機器人夾緊工件后,伸入拋丸腔內旋轉,并定期拋丸清洗加固。
安裝四個交錯拋丸裝置,將鋼丸高速拋射射向汽輪機工件表面,實現100%以上的覆蓋率拋丸清理。
低速甩料清洗工件,采用變頻系統提高電機轉速強化工件。
拋射到達清理室的鋼丸通過V型槽滑下到螺旋輸送機上,被分批輸送到斗式提升機的進料口。提升后,球團混合物進入螺旋輸送機和滾筒篩,球團進入重力風選擇區進行分離。同時,粉塵被風機帶入布袋或濾筒除塵器進行收集,少量被風機排入大氣。
而大部分干凈藥丸進入藥丸儲存室。
鋼丸通過流量控制閥后,進入拋丸裝置的丸料入口,反復循環。
其工作原理如圖4所示。
(a)結構示意圖;(b)實物圖圖4。機械清洗機拋丸 3。/[K0/]關鍵零部件的設計制造技術3.1 拋丸機器及其耐磨件的關鍵制造技術拋丸機器是整個拋丸機機器的心臟,按照電機與分丸輪的連接方式直接相互連接/。
目前在國內市場占據主導地位的拋丸裝置主要有美國技術制造的180-4RK曲面葉片(功率22-45kW)和130-2RK曲面葉片(功率11-22kW),日本技術制造的X30(功率5.5-30kW)和Y360(功率5.5-30kW),國內
還有德國的rolser 拋丸設備。
與同規格的直線葉片拋丸 Y360、X30、034和曲面葉片相比,直線葉片拋丸具有結構簡單、重量輕、制造成本低、安裝維護簡單等優點。
缺點:轉速高,震動大,噪音大,不便于控制。
單曲葉片拋丸裝置(圖6a)具有轉速低、拋射體拋射速度高的特點。與直葉片的拋丸裝置相比,在相同轉速下,彎葉片拋投器的拋速可提高15%,更適用于大功率低轉速的/。
比如130-2RK 拋丸裝置在2900r/min時可以實現81m/s的丸料拋射速度,Y360裝置在3100r/min時可以實現71m/min的丸料拋射速度。兩個設備的磁盤具有相同的直徑和速度。
青島鑄造機械廠對美國技術的180-4RK和130-2RK 拋丸裝置進行了簡化,保留了曲線拋頭的特點,減小了體積和重量,廣泛應用于產品中。
雙曲面葉片(圖6b)拋丸裝置,如德國Rolser公司生產的明顯C-Tubines和Gamma-Y型拋丸裝置,具有以下優點:提高了拋丸的速度;優異的抗摩擦磨損性能;大大降低能耗;非凡的使用壽命;適當的結構形式;清潔質量高;低消耗量;低部件磨損和雙向旋轉,精確調整和預加速等。
該拋丸裝置的平穩移動確保了顆粒輸出的速度顯著提高。
這種結構可以明顯提高拋丸速度和拋丸速率。例如,在葉輪轉速和直徑相同的情況下,C-Tubines 拋丸裝置的轉速可提高24-30%,Gamma-Y 拋丸裝置的轉速可提高25%。
與傳統拋丸裝置相比,投擲能力提高70%。
(c)單一彎曲葉片;(d)雙曲葉片圖5、拋丸型及葉片型拋丸耐磨件復合型殼熔模鑄造工藝已開發完成(表層和過渡層采用硅溶膠鋯英砂,背層采用水玻璃莫來石粉)。在此過程中,硅溶膠鋯英砂型殼輕掛在線烘干,型殼質量穩定。鑄件表面粗糙度達到Ra 2,尺寸精度達到CT5。
水玻璃莫來石粉用于制殼,自動覆砂、掛漿、烘干,質量穩定,生產效率高。與全硅溶膠制殼工藝相比,復合殼耐磨件的精密鑄造工藝制造成本更低,制殼周期更短。它可以改變液態金屬的澆注位置和充型方式,從而改變液態金屬的凝固順序,改善顯微組織,減少缺陷,提高耐磨件的耐磨性。適用于拋丸高鉻鑄鐵葉片、分丸輪、定向套等耐磨件(圖6)的精密鑄件生產。
圖6 拋丸分丸輪、葉片、定向套等耐磨件。拋丸上的耐磨部件由進丸管、定向套、分丸輪、葉片、葉輪和拋丸耐磨保護襯組成。
利用葉片離心力將高速彈流拋向待清洗工件表面,去除工件表面的粘砂、氧化皮和細小飛邊毛刺,獲得具有一定粗糙度的表面。
刀片的摩擦和耐磨性直接影響拋丸裝置的使用壽命。
C)高鉻鑄鐵中的硬度要高得多,其形狀為板條狀,改變了滲碳體(Fe C)的蜂窩狀,脆性大大降低,耐磨性明顯提高,但其使用壽命仍有巨大的提高空間。
該技術采用復合型殼熔模鑄造工藝,通過控制凝固順序使M定向生長,從而大大延長了耐磨件的使用壽命,如圖7(a)所示。
通過加入納米碳化物,改變高鉻鑄鐵中碳化物的數量和形態,提高鑄件的硬度,如圖7(b)所示。
如圖7(c)和7 (d)所示,通過添加一次碳化物使其球化,鑄件的韌性得到改善。
(m7c3的定向生長;(b) m7c3SEM形態;(c)m7c 3 SEM的三維形態;EDS分析圖7。耐磨件中碳化物形態和物理性能的表征3.2溢流簾式分離器的設計與制造技術。采用SOLIDWORKs三維建模,分析球團粉塵流動過程中的動態性能(圖8)。建立了球團粉塵的流體力學模型,研制了溢流簾式球團粉塵分離器。實現了風選、滾筒篩分、螺旋輸送、球團礦儲存和手動球團礦閘門控制的功能,在變螺距內螺旋和流沙孔(球團礦和爐渣的混合物由斗式提升機提升到螺旋滾筒篩內,螺旋葉片均勻分布在滾筒篩內外, 內螺旋葉片將大塊雜物輸送到排渣口排出,篩分后的球團礦和粉塵的混合物由滾筒篩的外螺旋葉片即螺旋分配器推動。
清洗后的丸料進入下一個循環,減少拋丸磨損件的摩擦磨損,提高清洗質量。
8.溢流全簾球渣分離器的流體力學模擬與分析3.3 拋丸特種除塵技術利用攔截、重力、慣性、擴散、電暈和電磁吸附的作用,研制了拋丸清洗專用除塵設備,如圖所示,具有布袋除塵、濾筒除塵、靜電除塵等特點。折疊濾筒(袋)由超細金屬絲三維編織而成。
清灰方式為在線定阻脈沖反吹,降低了功耗;與普通折疊紙質濾筒相比,同樣外形尺寸的金屬濾筒有效過濾面積可增加4倍,與布袋相比,有效過濾面積可增加5倍,處理風量可大大增加。褶式濾筒采用一體化結構設計,取代了傳統袋式除塵器中的濾袋和籠骨,使過濾器的安裝變得極為簡單,大大減少了每次更換的工作量和停機時間。采用電磁吸附原理,密封效果顯著,保證除塵器出口粉塵排放濃度極低;集風機單室除塵清灰機構于一體,結構緊湊,布局方便靈活;控制方法采用PLC編程清灰控制系統監控除塵器壓差。當壓差達到設定值1000Pa時,控制器自動啟動脈沖清灰系統,用壓力和流量比工作空氣高3-4倍的壓縮空氣搖動濾筒,清除表面堆積的灰塵。由于脈沖噴吹清灰頻率低,不僅節省了清灰用氣量,而且延長了脈沖閥和濾筒的使用壽命,通常是普通濾料的150-350倍。(b)布袋除塵示意圖;(c)濾筒除塵CAD圖;圖9 拋丸機專用脈沖反吹袋式電磁復合除塵器4。結論(1)論述了幾種新型高效拋丸機的工作原理和結構特點,自主設計了拋丸潔凈室的尺寸和形狀,確定了拋丸裝置的數量和其他技術參數。
(2)設計了拋丸裝置及其耐磨件的關鍵制造技術,設計了溢流簾式顆粒除塵器。研制了拋丸清洗專用除塵設備,探討了拋丸機關鍵部件的制造工藝特點。
公司借鑒國內外廠家的產品性能和生產經驗,開發了拋丸機清理系列產品,主要生產噴砂房、鋼管外壁拋丸機、鋼管內壁噴砂機、轉臺式拋丸機、懸鏈步進式拋丸機、鋼板拋丸機、吊鉤式拋丸機、履帶式拋丸機、臺車式拋丸機、輥道式拋丸機、懸鏈式拋丸機、大型鑄件拋丸機、鋼瓶外壁清理機、帶鋼線材拋丸清理機、鋼板型材清理噴漆烘干線、樹脂砂生產線、粘土砂處理、噴砂機、除塵設備等100余種產品。我們技術設計所積累的經驗使我們能夠為用戶就近提供需要的解決方案。公司利用技術為工業制造商,鑄造廠和金屬加工企業提供服務,解決他們的特殊要求。
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