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鋼筋冷拔前處理拋丸除銹方案

2020-05-03()次瀏覽

1、技術(shù)規(guī)格說(shuō)明

設(shè)備利用外置動(dòng)力牽引輸送線材，使線材通過(guò)清理室，選用了的高效節(jié)能的拋丸器，拋射出高速密集的彈丸束，打擊線材的表面上，使線材表面上的銹蝕層、氧化皮及其污物迅速脫落，暴露線材表面的缺陷，并獲得一定粗糙度的潔凈表面，滿足聯(lián)合拉拔機(jī)組、探傷機(jī)對(duì)線材表面的要求。

1.1 基本工藝條件

1.1.1 產(chǎn)品規(guī)格及年生產(chǎn)能力

產(chǎn)品規(guī)格直徑Φ5.5 －Φ20mm

高工作速度 60m/min

1.1.2 產(chǎn)品品種：鎳基合金鋼、合金工具鋼、合金結(jié)構(gòu)鋼、碳素工具鋼、碳素結(jié)構(gòu)鋼、高速工具鋼、彈簧鋼、軸承鋼、不銹鋼。

產(chǎn)品性能：熱軋退火線材屈服強(qiáng)度：≤850MPa 硬度：≤HB320

1.1.3 清理后料表面清潔度：Asa≥2.5，表面粗糙度：Ra≤12.5；以GB6060.5-88《拋噴丸、噴砂、表面粗糙度比較樣塊》為準(zhǔn)。拋丸后料表面不允許產(chǎn)生新傷。

1.1.4 噪音：≤85dB(按離開設(shè)備1m處為基準(zhǔn)), 噪音應(yīng)符合《工業(yè)企業(yè)噪聲控制設(shè)計(jì)規(guī)范》GBJ8F-85。

1.1.5 粉塵和噪音要達(dá)到環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)，室內(nèi)粉塵排放：≤10mg/m3。

1.2 設(shè)備特性描述

1.2.1 設(shè)備功能描述

1.2.1.1設(shè)備結(jié)構(gòu)

本機(jī)組主要功能部件是預(yù)矯直機(jī)、清理室、線材導(dǎo)向裝置、拋丸器、彈丸循環(huán)系統(tǒng)（含提升機(jī)、分離器、螺旋輸送器和流量調(diào)整裝置）、吹掃機(jī)構(gòu)、除塵系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)等部件組成。

1.2.1.2工作原理

本機(jī)為連續(xù)送料的高效能連續(xù)作業(yè)清理，線材由外置動(dòng)力牽引，經(jīng)過(guò)預(yù)矯直機(jī)粗矯后，送進(jìn)清理機(jī)室體內(nèi)拋射區(qū)時(shí)，其周身受到強(qiáng)力密集彈丸的打擊與磨擦，使之其上的氧化皮、銹層及其污物迅速脫落，線材表面就獲得一定粗糙度的光潔表面。彈丸由回收螺旋輸送到彈丸循環(huán)系統(tǒng)。清理過(guò)程中，撒落下來(lái)的丸塵混合物經(jīng)室體漏斗、縱橫向螺旋輸送機(jī)匯集于提升機(jī)下部，再提升到機(jī)器上部的分離器里，分離后的純凈彈丸落入分離器料斗中內(nèi)，供拋丸循環(huán)使用。拋丸清理中產(chǎn)生塵埃，由抽風(fēng)管送向除塵系統(tǒng)，凈化處理后的凈氣排放到大氣中，顆粒狀塵埃被捕捉收集。

1.2.1.3主要功能部件結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

⑴清理室

清理室為大容腔板式箱形組焊結(jié)構(gòu)，室體內(nèi)壁襯有耐磨防護(hù)板，清理作業(yè)在密閉的容腔內(nèi)進(jìn)行。

& 耐磨防護(hù)板保護(hù)室壁板不受磨損，延長(zhǎng)室體使用壽命。

& 充分利用彈丸反彈功能，繼續(xù)有效地?fù)舸蚓€材表面，有利于提高清理質(zhì)量與清理效率。

& 清理室上設(shè)寬敞的維修門（拋丸清理段、輔室段），便于維修與更換室內(nèi)易損件，門上方裝有安全連鎖開關(guān)，只有門關(guān)閉后才能啟動(dòng)拋丸器。

& 清理室內(nèi)耐磨防護(hù)板采用耐磨遮蓋包鑄螺母栓接，保護(hù)螺栓頭部不易損壞，拆裝更換方便。

& 裝有4臺(tái)內(nèi)置式HST-120拋丸器，線材的每一個(gè)截面都能經(jīng)受兩次以上的拋射，杜絕陰陽(yáng)面的產(chǎn)生。

& 拋丸室箱體制作應(yīng)保證尺寸精度，室體采用重型框架結(jié)構(gòu)加厚壁板（厚≥10mm）具有足夠的強(qiáng)度與鋼度，拋丸室內(nèi)壁襯有高錳耐磨鋼軋制鋼板ZZMn13護(hù)板，壽命大于10000小時(shí)，由耐磨包鑄螺母栓接牢固，在拋丸直射部位加襯一層高錳鋼護(hù)板，輔助室兩端各設(shè)三道護(hù)簾密封，在主清理室與附室之間有金屬環(huán)式密封，反彈到附室的鋼丸由于能量較小，完全被密封簾攔截，回流到清理室內(nèi)，保證丸塵不外溢。箱體嚴(yán)密，在襯板完好的情況下沒有漏砂現(xiàn)象，箱門尺寸滿足人員出入方便，襯板安裝及密封簾安裝更換方便。

& 護(hù)板之間銜接采用搭接，防擊穿能力較高。

& 清理室結(jié)構(gòu)是由計(jì)算機(jī)控制的火焰切割機(jī)落料、打孔，通過(guò)CO2氣體保護(hù)焊接，外形美觀，切口無(wú)毛刺，定位準(zhǔn)確。同時(shí)，科學(xué)的布置拋丸器的拋射角度，使鋼丸的反彈呈規(guī)律狀，杜絕了鋼丸的飛出。室內(nèi)高錳鋼護(hù)板采用激光切割，尺寸精確，銜接緊密。

& 高錳耐磨鋼軋制鋼板與普通高鉻鑄鋼板的比較

高錳耐磨鋼軋制鋼板對(duì)強(qiáng)沖擊磨損和大應(yīng)力磨損有極好的耐磨性能，而高鉻鑄鐵僅對(duì)移動(dòng)摩擦產(chǎn)生的磨損具有較好的耐磨性。高錳耐磨鋼軋制鋼板比鑄件成份更均勻、組織更致密，性能更優(yōu)越。經(jīng)同等條件測(cè)試，高錳耐磨鋼軋制鋼板可以有效減輕拋丸機(jī)重量，使用中不會(huì)出現(xiàn)破碎，使用壽命遠(yuǎn)大于鑄件。而且便于切割、焊接，高錳耐磨鋼板雖然硬度很高，但韌性很好，可以彎曲加工成圓筒形等需要的形狀，比鑄件有更好的加工性能，既有效提高了拋丸機(jī)性能，又降低了制造成本。

高錳耐磨鋼是抵抗強(qiáng)沖擊、大壓力物料磨損等耐磨材料中的佳選擇，具有其它耐磨材料無(wú)法比擬的加工硬化特性，在較大沖擊載荷或較大接觸應(yīng)力的作用下，鋼板表層產(chǎn)生加工硬化，表面硬度由HB200迅速提升到HB500以上, 從而產(chǎn)生高耐磨的表面層，而鋼板內(nèi)層奧氏體仍保持良好的沖擊韌性。高錳鋼的特點(diǎn)有兩個(gè)：一是外來(lái)沖擊載荷越大，其自身表層耐磨性越高；二是隨著表面硬化層的逐漸磨損，新的加工硬化層會(huì)連續(xù)不斷形成

（2）拋丸器

拋丸器是機(jī)器的心臟部件，它的性能直接決定了拋丸清理的質(zhì)量及效率，使用壽命與維修費(fèi)用，因此，對(duì)此部件要給予足夠的重視。

l 拋丸器采用高效節(jié)能型HST-120型拋丸器。具有以下特點(diǎn)：

a)投射時(shí)間縮短了25%～35%

投射材料通過(guò)定向套的匙形窗口被送到高速旋轉(zhuǎn)的分丸輪里，使投射材料均勻地由定向套流出送到葉片上，其效果是提高投射能力和投射分布均勻性。葉片可正反轉(zhuǎn)，因此可交替從左右兩個(gè)方向投射，不會(huì)有投射的陰暗區(qū)，這樣就大大延長(zhǎng)定向套和葉片的使用壽命。

b) 葉片壽命提高了50%～70%

葉片的結(jié)構(gòu)、表里材質(zhì)、形狀都一樣，所以葉片正反轉(zhuǎn)時(shí)都具備完全同等的拋丸能力，延長(zhǎng)了葉片的使用壽命。

c) 投射材料的消耗量減少了20%

由于經(jīng)過(guò)導(dǎo)向套出來(lái)的投射材料成塊狀，能很順利地送到葉片上，并能集中投射材料的分布，使投射材料的消耗量?jī)魷p少了20%以上。

d) 維修時(shí)間縮短了30%～40%，維護(hù)費(fèi)用減少了50%

由于葉片采用了步聯(lián)鎖，操作極其簡(jiǎn)單，即使技術(shù)不熟練，一個(gè)人也能很簡(jiǎn)單地進(jìn)行維修保養(yǎng)。因?yàn)檠娱L(zhǎng)了消耗零件的壽命，所以維修時(shí)間縮短了，維護(hù)費(fèi)用減少了。

e) 噪音減少到85dB

對(duì)運(yùn)轉(zhuǎn)部件的緊密性和構(gòu)成零件形狀的改進(jìn)，使噪音減少到85dB以下。

l 本拋丸器由以下主要零部件組成：罩殼與內(nèi)襯護(hù)板、拋丸器軸承座、拋丸器傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、電機(jī)與滑座、葉輪、定向套、分丸輪、葉片、皮帶輪與軸承等。

& 拋出彈丸分布均勻，擴(kuò)大了彈丸分布區(qū)。

& 采用高節(jié)能窄v帶，節(jié)省能耗30%。

& 拋丸器易損件

葉輪：葉輪選用40CrMnMo材料滲碳淬火，進(jìn)行動(dòng)平衡測(cè)試。葉輪壽命大于13000小時(shí)。葉輪體徑向跳動(dòng)≤0.15mm，葉輪體端面跳動(dòng)≤0.05mm，不平衡力矩≤18N·mm

葉片：選用熔模精鑄Cr27高鉻特種耐磨鑄鐵制成，使用特定的熱處理工藝；熱處理后表面硬度HRC60-65，有較高的耐磨性和使用壽命；每臺(tái)拋丸器由八片葉片組成，葉片重量差≤2g，兩對(duì)稱位置的葉片重量差≤2g。

定向套、分丸輪：全封閉刻度盤式，可方便地調(diào)節(jié)拋射角度和拋出方向，保證精確拋射區(qū)域位置；均選用Cr20高鉻特種耐磨鑄鐵制成，熱處理后表面硬度HRC60-65。。

護(hù)板：選用Cr20高鉻特種耐磨鑄鐵制成，熱處理后表面硬度HRC60-65。。

軸承座：鑄鋼件，裝有兩套軸承，軸承溫升≤35℃（環(huán)境溫度以上），同心度0.05mm。

l 拋丸機(jī)理

在拋丸過(guò)程中，經(jīng)過(guò)定量的彈丸連續(xù)經(jīng)進(jìn)丸管進(jìn)入葉輪同步旋轉(zhuǎn)的分丸輪，彈丸在分丸輪上被加速，然后經(jīng)定向套上狹口無(wú)沖擊地被分配到每一個(gè)片上。狹口的位置通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)定向套調(diào)整，此狹口位置決定丸流的射出方向，從而能方便快速地確定彈丸集中拋射區(qū)域的位置，實(shí)際的彈丸流量根據(jù)電機(jī)負(fù)荷由電流表測(cè)出。

（3）丸料循環(huán)系統(tǒng)

本系統(tǒng)包括分離器、提升機(jī)、螺旋輸送器、流量調(diào)整裝置和溜槽等單元部件。

(3.1) 分離器

是本機(jī)的關(guān)鍵部件，它直接影響拋丸器葉片的壽命。本分離器專為小直徑投射材分離設(shè)計(jì)。本部件由風(fēng)選分離系統(tǒng)組成，包括：風(fēng)門、篩網(wǎng)、分離殼、接管、調(diào)節(jié)板等。

由提升機(jī)卸出的丸砂混合物料被料斗“甩出”，由于彈丸、砂、氧化物和粉塵的質(zhì)量不同，被氣流吹過(guò)后，合格彈丸質(zhì)量重，偏離角度小，經(jīng)篩網(wǎng)流入輸丸機(jī)構(gòu)的料斗內(nèi)供拋丸器繼續(xù)使用；氧化物偏離角度較大，進(jìn)入丸砂混合料腔，返回循環(huán)系統(tǒng)重新進(jìn)入分離器進(jìn)行二次分離；氧化皮、碎砂和灰塵由于質(zhì)量小，偏離角度大，落入廢料腔排出，灰塵則隨氣流從除塵管道排出。

a、分離物的顆粒可通過(guò)二道風(fēng)選，得以實(shí)現(xiàn)丸砂分離。

b、合格彈丸經(jīng)過(guò)分離器篩網(wǎng)進(jìn)入輸丸機(jī)構(gòu)料斗中，有效阻隔了較大塊狀物料的進(jìn)入，確保了拋丸器的安全工作。

c、分離器出風(fēng)口與除塵器管道連接處設(shè)有風(fēng)量調(diào)節(jié)板，必須調(diào)整到適宜位置，方可保證有用彈丸不被帶入廢料桶中。

(3.2) 提升機(jī)

a、結(jié)構(gòu)

本提升機(jī)主要由齒輪減速機(jī)、皮帶輪、皮帶、料斗、提升封閉上、中、下殼、漲緊裝置、糾偏裝置和帶座軸承等零部件組成。采用聚脂線芯專用耐熱傳動(dòng)帶，強(qiáng)度高，抗拉伸，外層包敷耐磨橡膠。

提升機(jī)下部進(jìn)料口與螺旋輸送器連接，其出料口通過(guò)溜槽與分離器相連。

b、功能說(shuō)明

提升上、中、下封閉殼折彎組焊而成。

提升機(jī)上下皮帶輪采用筋板、輪轂組焊而成的鼠籠形結(jié)構(gòu)，輪體外表面硫化10mm耐磨橡膠層，既提高了提升皮帶與皮帶輪間的磨擦力，避免了老式光帶輪的打滑現(xiàn)象，又降低了提升皮帶的預(yù)緊力，延長(zhǎng)了皮帶使用壽命。

打開中殼上的蓋板可維修更換料斗與搭接皮帶。

打開下殼上的蓋板可維修下部傳動(dòng)，排除底部彈丸阻塞。

提升機(jī)采用平皮帶轉(zhuǎn)動(dòng)。工作時(shí)固定于皮帶上的料斗將提升機(jī)底部丸料刮起，然后靠提升機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置將丸料送至提升機(jī)頂部，后靠離心重力式落料，將丸料經(jīng)溜槽輸入分離器里。

提升皮帶設(shè)有漲緊裝置，當(dāng)皮帶松馳時(shí)，調(diào)整上殼兩側(cè)螺栓帶動(dòng)拉板上、下移動(dòng)，便可保持皮帶的松緊度，后靠中間的螺桿調(diào)整主被動(dòng)輪的平行并鎖緊。一旦皮帶出現(xiàn)松弛只需調(diào)整中間螺桿即可收緊皮帶，同時(shí)也保證了主被動(dòng)輪的平行。此種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單可靠，易于操作。

上、下皮帶輪裝有哈瓦洛軸承廠生產(chǎn)的帶方座外球面球軸承，受到振動(dòng)沖擊時(shí)，可自動(dòng)調(diào)整，密封性好。

(3.3) 螺旋輸送器

本螺旋輸送器是一種標(biāo)準(zhǔn)的丸料水平輸送設(shè)備，它是丸料循環(huán)系統(tǒng)中的重要部件，主要由擺線針輪減速機(jī)、螺旋軸、螺旋葉片（δ=6mm,16Mn材料）、空心軸與軸、帶座軸承等組成，其功能是將丸料混合物輸送到提升機(jī)底部料口內(nèi)。

a、整體螺旋軸焊后加工以保證同軸度。

b、從清理室底部漏斗穿過(guò)，易于減少地坑深度，還可改善漏斗流丸角度，以防積丸。

c、螺旋軸與軸承的密封采用反螺旋迷宮形式，以保證螺旋輸送器永久性使用壽命；密封效果好，粉塵不外溢。

d、采用方座外球面球軸承，均為外置式以延長(zhǎng)使用壽命；受到振動(dòng)沖擊時(shí)能自動(dòng)調(diào)整，密封性好。

e、在底部螺旋的上部蓋有高錳鋼護(hù)板。

鋼筋冷拔前處理拋丸除銹方案