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新型盘条抛丸机与抛丸器抛丸清理简介

文章出处:青岛BC贷官网 编辑:admin 发表时间::2015-06-02
摘 要:介绍最新生产的盘条抛丸机的结构、设计特点。设备主要由抛丸舱、旋转门、丸粒回收系统、空气过滤器等组成。旋转轴在电机驱动下转动,盘条在轴的带动下作同向转动,同时旋转轴外表面的螺旋突起,使得盘条在随轴转动过程中,内表面及两侧暴露在抛丸工作面内,盘条边旋转边抛丸除氧化铁皮。这种特殊设计使得大盘重盘条成功实现高速、低运行成本的整盘处理模式。应用实践表明,该盘条抛丸机能够高效去除钢丝氧化铁皮,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.

   抛丸机广泛应用于各种加工工艺,如铸件的表面清理、金属类板棒材的成型及金属盘条的表面预处理[1]等。传统的盘条抛丸去锈多为单线通过形式,工作效率低,去锈效果欠佳,再加上工业制造水平的限制,除氧化铁皮能力远不如酸洗。而采用酸洗,一方面产生的废酸、冲洗水、有毒气体对环境造成无法根治的污染,并且加大金属材料的消耗; 另一方面操作不当会造成钢丝表面麻点、氢脆等缺陷,降低成材率[2]。寻找替代酸洗方法是钢丝生产技术发展和环境保护要求的必然趋势[3]。

1、盘条抛丸机结构:
   盘条抛丸机根据抛头数量和旋转轴长度分为多个型号,公司生产的 6 个抛丸轮的盘条抛丸设备结构如图1 所示。
( 1) 抛丸系统的核心器件为抛丸器,通过电动机带动叶片高速旋转,将弹丸抛射到铸件表面除去氧化铁皮[4]。
( 2) 带2 个旋转轴的旋转门,使盘条在清理过程中连续不断运行和翻转。
( 3) 丸粒回收系统保证弹丸收集、分离和运输[5]。
( 4) 过滤器将抛丸过程中产生的大量粉尘过滤、收集。除尘后废气排放能达到大气污染综合排放标准的一级标准。
( 5) 嵌入控制台的电气设备由西门子可编程系统控制,整个工作周期实现了自动化操作。
1-抛丸舱;;2一旋转轴;;3一丸粒回收系统;;4一空气过滤器   图1  TOSCA盘条抛丸机的结构示意图(单位:mm)
1-抛丸舱;;2一旋转轴;;3一丸粒回收系统;;4一空气过滤器
  图1  TOSCA盘条抛丸机的结构示意图(单位:mm)
 
2、盘条抛丸机的优化设计:
2.1 、抛丸舱设计:
   抛丸舱由刚性焊接结构构成,内部完整覆盖一层10 mm 厚的高耐磨锰钢。另外,在金属板之间装有锰带,它可以保护机身免受丸粒的伤害。抛丸舱尺寸:7 600 mm ×8 500 mm ×6 000 mm。抛丸舱在除氧化铁皮操作时由旋转门上的一种特殊橡胶封条来密封关闭,这些橡胶封条可以防止剩余的抛射颗粒从抛丸舱里抛出。旋转门围绕自身水平或者垂直中心旋转,这种结构使它可以非常快速地打开和关闭机器。
   旋转的舱门安装 2 个长度 3 800 mm 由电动机驱动的旋转轴,如图 2 所示。盘条被放在 2 个旋转轴上,一个轴在舱内抛丸处理,另一个轴在舱外卸下抛丸后的盘条和装上待抛丸的盘条。操作工按动按钮,旋转舱门通过旋转把抛丸后的盘条送到外面,同时自动地将待抛丸的盘条带到舱内。为了避免耽误生产时间,卸下抛丸后的盘条、打开盘条、舒展开和装上新的盘条的时间要少于抛丸时间。
图2 带有旋转轴的旋转舱门
图2 带有旋转轴的旋转舱门

2.2、抛丸器设计:
   抛丸器是抛丸清理设备中的核心装置[6],其工作原理: 通过电动机带动叶片高速旋转,将直径0. 20 ~ 0. 80 mm 的球状或者带棱角的金属丸粒,加速到 75 ~100 m/s,并定向抛射到被加工金属的表面,依靠弹丸所具有的动能来破坏或打碎被加工金属表面的氧化铁皮[7]。它的性能关系到整个抛丸设备的生产效率和工件表面的加工质量。
   每个抛丸器配备 8 个由工具钢制造的叶片,抛丸器的动态平衡通过这些叶片来保证。抛丸器中心的叶轮由高耐磨铬铸铁合金制成,以圆锥状固定在支撑杆上,便于拆卸更换。抛丸器在降低抛头和定向套之间的磨损方面做了特殊设计,既可以补偿动力损失又增加了抛丸效率。
   6 台抛丸器环绕在机身四周。盘条的高度在1 000 ~ 1 500 mm 可以达到最佳的除氧化铁皮效果,盘条内部或外部的任何一点处理效果都是均衡、相同的。抛头通过皮带与电动机间接驱动,这种驱动方式有以下优点: ( 1) 消除振动; ( 2) 增加或减少抛头的转速; ( 3) 电动机轴承的使用寿命较长。

2.3、旋转轴设计:
   电动旋转轴上分布有螺旋突起( 图3) ,在除氧化铁皮操作时螺旋突起保持盘条螺旋形分开并通过提升和降低盘条获得彻底的除氧化铁皮效果。电动旋转轴上覆盖有耐磨橡胶以保护材料。盘条一圈一圈地挂在抛丸舱门专门设计的旋转轴上成一长串,当旋转轴在电动机驱动下慢慢转动,盘条在轴的带动下,和轴作同向转动,渐渐均匀分布在轴的直线方向上。旋转轴外表面分布有螺旋突起,使盘条在随轴转动时,沿整个旋转轴长度上,形成与突起相应的波形。在旋转轴凹陷螺旋区域之上的盘条,其悬在轴下方的部分突出在相邻盘条之上,于是这一部分的两侧就暴露在抛丸工作面内,借助旋转轴的可逆转动,盘条被掩盖的部位逐渐暴露出来,整体盘条边旋转边翻身边抛丸除锈,从而实现盘条表面的抛丸清理。旋转轴按照顺时针旋转15 s 再逆时针旋转15 s 的顺序旋转,以便获得均匀、相同的清洁效果。TOSCA 公司在旋转轴和螺旋突起方面的独特设计使得大盘重盘条得以实现整盘抛丸处理,与传统的在线展开式抛丸机相比,是盘条表面清理的一大突破。
图3 电动旋转轴上的螺旋突起及耐磨橡胶
图3 电动旋转轴上的螺旋突起及耐磨橡胶

3、盘条抛丸机应用:
   盘条抛丸机分为整盘处理模式和展开通过式。在线抛丸机是将盘条展开,单根或几根同时通过抛丸区而去除氧化铁皮。钢丝一般需经多道次拉拔,每台拉丝机组前都配上抛丸清理机,再加上涂层机组,设备投资加大[8]。而且在线抛丸清理设备受最大通过速度限制,正常抛丸进给速度 80 ~ 100m /min,设备功率 124 kW,以 ?5. 5 mm 盘条为例,质量2.5 t 盘条总长度13 000 m,整个抛丸过程需2.2h,整个机组不但工作效率低,成本也较高。华氏钢业有限公司2010 年 7 月引进的 EJP - TOSCA 盘条抛丸机功率158 kW,质量 2.5 t 的盘条抛丸仅需12min,去氧化铁皮时间短、运行成本低、效率高,且能彻底去除,达到了无酸洗去除氧化铁皮的效果。对于碳素钢和绝大多数低合金钢盘条,选用盘条抛丸机代替酸洗是非常适合的。另外,对于奥氏体不锈钢、铁素体不锈钢及高合金钢等特殊钢材通过延长抛丸时间( 15 ~20 min) ,调整丸粒型号等工艺参数也可以将盘条表面氧化铁皮彻底去除。

4、结论:
   盘条抛丸清理机通过旋转轴和螺旋突起的优化设计,很好地解决了展开式盘条抛丸机工作效率低的问题,是抛丸机械设备领域较先进的技术。盘条抛丸法能高效地去除盘条表面氧化铁皮,是取代酸洗的可靠方法。
此文关键字:新型盘条抛丸机,抛丸器,抛丸清理

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