通過式拋丸搖筒與一般間歇式生產(chǎn)的拋丸滾筒不同,鑄件不斷從搖筒進料口進入,在搖筒內(nèi)向前移動過程中被拋丸,然后從卸料口卸出,鑄件在整個拋丸清理過程中是連續(xù)不斷的。此種型式的拋丸搖筒在國外鑄造廠已被廣泛采用,在國內(nèi)僅有極少數(shù)的鑄造廠使用通過式拋丸搖筒是Pangborn公司的第一臺樣機,已于1995年在東風(fēng)汽車公司鑄造二廠投入使用。

    1、設(shè)備主要技術(shù)參數(shù)及結(jié)構(gòu)特點：

    1.1、設(shè)備的主要特點：

    ZGR一1型通過式拋丸搖筒具有如下特點:①能連續(xù)清理鑄件,可直接與造型線配套安裝使用。②能充分自我排空。③可根據(jù)被清理鑄件的復(fù)雜情況及要求,調(diào)節(jié)鑄件的拋丸清理質(zhì)量及周期。①能清理熱的鑄件(允許溫度139℃)。⑤沒有地坑,現(xiàn)場清掃方便,有利于文明生產(chǎn)。⑥組成簡單,結(jié)構(gòu)緊湊,維修和保養(yǎng)方便、工作量少(1.0-1.5h/周)。⑦整機密封性能好,基本無鋼丸飛濺和無粉塵溢出,安全性好。⑧噪聲低,工作環(huán)境好。⑨鑄件在搖筒內(nèi)拋丸停留時間短(2一3min),生產(chǎn)率高。

    1.2、主要技術(shù)參數(shù)：

    適用于清理最大的鑄件尺寸不超過330mm;生產(chǎn)率為12t/h;兩個拋頭.每個拋頭的電機功率為37.28kw,設(shè)備的總傳動功率為117.skw;總拋丸量為72.64t/h;通風(fēng)量為161.6m3/min;壓縮空氣消耗量0.34m’/min,冷卻水需要量37.58L/min。

    1.3、設(shè)備的主要結(jié)構(gòu)特點：

    ZGR一1型通過式拋丸清理搖筒結(jié)構(gòu)見圖1。其工作原理是:通過輸送機送來的鑄件進入搖筒后,由于液壓驅(qū)動裝置產(chǎn)生線性振蕩運動,使鑄件向前移動。驅(qū)動裝置還使搖筒以相同角度正、反搖擺,帶動鑄件在向前移動的同時不斷翻轉(zhuǎn)。鑄件經(jīng)過拋丸段不斷被拋丸清理,然后進入卸料輸送機,最后被送入料斗。與此同時,筒體內(nèi)的鋼丸及廢料則通過孔洞落入鋼丸輸送機,進入提升機后,經(jīng)過丸砂分離系統(tǒng)過篩、空氣清吹,廢料被排出,合格鋼丸落入貯存斗而循環(huán)使用。

    1.3.1、搖筒:

    搖筒為六角形,用高錳鋼板制造。它由進料通廊、拋丸段和卸料通廊組成。拋丸段上部開口,使拋丸輪射出的鋼丸能順利進入搖筒內(nèi)部。搖筒兩端用軸承支撐,與外殼形成一個連續(xù)式的完整結(jié)構(gòu)。

    1.3.2、驅(qū)動裝置：

    驅(qū)動裝置由液壓站、油馬達、鏈條及傳動機構(gòu)組成。通過它使搖筒產(chǎn)生兩種運動:

    a.使搖筒以中心線為基準(zhǔn),正、反偏轉(zhuǎn)一定角度(一般為60。),從而使搖筒內(nèi)的鑄件隨著筒體偏轉(zhuǎn)而翻轉(zhuǎn)。正、反偏轉(zhuǎn)的周期及角度可以調(diào)整,其角度還可動態(tài)顯示。

    b.使搖筒產(chǎn)生振蕩運動,振蕩由一個帶有連續(xù)式推桿(最大推力22.2k4N)的水平行程機構(gòu)推動。其動作流程是:液壓泵~閥(慢速閥和快速閥)~油馬達~鏈輪傳動機構(gòu)~三角膠帶傳動機構(gòu)~傳動輪~連桿~搖筒體直線運動(往復(fù)行程114.3mm)。

   慢振:液壓油僅通過“慢速閥”進入油馬達產(chǎn)生低頻振動,鑄件只能在帶有連續(xù)式推桿的水平行程機構(gòu)作用下做往復(fù)運動(即慢振動),但鑄件不能前移。

   快振:液壓油同時通過并聯(lián)的快速閥和慢速閥進入油馬達,振動頻率高(50~77次/min)。使搖筒內(nèi)鑄件向前移動。通過調(diào)節(jié)振動頻率(調(diào)閥的出油口開啟度)可改變鑄件向前移動的速度。

    1.3.3、丸砂分離系統(tǒng)：

   丸砂分離系統(tǒng)由滾筒篩、外殼及“BE”型氣流清吹分離部分組成。從提升機來的鋼丸和廢料通過分離系統(tǒng)的滾筒篩,將粗顆粒及大的雜質(zhì)除去,鋼丸和細(xì)粒廢料儲存在一個料斗內(nèi),當(dāng)達到一定料位后料位計發(fā)出訊號,控制氣缸開啟,驅(qū)動雙位限流門打開,鋼丸和細(xì)粒廢料形成一個完整的簾狀物流下降,通過空氣流清吹段,空氣流從簾狀物流中吹過,細(xì)粒粉料被除去,砂子通過可調(diào)板排出。排出的雜質(zhì)進入降塵箱,較重的顆粒從雜物溜槽排出,好的、干凈的鋼丸則從空氣清吹段在重力作用下落入貯存斗?！癇E”型丸砂分離器(見圖2)特點如下：

    a.用料位計測頭控制的限流門保證流出的丸料呈簾狀落下。

    b.氣缸驅(qū)動的下料門保證均勻的料流。

    c.由于落程大,使破碎的粒料從下落的簾狀丸流中被吹出。

    d.通過一附設(shè)的刮板,能將中等粒料部分(砂+丸)分出進行再循環(huán),鋼丸回收率高,并在雙位限流可調(diào)板砂+丸圖2“BE”丸砂分離器原理再循環(huán)過程除去丸料附帶的砂,使丸料更干凈。

    e.設(shè)有緩沖料斗盛裝溢出的丸料。f.丸砂分離效率高,可達99.5%以上。

    1.3.4、拋丸器：

   該設(shè)備裝有兩臺25000一4FK型拋丸器。拋丸器采用直接驅(qū)動式,驅(qū)動電機為37.2k8w,1500r/min。拋丸器外殼用高錳鋼板制成,內(nèi)部還嵌有高錳鋼耐磨防襯板。拋丸器特點如下:

    a.電機直接驅(qū)動,避免用三角膠帶傳動因打滑使轉(zhuǎn)速降低,確保拋丸效率,安裝緊湊。

    b.采用曲面葉片,提高拋丸效率。

    c.葉片不需要固定螺栓等附件,可以直接裝卸。

    d.內(nèi)襯板表面無固定螺栓和銷頭露在外面。

    e.頂部耐磨襯板直接固定在拋丸輪殼體頂蓋上,便于更換和維修。

    f.殼體和有關(guān)耐磨件、定向套、分丸輪端面都經(jīng)過磨削加工,提高了裝配精度。

    g.只需將懸式的夾緊裝置松開,就能很快將分丸輪等卸下。

    1.3.5、控制：

    一臺PLC機實施程序控制,安全可靠,電器故障減少到最少。設(shè)備控制操作具有下列特點:

    a.每個拋丸器相應(yīng)有一個電流表,從電流表顯示的安培數(shù)便可知道拋丸量是否足夠,便于及時調(diào)整進丸門開啟度,確保拋丸質(zhì)量。

    b.搖筒偏轉(zhuǎn)角度動態(tài)顯示,使操作者隨時掌握搖筒的轉(zhuǎn)動情況。

    c.設(shè)有指輪開關(guān),可根據(jù)需要輸入和調(diào)整各種數(shù)值(角度、振蕩頻率及時間等),操作方便。

    2、安裝形式的選擇：

   通過式拋丸搖筒的安裝形式有兩種:

    2.1、在線安裝形式：

  在國外,幾乎所有鑄造廠家均采用在線安裝。從落砂機出來的鑄件,通過輸送機直接進入拋丸搖筒,從搖筒卸料口出來的鑄件已清理干凈,減少了倒運鑄件工序,縮短了生產(chǎn)周期,降低生產(chǎn)成本,并為鑄件質(zhì)量檢查提供了方便。采用這種形式必須是:

    a.設(shè)備生產(chǎn)率應(yīng)與造型線鑄件生產(chǎn)率相配套。為了盡量避免由于單條造型線所造成的鑄件進入滾筒的不均衡,最好是多條造型線共同配用一臺通過式拋丸搖筒以提高搖筒利用率。

    b.鑄件不需要因其他工序引起的二次清理。進入搖筒的鑄件,應(yīng)在落砂篩處分得較徹底,沒有大量堆積砂進入。

    c.若澆冒口一并進入搖筒,則應(yīng)使?jié)裁翱谙到y(tǒng)最大尺寸小于入口尺寸,否則應(yīng)在工藝上使?jié)裁翱谠诼渖斑^程中自行斷開,使之分段進入搖筒。

    2.2、獨立安裝形式：

    a.需要進行熱處理的鑄件(例如可鍛鑄鐵或非鑄態(tài)球墨鑄鐵件),避免再次拋丸造成浪費。

    b.車間面積受限制的鑄造廠。

    c.能清理多條分散布置的造型線生產(chǎn)的鑄件

    布置形式。該車間擔(dān)負(fù)全廠四條造型線生產(chǎn)的鑄件清理任務(wù),品種多達100多種,鑄件形狀不同,而且大部分需要退火。其生產(chǎn)流程是:鑄件由帶磁盤的單梁吊車從料斗吊到鑄件輸送帶,通過振動給料機進入拋丸搖筒清理,最后從搖筒出口的振動輸送機送到卸料斗。

   鑄件輸送帶除輸送鑄件外,更重要的是起儲存鑄件作用,并使上料標(biāo)高降低。振動給料機則使鑄件均勻進入搖筒,避免鑄件堆積。為了減少噪聲和磨損,可在振動輸送機輸送面附上一層膠帶。

    3、存在問題及解決措施：

   ZGR一1型通過式拋丸搖筒是aPngbom公司第一臺樣機,調(diào)試時發(fā)現(xiàn)設(shè)計上有問題并及時解決。

    3.1、搖筒內(nèi)鋼丸不能及時排出筒外,埋沒了部分鑄件,影響拋丸質(zhì)量。于是增加筒體底面開孔率.使鋼丸能及時排出筒體外。

    3.2、拋丸后的鑄件重拋率較高(有時達20%),特別是扁平狀鑄件,一面拋得很好,另一面拋得很差或幾乎沒有拋到。原因是筒內(nèi)鑄件向前移動過程不能自動頻繁翻面,只能一面朝上前移。原來筒體底部只有一條縱向角鋼使鑄件在筒體偏轉(zhuǎn)過程中翻面,但很不夠。當(dāng)鑄件較多時,只有部分鑄件在角鋼作用下翻面。當(dāng)增加焊接四根縱向角鋼后(見圖4),大部分鑄件都可以翻面了。

    3.3、在拋丸過程中常有小鑄件從進料溜槽與筒體間溢出,卡死提搖筒不能轉(zhuǎn)動,甚至進入提升機,卡死提升帶而燒毀電機。

    鑄件的溢出除了鑄件進入過多以外,更主要的是筒體設(shè)計未考慮適應(yīng)偶然鑄件進入過量的情況。為此,采用了三種措施:①嚴(yán)格控制給料速度,避免鑄件在溜槽下口堆積。②在溜槽與筒體間加焊一定高度的檔板,阻止鑄件從該處間隙溢出。③在筒體底下的支承處擴大空間,并對鋼丸輸送機進行改造,使溢出的鑄件落入鋼丸振動輸送機,經(jīng)振動卸料輸送機排出,防止鑄件卡死搖筒或進入鋼丸提升機。

    4、影響拋丸質(zhì)t的主要因素：

    4.1、鑄件在搖筒內(nèi)的停留時間：

   鑄件在搖筒內(nèi)停留時間越長,鑄件被拋丸清理效果越好。在振蕩頻率調(diào)定的情況下,振蕩時“快振”和“慢振”的時間直接影響鑄件在搖筒的停留時間,即可影響鑄件的拋丸清理質(zhì)量。

    4.2、鑄件在搖筒內(nèi)前移時的翻轉(zhuǎn)狀況：

   鑄件在搖筒內(nèi)前移時翻動頻繁,則拋丸均勻,清理質(zhì)量好。搖筒內(nèi)部結(jié)構(gòu)固定后,若偏轉(zhuǎn)角度小.則鑄件翻轉(zhuǎn)效果差。為了達到最佳翻轉(zhuǎn)效果,應(yīng)使搖筒正、反偏轉(zhuǎn)角度達到60“。

    4.3、拋丸器定向套角度：

   拋丸器定向套角度直接影響拋丸打擊區(qū)的位置。角度每移動7.5。,則拋射區(qū)將移動200mm。

    4.4、拋丸量：

   拋丸量直接影響拋丸效果。通過電流表上指示的安培讀數(shù)判定拋丸量,若安培讀數(shù)小于額定電流5安培,則每小時有3t以上鋼丸對鑄件不起拋丸作用。因安培讀數(shù)直接反映出拋丸輪的負(fù)荷大小。

    4.5、鋼丸粒度:

   鋼丸粒度小,打擊力小,清理效果差,但鋼丸過粗對鑄件表面質(zhì)量有影響。因此,鋼丸粗細(xì)的配比應(yīng)該根據(jù)鑄件具體情況而定。不經(jīng)退火的鑄件,可以選用細(xì)些鋼丸。經(jīng)過退火的鑄件,由于鑄件表面有粘砂和一層很厚的氧化皮,需選用粗些鋼丸。

    4.6、丸砂分離效果：

   該設(shè)備使用至今,丸砂分離效果很好,鋼丸中幾乎不含砂子。若鋼丸中含砂量5%時,不但直接影響拋丸效果,而且使拋丸輪磨損增加20%。另外,鋼丸中細(xì)粒鋼丸占10%時,其拋丸效果要降低10%。

    5、應(yīng)用后的體會：

    a.美國Pangborn公司生產(chǎn)的ZGR一1型通過式拋丸清理搖筒是一種結(jié)構(gòu)新穎、生產(chǎn)效率高的拋丸設(shè)備,適應(yīng)性強,可廣泛用于鑄件的拋丸清理;安裝使用形式靈活,既適用于在線拋丸清理,也可獨立安裝使用。

    b.應(yīng)根據(jù)鑄件的特點和要求、造型線生產(chǎn)率和鑄件落砂后在輸送機上是否有大量堆積砂、現(xiàn)場場地大小來決定選用何種型號的通過式拋丸搖筒以及設(shè)備安裝形式,才能取得最佳效果。

    c.ZGR一1型通過式拋丸搖筒采用驅(qū)動裝置產(chǎn)生的振蕩使搖筒內(nèi)鑄件前移,結(jié)構(gòu)復(fù)雜,調(diào)節(jié)不便。若將搖筒改成可調(diào)、傾斜式結(jié)構(gòu),則更為簡單方便。

    d.鑄件輸送帶應(yīng)選用結(jié)實耐用的鱗板式輸送帶,以增大鑄件儲存量,滿足生產(chǎn)要求。

    e.該類設(shè)備不適于鑄件內(nèi)腔的拋丸。

    f.目前尚有少數(shù)品種鑄件質(zhì)量還不能達到百分之百滿意,還需對設(shè)備進一步做技術(shù)上的改進。