CN106670981A - 用于发动机零部件再制造的喷砂喷丸一体设备 - Google Patents
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Abstract
一种用于发动机零部件再制造的喷砂喷丸一体设备，属于金属零部件表面喷砂喷丸装置技术领域，旨在解决现有的喷砂、喷丸两种功能设备结构繁复，操作繁琐，污染严重的问题。它包括作业间和设备间、微电脑电气控制柜，作业间内分别装连有上下料系统、磨料喷射系统，设备间内分别装设有磨料分选回收系统、除尘系统和磨料储存供给系统，磨料分选回收系统连接除尘系统和磨料储存供给系统，磨料储存供给系统连接上下料系统连接磨料喷射系统，磨料喷射系统底部接连磨料分选回收系统。其结构简单实用，喷砂、喷丸两种功能合二为一的组合型全封闭式结构的设备，适用于发动机零部件再制造的喷砂、喷丸，以及其它机械的零部件喷砂、喷丸。
Description
技术领域
本发明属于金属零部件表面喷砂喷丸装置技术领域中一种用于发动机金属零部件进行表面毛化、强化和清理的设备。
背景技术
随着再制造产业的日益发展和技术进步，对发动机零部件再制造喷砂喷丸等表面处理设备的技术要求也越来越高。通常旧发动机有很多配合面存在形位尺寸超差、表面磨损磕划等缺陷，再制造过程中需要对这些存在缺陷的部位进行增材修复；为了增强尺寸恢复层与母材的结合力，需要将待修复表面进行喷砂毛化处理；此外，热裂解清洗后的零部件表面存在大量锈蚀、毛边及附着的大量无机物污垢；为了达到表面清理和强化处理的目的，通常采用的是喷丸工艺对这些零部件进行处理。在公知技术中，现有主要的是采用一台通用台车式喷砂机和一台喷丸机分别进行上述处理工序，其工作方式多为人工操持喷枪操作，磨料回收装置为开放式结构，主要存在的技术问题包括：工人劳动强度高且作业条件差、粉尘和噪音污染严重、表面处理质量不稳定等，若依次进行喷砂和喷丸作业，又得采用一台通用台车式喷砂机和一台喷丸机进行串联或是并联结构，设备投资成本较高，其整体构造繁复，操作繁琐，也给实际使用造成不便。
发明内容
为了克服现有技术的不足，解决现有的喷砂、喷丸两种功能设备结构繁复，操作繁琐，污染严重的问题。本发明之目的是提供了一种结构简单实用，喷砂、喷丸两种功能合二为一的组合型全封闭式结构的设备，操作自动化或遥控，能根据零部件表面处理需求不同快速切换工艺类型，能将磨料混合物自动分选回收、循环利用的新式喷砂、喷丸两种功能设备的新式喷砂、喷丸两种功能设备。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：
一种用于发动机零部件再制造的喷砂喷丸一体设备，它包括：作业间和设备间、微电脑电气控制柜，作业间内分别装连有上下料系统、磨料喷射系统，设备间内分别装设有磨料分选回收系统、除尘系统和磨料储存供给系统，磨料分选回收系统连接除尘系统和磨料储存供给系统，磨料储存供给系统连接上下料系统连接磨料喷射系统，磨料喷射系统底部接连磨料分选回收系统，其中：
①上下料系统包括：导轨、电动平板车、工件变位机，导轨装设在作业间的地面上并延伸至作业间，导轨上装连有电动平板车，并在电动平板车上装设有工件变位机；
②磨料喷射系统包括：横向导轨、纵向导轨、喷枪横向驱动机构、喷枪纵向驱动机构、喷枪上下驱动机构，一条纵向导轨和位于纵向导轨两端的共两条横向导轨分别装连在作业间内位于上下料系统上部，在两条横向导轨上分别装连有喷枪横向驱动机构，两个喷枪横向驱动机构分别装连于纵向导轨的两端部，在纵向导轨上还分别装连有喷枪纵向驱动机构和喷枪上下驱动机构，喷枪上下驱动机构的端部配合装连喷枪，喷枪通过所连接的磨料输送管连通磨料储存供给系统；
③磨料分选回收系统和除尘系统包括：集砂斗、磨料混合物抽取管、风选机、除尘器，两列并排的集砂斗装设在吸砂地板的下面，集砂斗通过其连接的磨料混合物抽取管接连风选机，风选机上部的破碎磨料和粉尘通过粉尘抽取管连接除尘器，除尘器的后尾部由抽风机连接烟囱，风选机分选后完好的磨料由底部连管连接二次分选的磁力分选器，磁力分选器分选后的钢丸由连接的钢丸输送管连接输送到磨料储存供给系统的钢丸常压储罐，磁力分选器分选后的棕刚玉磨料由连接的棕刚玉磨料输送管连接输送到磨料储存供给系统的棕刚玉常压储罐；
④磨料储存供给系统包括：棕刚玉常压储罐、钢丸常压储罐、棕刚玉高压储罐、钢丸高压储罐、压缩空气供给机构，棕刚玉高压储罐、钢丸高压储罐、压缩空气供给机构分别装连在设备间内，棕刚玉常压储罐和钢丸常压储罐底部分别由带控制阀的输送管对应连接棕刚玉高压储罐、钢丸高压储罐，棕刚玉高压储罐和钢丸高压储罐分别连接着压缩空气供给机构，棕刚玉高压储罐和钢丸高压储罐分别由带控制阀的棕刚玉输送管和钢丸输送管连接磨料喷射系统的喷枪。
上述用于发动机零部件再制造的喷砂喷丸一体设备，所述微电脑电气控制柜为微电脑编程工频控制柜，微电脑电气控制柜分别由电信号线连接磨料储存供给系统的棕刚玉高压储罐和钢丸高压储罐的控制阀、压缩空气供给机构，风选机、除尘器、磁力分选器，磨料喷射系统的喷枪横向驱动机构、喷枪纵向驱动机构、喷枪上下驱动机构。
上述用于发动机零部件再制造的喷砂喷丸一体设备，所述微电脑电气控制柜是装连有遥控器的微电脑电气控制柜。
上述用于发动机零部件再制造的喷砂喷丸一体设备，所述喷枪上下向驱动机构连接有动力电动机。
上述用于发动机零部件再制造的喷砂喷丸一体设备，所述喷枪纵向驱动机构由传动链条连接到电机和变速器的输出动力链轮。
上述用于发动机零部件再制造的喷砂喷丸一体设备，所述作业间的房体采用型钢做基本框架，复壁结构，外面附彩钢阻燃组合板，内附钢板和耐磨橡胶板，屋顶上部两侧设有钢化玻璃照明灯箱，作业间纵向一端采用电动对开大门，上下料导轨铺至作业间内，在房体一侧设置1个安全门，在作业间大门和安全门上设有观察窗，作业间地板全部铺设蜂窝吸砂板，底部连通磨料回收装置；作业间的顶部进气口处装连有迷宫式消声器，迷宫式消声器为长方形箱体内布设数片相互叠加的隔音板，隔音板侧面粘接有吸音棉，作业间是大门缝隙、大门与房体接缝处安装有密封条，作业间房体为彩钢板墙壁，在房体内侧墙壁上装连有橡胶板层。
本发明使用时，作业间是喷砂喷丸作业的工作场所，房体采用型钢做基本框架，复壁结构，外面附彩钢阻燃组合板，内附钢板和耐磨橡胶板，屋顶上部两侧设有钢化玻璃照明灯箱，作业间纵向一端采用电动对开大门，上下料导轨铺至作业间内，在房体一侧设置1个安全门，在作业间大门和安全门上设有观察窗，可清晰看到室内的工件状况；室内设有固定工作平台供人工补喷过高工件时使用；地板全部铺设蜂窝吸砂板，底部连通磨料回收装置；作业间结构设计满足了环保要求：1.顶部进气口处加装迷宫式消声器；其主要结构为长方形箱体内布设多片相互叠加的隔音板，隔音板侧面粘接吸音棉，噪音进入消音器内，经过隔音板的多次折射衰减和吸音棉的消音作用，能大幅度减小形成传递噪音的气流脉动，从而使得进气口传递出的噪音得到减弱；还在大门缝隙、大门与房体接缝处安装密封条，增强室内空间的密封性，减少了噪音和粉尘泄漏；为了降低喷丸作业间房体彩钢板墙壁的固体传声效应，在房体内侧墙壁上安装一层橡胶板，避免噪音气流直接作用在房体钢板上引起震动；另外，当磨料击打在墙壁上时，胶板也可以起到减震消声作用；经实际检测，设备运转时在距离作业间1米处噪声值不高于75分贝。设备间内装设有：磨料分选回收系统、除尘系统和压缩空气供给系统，布置在厂房外面，采用钢结构彩钢房设计；上下料系统采用导轨和电动平板车形式，根据工件结构不同，设计了不同类型的变位工装安装在平板车上，带动工件旋转到不同角度便于消除清理死角；磨料喷射系统由喷枪驱动机构、喷枪、压缩空气供给设备及供气管路组成；喷枪驱动机构工作头部分可安装各种类型的喷枪，其移动路径可由电控柜操作面板控制和遥控器终端从作业间外控制，精确实现喷枪的上下、左右、前后六向移动，从而适应各种规格零部件每个表面的喷砂喷丸需要；磨料分选回收系统主要利用磁力分选技术实现喷丸和喷砂磨料混合物的分选,采用一台磁力分选机分离钢丸和棕刚玉混合物中的钢丸，其主要结构由整机外壳、2个圆形滚筒、振动版、支架、电机、磁系、磁偏角调整装置等组成。磁分选机的磁路部分采用磁系，每个磁极由铁氧体和铷铁硼永磁块组装而成，用螺钉固定在磁导板上，磁极的极性沿圆周交错排列，沿轴向极性相同，磁场强、吸力大、除铁效率高。根据钢丸尺寸、形状、密度等参数经计算，所选分选机磁感应强度为0.5高斯，分选速度3吨/小时；设备运转时，能无缝切换喷丸和喷砂工艺，钢丸和棕刚玉磨料混合物经过风选装置过滤粉尘后落入磁选机，钢丸被吸附在两个旋转的磁性滚筒上，滚筒内部装有偏心放置的磁极，随着圆筒转动角度的变化，当钢丸随着圆筒转动到远离磁极的一侧时，吸附力量减弱，被刮板从圆筒上刮落，通过密闭管道进入钢丸储罐。棕刚玉由于不被滚筒吸附，则直接滑下滚筒表面进入棕刚玉储罐。从而实现了两种磨料分离的目的；本发明设备的磨料回收方式为在密闭管道内气体抽取回收，主要利用提砂风机的动力在回收管路内形成负压进行磨料回收。回收结构包括表面布满小孔的蜂窝状吸砂地板，地板下面是纵向排列的两列集砂斗，这些料斗底部开口与下面的分气管路连接，分气管路又与风机的主管路连接，分气管路与主管路的风速均大于磨料的悬浮速度。当喷丸或喷砂作业时，飞溅的磨料在气流作用下，会快速的下落到蜂窝地板下的料斗中，再从料斗落入吸砂管路中，最后通过主管路被抽到风选器去除其中的破碎磨料和粉尘，最后再将完好的磨料送入磁分选器进行分选回收。该回收系统具有如下优点：1、回收磨料始终处在一个封闭的负压环境中，粉尘不易飞散，有利于减少作业间和磨料分选间室内的粉尘污染；2、磨料回收彻底，解决了原来作业间内死角残留的磨料刮板刮不干净而过多积聚的问题，也解决了磨料输送过程中从传动带缝隙和边缘泄露等问题；3、回收系统结构大大简化，降低了机构组件出故障的概率，减少了维护保养工作量。
除尘系统可使磨料中混合的粉尘最终通过一台滤筒式除尘器进行过滤后集中处理，其中滤筒采用新型组合滤材，径向铺叠成褶皱的中空长形圆筒，由于滤材表面附有一层聚四氟乙烯薄膜，极小的筛孔可阻挡0.5um以上的尘粒,因此可将大部分粉尘阻挡在滤材外表面，使得通过除尘器排放到大气中的空气较为干净。滤芯清理采用自动脉冲反吹逐个清理，脉冲时间间隔可调节设定。脉冲气流吹下的灰尘自动落到集粉桶内，集粉桶定期清理即可。
由于本发明设计采用了上述技术方案，有效地解决了解决现有的喷砂、喷丸两种功能设备结构繁复，操作繁琐，污染严重的问题。亦经过数次实际试验试用结果表明，它具有以下优点：1、适于处理结构复杂的大型发动机零部件，且喷砂喷丸强度均匀；2、喷砂喷丸两种工艺可以无缝切换；3、设备自动化程度高；4、粉尘和噪音小；5、工人劳动强度低，作业条件好；其结构简单实用，喷砂、喷丸两种功能合二为一的组合型全封闭式结构的设备，操作自动化或遥控，能根据零部件表面处理需求不同快速切换工艺类型，能将磨料混合物自动分选回收、循环利用，适用于发动机零部件再制造的喷砂、喷丸，以及其它机械的零部件喷砂、喷丸。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细描述。
图1是本发明实施例的结构简图。
图2是图1实施例中A部分即喷枪横向(X向)驱动机构的放大视图。
图3是图1实施例中B部分的放大视图。
图4是图1中C向即喷枪横向(X向)驱动机构11的左视图。
附图中各标号为：1迷宫式消声器；2作业间；3大门；4观察窗；5导轨；6电动平板车；7工件变位机；8集砂斗；9磨料抽取管；10安全门；11喷枪横向(X向)驱动机构；12喷枪纵向(Y向)驱动机构；13喷枪上下向(Z向)驱动机构；14喷枪；15纵向导轨；16横向导轨；17设备间；18烟囱；19压缩空气供给机构；20微电脑电气控制柜；21风选机；22粉尘抽取管；23除尘器；24磁力分选器；25棕刚玉常压储罐；26钢丸常压储罐；27棕棕刚玉高压储罐；28钢丸高压储罐；29遥控器；30电动机；31电机和变速器；32传动链条。
具体实施方式
如附图1-图4所示实施例，本发明包括：作业间2和设备间17，其特征在于，还包括微电脑电气控制柜20，作业间2内分别装连有上下料系统、磨料喷射系统，设备间17内分别装设有磨料分选回收系统、除尘系统和磨料储存供给系统，磨料分选回收系统连接除尘系统和磨料储存供给系统，磨料储存供给系统连接上下料系统连接磨料喷射系统，磨料喷射系统底部接连磨料分选回收系统，其中：
①上下料系统包括：导轨5、电动平板车6、工件变位机7，导轨5装设在作业间2的地面上并延伸至作业间，导轨5上装连有电动平板车6，并在电动平板车6上装设有工件变位机7；
②磨料喷射系统包括：横向导轨16、纵向导轨15、喷枪横向驱动机构11、喷枪纵向驱动机构12、喷枪上下驱动机构13，一条纵向导轨15和位于纵向导轨两端的共两条横向导轨16分别装连在作业间2内位于上下料系统上部，在两条横向导轨16上分别装连有喷枪横向驱动机构11，两个喷枪横向驱动机构11分别装连于纵向导轨15的两端部，在纵向导轨15上还分别装连有喷枪纵向驱动机构12和喷枪上下驱动机构13，喷枪上下驱动机构13的端部配合装连喷枪14，喷枪14通过所连接的磨料输送管连通磨料储存供给系统；
③磨料分选回收系统和除尘系统包括：集砂斗8、磨料混合物抽取管9、风选机21、除尘器23，两列并排的集砂斗8装设在吸砂地板的下面，集砂斗8通过其连接的磨料混合物抽取管9接连风选机21，风选机21上部的破碎磨料和粉尘通过粉尘抽取管22连接除尘器23，除尘器23的后尾部由抽风机连接烟囱18，风选机21分选后完好的磨料由底部管道连接二次分选的磁力分选器24，磁力分选器24分选后的钢丸由连接的钢丸输送管连接输送到磨料储存供给系统的钢丸常压储罐26，磁力分选器24分选后的棕刚玉磨料由连接的棕刚玉磨料输送管连接输送到磨料储存供给系统的棕刚玉常压储罐25；
④磨料储存供给系统包括：棕刚玉常压储罐25、钢丸常压储罐26、棕棕刚玉高压储罐27、钢丸高压储罐28、压缩空气供给机构19，棕刚玉高压储罐27、钢丸高压储罐28、压缩空气供给机构29分别装连在设备间17内，棕刚玉常压储罐25和钢丸常压储罐26底部分别由带控制阀的输送管对应连接棕刚玉高压储罐27、钢丸高压储罐28，棕刚玉高压储罐27和钢丸高压储罐28分别连接着压缩空气供给机构19，棕刚玉高压储罐27和钢丸高压储罐28分别由带控制阀的棕刚玉输送管和钢丸输送管连接磨料喷射系统的喷枪14。
参见附图1，本实施例所述微电脑电气控制柜20为西门子的微电脑编程工频控制柜，微电脑电气控制柜20分别由电信号线连接磨料储存供给系统的棕刚玉高压储罐27和钢丸高压储罐28的控制阀、压缩空气供给机构19，风选机21、除尘器23、磁力分选器24，磨料喷射系统的喷枪横向驱动机构11、喷枪纵向驱动机构12、喷枪上下驱动机构13；所述微电脑电气控制柜20是装连有遥控器的微电脑电气控制柜。
参见附图1、图2实施例，所述喷枪上下向驱动机构13连接有动力电动机30。
参见附图1、图3实施例，所述喷枪纵向驱动机构12由传动链条32连接到电机和变速器31的输出动力链轮。
参考附图1，本实施例所述作业间2的房体采用型钢做基本框架，复壁结构，外面附彩钢阻燃组合板，内附钢板和耐磨橡胶板，屋顶上部两侧设有钢化玻璃照明灯箱，作业间2纵向一端采用电动对开大门3，上下料导轨5铺至作业间2内，在房体一侧设置1个安全门10，在作业间2大门3和安全门10上设有观察窗，作业间2地板全部铺设蜂窝吸砂板，底部连通磨料回收装置；作业间2的顶部进气口处装连有迷宫式消声器1，迷宫式消声器1为长方形箱体内布设数片相互叠加的隔音板，隔音板侧面粘接有吸音棉，作业间2是大门3缝隙、大门3与房体接缝处安装有密封条，作业间2房体为彩钢板墙壁，在房体内侧墙壁上装连有橡胶板层。
Claims (6)
1.一种用于发动机零部件再制造的喷砂喷丸一体设备，它包括作业间和设备间，其特征在于，还包括微电脑电气控制柜，作业间内分别装连有上下料系统、磨料喷射系统，设备间内分别装设有磨料分选回收系统、除尘系统和磨料储存供给系统，磨料分选回收系统连接除尘系统和磨料储存供给系统，磨料储存供给系统连接上下料系统连接磨料喷射系统，磨料喷射系统底部接连磨料分选回收系统，其中：
①上下料系统包括：导轨、电动平板车、工件变位机，导轨装设在作业间的地面上并延伸至作业间，导轨上装连有电动平板车，并在电动平板车上装设有工件变位机；
②磨料喷射系统包括：横向导轨、纵向导轨、喷枪横向驱动机构、喷枪纵向驱动机构、喷枪上下驱动机构，一条纵向导轨和位于纵向导轨两端的共两条横向导轨分别装连在作业间内位于上下料系统上部，在两条横向导轨上分别装连有喷枪横向驱动机构，两个喷枪横向驱动机构分别装连于纵向导轨的两端部，在纵向导轨上还分别装连有喷枪纵向驱动机构和喷枪上下驱动机构，喷枪上下驱动机构的端部配合装连喷枪，喷枪通过所连接的磨料输送管连通磨料储存供给系统；
③磨料分选回收系统和除尘系统包括：集砂斗、磨料混合物抽取管、风选机、除尘器，两列并排的集砂斗装设在吸砂地板的下面，集砂斗通过其连接的磨料混合物抽取管接连风选机，风选机上部的破碎磨料和粉尘通过粉尘抽取管连接除尘器，除尘器的后尾部由抽风机连接烟囱，风选机分选后完好的磨料由底部连管连接二次分选的磁力分选器，磁力分选器分选后的钢丸由连接的钢丸输送管连接输送到磨料储存供给系统的钢丸常压储罐，磁力分选器分选后的棕刚玉磨料由连接的棕刚玉磨料输送管连接输送到磨料储存供给系统的棕刚玉常压储罐；
④磨料储存供给系统包括：棕刚玉常压储罐、钢丸常压储罐、棕刚玉高压储罐、钢丸高压储罐、压缩空气供给机构，棕刚玉高压储罐、钢丸高压储罐、压缩空气供给机构分别装连在设备间内，棕刚玉常压储罐和钢丸常压储罐底部分别由带控制阀的输送管对应连接棕刚玉高压储罐、钢丸高压储罐，棕刚玉高压储罐和钢丸高压储罐分别连接着压缩空气供给机构，棕刚玉高压储罐和钢丸高压储罐分别由带控制阀的棕刚玉输送管和钢丸输送管连接磨料喷射系统的喷枪。
2.根据权利要求1所述的用于发动机零部件再制造的喷砂喷丸一体设备，其特征在于，所述微电脑电气控制柜为微电脑编程工频控制柜，微电脑电气控制柜分别由电信号线连接磨料储存供给系统的棕刚玉高压储罐和钢丸高压储罐的控制阀、压缩空气供给机构，风选机、除尘器、磁力分选器，磨料喷射系统的喷枪横向驱动机构、喷枪纵向驱动机构、喷枪上下驱动机构。
3.根据权利要求2所述的用于发动机零部件再制造的喷砂喷丸一体设备，其特征在于，所述微电脑电气控制柜是装连有遥控器的微电脑电气控制柜。
4.根据权利要求1所述的用于发动机零部件再制造的喷砂喷丸一体设备，其特征在于，所述喷枪上下向驱动机构连接有动力电动机。
5.根据权利要求1所述的用于发动机零部件再制造的喷砂喷丸一体设备，其特征在于，所述喷枪纵向驱动机构由传动链条连接到电机和变速器的输出动力链轮。
6.根据权利要求1所述的用于发动机零部件再制造的喷砂喷丸一体设备，其特征在于，所述作业间的房体采用型钢做基本框架，复壁结构，外面附彩钢阻燃组合板，内附钢板和耐磨橡胶板，屋顶上部两侧设有钢化玻璃照明灯箱，作业间纵向一端采用电动对开大门，上下料导轨铺至作业间内，在房体一侧设置1个安全门，在作业间大门和安全门上设有观察窗，作业间地板全部铺设蜂窝吸砂板，底部连通磨料回收装置；作业间的顶部进气口处装连有迷宫式消声器，迷宫式消声器为长方形箱体内布设数片相互叠加的隔音板，隔音板侧面粘接有吸音棉，作业间是大门缝隙、大门与房体接缝处安装有密封条，作业间房体为彩钢板墙壁，在房体内侧墙壁上装连有橡胶板层。
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