CN102107396B

CN102107396B - 内孔自动喷丸机

Info

Publication number: CN102107396B
Application number: CN 201010604322
Authority: CN
Inventors: 李奇; 王帅; 生宏伟; 张红; 方晨
Original assignee: Shenyang Aircraft Industry Group Co Ltd
Current assignee: Shenyang Aircraft Industry Group Co Ltd
Priority date: 2010-12-24
Filing date: 2010-12-24
Publication date: 2013-06-12
Anticipated expiration: 2030-12-24
Also published as: CN102107396A

Abstract

内孔自动喷丸机，其特征在于包括垂直运动机构、旋转运动机构、喷管机构、弹丸压力罐机构、弹丸循环回收机构和喷丸箱体及外设；垂直运动机构装在喷丸箱体上，旋转运动机构装在垂直运动机构上，喷管机构装在垂直运动机构上，弹丸压力罐机构装在压力罐托架上，弹丸压力罐机构经砂管与喷管机构连接，弹丸循环回收机构经砂管与弹丸压力罐机构。优点：由于采用了垂直运动机构和旋转运动机构，带动喷管上下垂直运动和旋转运动，使弹丸能够均匀的喷到管内壁上。

Description

内孔自动喷丸机

技术领域

本发明创造是用于细小内孔的管件内壁喷丸强化的设备。

背景技术

目前，管件作为构件得到广泛的应用，并对其孔内壁的强度要求也越来越高，提高孔内壁的强度要求常规是采用喷丸强化，但目前的喷丸机无法对目前所采用的管件内壁进行喷丸强化，因为目前的喷丸机的喷管是固定的，喷丸出口的方向也是固定的，弹丸流动方向也是不变的，因此适用于构件的平面及构件外表面强化。目前的喷丸机只有含一种规格弹丸的功能，而不能满足喷丸过程中需要更换弹丸的要求，影响喷丸质量。

发明内容

本发明创造的目的是提供一种能对管内壁进行喷丸强化的内孔自动喷丸机；本发明创造的目的是通过下述的技术方案实现的：

内孔自动喷丸机，包括垂直运动机构、旋转运动机构、喷管机构、弹丸压力罐机构、弹丸循环回收机构和喷丸箱体及外设；垂直运动机构装在喷丸箱体上，旋转运动机构装在垂直运动机构上，喷管机构装在垂直运动机构上，弹丸压力罐机构装在压力罐托架上，弹丸压力罐机构经砂管与喷管机构连接，弹丸循环回收机构经砂管与弹丸压力罐机构。

垂直运动机构由垂直运动电机、联轴器、丝杠、导轨、四个滑块、轴承座、L型方钢梁、托板和丝母组成；托板装在L型方钢梁的竖梁上，在托板的下部四角上各安装一个滑块，导轨装在喷丸箱体上，在托板的下部安装丝母，丝母装在丝杠上，丝杠两端装在轴承座里，轴承座装在喷丸箱体侧壁上，丝杠上端连接联轴器，联轴器与垂直运动电机连接，垂直运动电机装在喷丸箱体侧壁上。

旋转运动机构由旋转电机、两个齿形带轮、旋转轴承、齿形带组成；旋转电机输出轴连接齿形带轮，齿形带轮通过齿形带连接另一个齿形带轮，旋转电机输出轴连接的齿形带轮安装在垂直运动机构中的L型方钢梁的横梁上，另一个齿形带轮安装在喷管机构上，旋转轴承装在基座上。

喷管机构由喷管接头、喷管、喷丸压盖，基座、旋转轴承和砂管组成；喷管通过喷丸压盖将喷管固定装在旋转轴承内，旋转轴承装在基座上，基座底部安装喷管接头，基座装在L型方钢梁上，砂管连接在喷管接头上。

弹丸压力罐机构由一号压力罐、压力罐托架、电磁阀、三个气动压力阀、砂管、砂阀、储料罐、磁力阀、二号压力罐组成；弹丸压力罐机构上端储料罐安装在压力罐托架上，储料罐下端串联两个气动压力阀，后一个气动压力阀连接一号压力罐，在一号压力罐下面安装一个气动压力阀，装在一号压力罐下面的气动压力阀连接二号压力罐，二号压力罐装在压力罐托架上，在二号压力罐下面连接磁力阀，磁力阀下面安装砂阀，砂阀一端连接砂管，砂阀另一端连接压缩空气管路。

弹丸循环回收机构由弹丸回收设备、振动筛、行星上料器、砂管和气动压力阀组成；砂管装在弹丸回收设备的入口上，砂管另一端与弹丸压力罐机构中磁力阀下面安装的砂阀连接，装在弹丸回收设备下端连接行星上料器的上料口，行星上料器的下料口连接振动筛的入口上，振动筛的出口连接到弹丸压力罐机构中的储料罐罐口处，气动压力阀装在压力罐托架上。

喷丸箱体及外设由喷丸箱体、后垫板、零件旋转夹具、观察窗、下箱体、悬臂电器控制器、除尘设备、吊环、电控柜、除尘罩和照明灯组成；喷丸箱体装在地面上，后垫板装在喷丸箱体上，下箱体装在喷丸箱体底部，在喷丸箱体和下箱体上安装观察窗，在喷丸箱体内部安装零件旋转夹具，在喷丸箱体内部侧壁上安装除尘罩，除尘罩与除尘设备连接，在喷丸箱体上端安装照明灯，在喷丸箱体上安装悬臂电器控制器，在喷丸箱体上端四角各安装一个吊环，在喷丸箱体外面设有电控柜。

本发明创造的优点：由于采用了垂直运动机构和旋转运动机构，带动喷管上下垂直运动和旋转运动，使弹丸能够均匀的喷到管内壁上。

附图说明

图1是内孔自动喷丸机结构主视示意图。

图2是内孔自动喷丸机结构俯视示意图。

图3是内孔自动喷丸机结构左视示意图。

图4是图1的后视示意图。

图5是图1中A—A处剖视示意图。

图中的：1、喷丸箱体 2、后垫板 3、零件旋转夹具 4、旋转电机 5、垂直运动电机 6、观察窗 7、下箱体 8、弹丸回收设备 9、振动筛 10、一号压力罐 11、行星上料器 12、压力罐托架 13、悬臂电器控制器 14、除尘设备 15、吊环 16、电磁阀 17、电控柜 18、气动压力阀 19、齿形带轮 20、旋转轴承 21、喷管接头 22、喷管 23、联轴器 24、丝杠 25、导轨 26、滑块 27、轴承座 28、喷丸压盖 29、基座 30、齿形带 31、L型方钢梁 32、托板 33、丝母 34、除尘罩 35、砂管 36、砂阀 37、储料罐 38、磁力阀 39、二号压力罐 40、照明灯。

具体实施方式

内孔自动喷丸机，其特征在于包括垂直运动机构、旋转运动机构、喷管机构、弹丸压力罐机构、弹丸循环回收机构和喷丸箱体及外设；垂直运动机构装在喷丸箱体上，用螺栓连接，使整个垂直运动机构连成一个整体，其中垂直运动机构的L型方钢梁可以在导轨上下滑动，旋转运动机构装在垂直运动机构中L型方钢梁的横梁上，用螺栓连接，在L型方钢梁的横梁上留有安装旋转电机的安装孔，喷管机构装在垂直运动机构上，弹丸压力罐机构装在压力罐托架上，弹丸压力罐机构经砂管与喷管机构连接，借助压缩空气为动力将弹丸压力罐内的弹丸输送到喷管机构中，再由喷管将弹丸喷出，落入下箱体的底部，弹丸循环回收机构经砂管与弹丸压力罐机构。

垂直运动机构由垂直运动电机5、联轴器23、丝杠24、导轨25、四个滑块26、轴承座27、L型方钢梁31、托板32和丝母33组成；托板装在L型方钢梁的竖梁上，用螺栓固定，在托板的下部四角上各安装一个滑块，用螺栓固定，这样可以使滑块带动整个托板沿着导轨上下滑动，导轨装在喷丸箱体上，在托板的下部安装丝母，丝母装在丝杠上，丝杠两端装在轴承座里，轴承座将丝杠支撑起来，轴承座装在喷丸箱体侧壁上，丝杠上端连接联轴器，联轴器与垂直运动电机连接，垂直运动电机装在喷丸箱体侧壁上。

旋转运动机构由旋转电机4、两个齿形带轮19、旋转轴承20、齿形带30组成；旋转电机输出轴连接齿形带轮，齿形带轮通过齿形带连接另一个齿形带轮，旋转电机输出轴连接的齿形带轮安装在垂直运动机构中的L型方钢梁的横梁上，另一个齿形带轮安装在喷管机构上，旋转轴承装在基座上。

喷管机构由喷管接头21、喷管22、喷丸压盖28，基座29、旋转轴承20和砂管35组成；喷管通过喷丸压盖将喷管固定装在旋转轴承内，旋转轴承装在基座上，基座底部安装喷管接头，基座装在L型方钢梁上，砂管连接在喷管接头上。喷管机构通过装在基座上的旋转轴承和旋转运动机构连接起来，构成了一整套的喷管机构，可以使喷管作垂直和旋转运动；

弹丸压力罐机构由一号压力罐10、压力罐托架12、电磁阀16、三个气动压力阀18、砂管35、砂阀36、储料罐37、磁力阀38、二号压力罐39组成；弹丸压力罐机构上端储料罐安装在压力罐托架上，储料罐下端串联两个气动压力阀，后一个气动压力阀连接一号压力罐，在一号压力罐下面安装一个气动压力阀，装在一号压力罐下面的气动压力阀连接二号压力罐，二号压力罐装在压力罐托架上，在二号压力罐下面连接磁力阀，磁力阀下面安装砂阀，砂阀一端连接砂管，砂阀另一端连接压缩空气管路。弹丸压力罐机构中的气动压力阀都是由电磁阀控制。

弹丸循环回收机构由弹丸回收设备8、振动筛9、行星上料器11、砂管35和气动压力阀18组成；气动压力阀控制砂管，砂管装在弹丸回收设备的入口上，砂管另一端与弹丸压力罐机构中磁力阀下面安装的砂阀连接，装在弹丸回收设备下端连接行星上料器的上料口，行星上料器的下料口连接振动筛的入口上，振动筛的出口连接到弹丸压力罐机构中的储料罐罐口处，气动压力阀装在压力罐托架上。

喷丸箱体及外设由喷丸箱体1、后垫板2、零件旋转夹具3、观察窗6、下箱体7、悬臂电器控制器13、除尘设备14、吊环15、电控柜17、除尘罩34和照明灯40组成；喷丸箱体装在地面上，后垫板装在喷丸箱体上，下箱体装在喷丸箱体底部，在喷丸箱体和下箱体上安装观察窗，在喷丸箱体内部安装零件旋转夹具，在喷丸箱体内部侧壁上安装除尘罩，除尘罩与除尘设备连接，在喷丸箱体上端安装照明灯，在喷丸箱体上安装悬臂电器控制器，在喷丸箱体上端四角各安装一个吊环，在喷丸箱体外面设有电控柜。

喷丸过程，工件不动，由喷管的移动和旋转配合来完成喷丸。

喷丸开始后，除尘电机开始工作。喷出的弹丸由风力从管件内部上面抽走，然后送到一号储料罐。再通往振动筛的管道上行星上料器然后弹丸进入振动筛，行星上料器是一种叶轮形状的转子，行星上料器上下各有进、出口，当转子转动时可以时刻保证进口与出口之间是互相不连通的，同时还能保证弹丸的正常输送。振动筛有3个出口，较大的颗粒经上面的出口排出，较小的颗粒经下面出口排出，合格的弹丸经中间的出口进入二号储料罐。2个储料罐内分别设有3个弹丸检测开关，用于检测储料罐内弹丸的高度位置。弹丸存储主要由2个储料罐、2个压力罐、磁阀门和气动部分组成。储料罐下部是压力罐，压力罐采用双压力罐形式，每个压力罐装有两个检测开关，用于检测罐内弹丸量，两个检测开关分别装在压力罐的上下两个极限位置，压力罐工作时由启动控制程序控制，当弹丸处于合适压力范围内时，可以开始喷丸，喷丸时，压缩空气将弹丸推出，同时，在喷管的垂直和旋转运动配合下，对工件的内壁进行喷丸。弹丸喷管的垂直运动是依靠喷丸箱体外部的导轨来实现的，通过喷管连接到一个成“L”形结构的支架上，再将这个支架安装到箱体外部导轨的滑块上，通过安装在箱体外部导轨顶端的一个电机旋转带动丝杠旋转，使丝母上安装的滑块在导轨上上下滑动，来实现喷管的垂直运动。喷管的旋转运动是通过安装在“L”形结构的支架内的旋转机构来实现的，在喷管的底部安装了一个齿形带轮，通过齿形带传递旋转动力，齿形带安装在“L”形结构的方钢内，在此方钢上端安装了电机并加装了防护罩，防止弹丸进入电机损坏设备。喷出的弹丸直接由连接在管件上部的回收装置直接吸回到装置内，再经振动筛分离选出合格的弹丸落到储料罐内，其余的粉尘进入废料罐内，定期处理掉。其中一些没有被吸入的弹丸经过内孔回到喷丸室，当弹丸积累到一定的高度时，安装在底部的传感器检测到信号，打开回收装置，从箱体的底部将多余的弹丸重新回收到回收装置中，再经过一个喷丸的循环过程。另外喷丸机工作室装有除尘系统，工作室内的粉尘经过过滤后在室外排放，除尘系统能保证工作室内空气在2分钟内被排空一次，集尘器能够方便清理和更换。

为了方便设备的操作的观察零件加工状态，分别在箱体上安装了观察窗，另外在顶部安装了照明装置和悬悬式电器控制柜，方便操作和观察加工情况。

优点：该设备为内孔自动喷丸机，主要用于管件内壁喷丸强化，喷管能上下垂直运动和旋转运动，使弹丸能够均匀的喷到管件内壁上，当管件直径较小时，风尘分离器不能直接连接到管件的上接口上，直接将喷出的弹丸回收到内尘分离器内，进行过滤筛选，个别没有被回收的弹丸直接落入到喷丸室内的下箱体内，堆积到一定高度后，会被安置在其中的传感器感应到，打开其下面的回收阀门，直接回收到内尘分离器内进行筛选。对于特殊形状的管件，可在喷管前段加装软性喷管进行喷丸，在喷丸的过程中，怕出现弹丸堆积现象，加装了弹丸回收装置。为实现精确控制喷丸强度，要求空气气压要稳定，不能出现波动现象，所以人在弹丸压力罐机构中采用双压力罐控制，保证了喷丸气流的气压稳定持续，会使弹丸的打击强度均匀，提高了产品质量。磁力阀可以精确控制弹丸流量。在弹丸回收的过程中由于整个通道不能出现气压泄露现象，所以在通往振动筛的管道上装了行星上料器，当转子转动时行星上料器进口与出口不连通，保证了整个气路内部压力不失衡，还可以持续进行喷丸操作，同时还能保证弹丸的正常输送。

Claims

1.内孔自动喷丸机，包括垂直运动机构、旋转运动机构、喷管机构、弹丸压力罐机构、弹丸循环回收机构和喷丸箱体及外设；垂直运动机构装在喷丸箱体上，旋转运动机构装在垂直运动机构上，喷管机构装在垂直运动机构上，弹丸压力罐机构装在压力罐托架上，弹丸压力罐机构经砂管与喷管机构连接，弹丸循环回收机构经砂管与弹丸压力罐机构连接，其特征在于旋转运动机构由旋转电机、两个齿形带轮、旋转轴承、齿形带组成；旋转电机输出轴连接齿形带轮，齿形带轮通过齿形带连接另一个齿形带轮，旋转电机输出轴连接的齿形带轮安装在垂直运动机构中的L型方钢梁的横梁上，另一个齿形带轮安装在喷管机构上，旋转轴承装在基座上。

2.根据权利要求1所述的内孔自动喷丸机，其特征在于垂直运动机构由垂直运动电机、联轴器、丝杠、导轨、四个滑块、轴承座、L型方钢梁、托板和丝母组成；托板装在L型方钢梁的竖梁上，在托板的下部四角上各安装一个滑块，导轨装在喷丸箱体上，在托板的下部安装丝母，丝母装在丝杠上，丝杠两端装在轴承座里，轴承座装在喷丸箱体侧壁上，丝杠上端连接联轴器，联轴器与垂直运动电机连接，垂直运动电机装在喷丸箱体侧壁上。

3.根据权利要求1所述的内孔自动喷丸机，其特征在于喷管机构由喷管接头、喷管、喷丸压盖，基座、旋转轴承和砂管组成；喷管通过喷丸压盖将喷管固定装在旋转轴承内，旋转轴承装在基座上，基座底部安装喷管接头，基座装在L型方钢梁上，砂管连接在喷管接头上。

4.根据权利要求1所述的内孔自动喷丸机，其特征在于弹丸压力罐机构由一号压力罐、压力罐托架、电磁阀、三个气动压力阀、砂管、砂阀、储料罐、磁力阀、二号压力罐组成；弹丸压力罐机构上端储料罐安装在压力罐托架上，储料罐下端串联两个气动压力阀，后一个气动压力阀连接一号压力罐，在一号压力罐下面安装一个气动压力阀，装在一号压力罐下面的气动压力阀连接二号压力罐，二号压力罐装在压力罐托架上，在二号压力罐下面连接磁力阀，磁力阀下面安装砂阀，砂阀一端连接砂管，砂阀另一端连接压缩空气管路。

5.根据权利要求1所述的内孔自动喷丸机，其特征在于弹丸循环回收机构由弹丸回收设备（8）、振动筛（9）、行星上料器（11）、砂管（35）和气动压力阀（18）组成；砂管装在弹丸回收设备的入口上，砂管另一端与弹丸压力罐机构中磁力阀下面安装的砂阀连接，装在弹丸回收设备下端连接行星上料器的上料口，行星上料器的下料口连接振动筛的入口上，振动筛的出口连接到弹丸压力罐机构中的储料罐罐口处，气动压力阀装在压力罐托架上。

6.根据权利要求1所述的内孔自动喷丸机，其特征在于喷丸箱体及外设由喷丸箱体、后垫板、零件旋转夹具、观察窗、下箱体、悬臂电器控制器、除尘设备、吊环、电控柜、除尘罩和照明灯组成；喷丸箱体装在地面上，后垫板装在喷丸箱体上，下箱体装在喷丸箱体底部，在喷丸箱体和下箱体上安装观察窗，在喷丸箱体内部安装零件旋转夹具，在喷丸箱体内部侧壁上安装除尘罩，除尘罩与除尘设备连接，在喷丸箱体上端安装照明灯，在喷丸箱体上安装悬臂电器控制器，在喷丸箱体上端四角各安装一个吊环，在喷丸箱体外面设有电控柜。