CN202825564U - U形管外壁全自动喷丸系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型专利主要是一种U形管外壁全自动喷丸系统，主要解决能对U形管的弯曲圆弧段和U形管直线段，进行一体的自动化喷丸强化处理，并通过喷丸发生系统、开信蜂窝地板回收系统、磨料旋风分离系统与电气控制系统，以及自动加料系统之间的协调配合，使整个设备能进行全自动连续自动化喷丸加工处理，并且通过对喷丸压力、工件运动、喷枪运动等工艺参数的合理设置和控制，实现工艺要求的喷丸强化效果。
Description
技术领域
本实用新型涉及喷丸工艺领域，特别涉及一种U形钢管外壁的喷丸强化处理的自动化系统。
背景技术
喷丸处理是一种表面冷处理工艺，是减少零件疲劳，提高管材在使用条件下的抗应力腐蚀和抗疲劳性能，提高寿命的有效方法之一。用喷丸进行表面处理，打击力大，处理效果明显。但对于喷丸强化处理合金U形钢管外壁的工艺，因其对工件喷丸处理时存在U形管的弯曲圆弧段和U形管直线段两个加工区域，而其加工工艺有所不同，因此，为了能达到这种特殊的喷丸强化处理工艺，我公司设计研发出了合金U形管外壁喷丸强化工艺及其自动化装置，在相关机械结构的设计和工艺的配合下，实现对合金U形管外壁进行均匀的，全覆盖的喷丸强化。
且目前国内对喷丸，抛丸或喷砂设备在对介质的回收方面都采用多由铰龙、刮板、斗式提升机等原始笨重输送机械式回收，既用很复杂的机械结构将介质进行横向和纵向收集，再将其提升到一定的高度并进行灰尘和尺寸分离，符合工艺要求的介质，则进入下一个喷丸或喷砂工艺流程。采用机械式回收用户需要施建一个深地坑及做防水层来装置机械，建设费用高，维修工作量及维修费用极大，在加工过程中产生大量的矽尘无法清除，严重影响操作工人的健康，并且环境污染和燥音污染相对较为明显。
发明内容
为了克服上述缺陷，本实用新型提供了一种可以满足对U形管的弯曲圆弧段和U形管直线段，进行一体化自动喷丸强化处理的自动化系统，并且在喷丸压力、工件运动、喷枪运动等工艺参数的合理设置和控制条件下，实现工艺要求的喷丸强化效果。在更高要求的表面处理技术上实现降低成本，节约能源，减少环境污染和维修维护等方面有了很大的提升。
本实用新型为了解决其技术问题所采用的技术方案是：一种U形管外壁全自动喷丸系统，包括喷丸室，所述喷丸室内安装有喷丸装置，所述喷丸室外连接设置一用于回收丸料的蜂窝地板丸料回收装置及U形管工件运送装置，所述喷丸装置由喷丸器、若干喷枪、直线运动工作台、回转工作台和驱动电机组成，所述若干喷枪固定在喷枪支架上，喷枪支架上设有供U型管穿过的喷孔，喷丸器连接喷枪且固定在喷枪支架上端，所述喷枪支架通过丝杆滑动定位设于直线运动工作台上，所述直线运动工作台的一端固定在回转工作台的转轴上，驱动电机设于回转工作台的下方并连接驱动回转工作台的转轴转动。
作为本实用新型的进一步改进，所述U形管工件运送装置由多组横向设置的托辊、多组竖直设置的靠辊、气动悬臂夹具及驱动气缸组成，所述每个托辊的下方连接设置两个靠辊，U形管放置于托辊上方，用于夹持U型的气动悬臂夹具设于托辊一侧，驱动气缸连接驱动气动悬臂夹具夹持U形管朝喷丸室方向来回滑动。
作为本实用新型的进一步改进，所述蜂窝地板丸料回收装置包括蜂窝地板、旋风分离器、滤芯除尘器和回收风机，所述旋风分离器通过支架固定在喷丸室上方，且旋风分离器的丸料出口与喷丸器连通，所述喷丸室设于蜂窝地板上，蜂窝地板的底部连通旋风分离器，旋风分离器通过管道依次连接滤芯除尘器和回收分机，回收风机上设有出风口。
作为本实用新型的进一步改进，所述旋风分离器与喷丸器之间还连接设有一用于分离丸料尺寸的振动筛。
作为本实用新型的进一步改进，所述喷枪支架上设有8个喷枪，8个喷枪绕喷孔的外圆圆周均匀设置。
作为本实用新型的进一步改进，所述喷丸室上端还设有一储料斗，所述储料斗与喷丸器连通。
本实用新型的工作原理：将喷丸装置固定安装于喷丸室体内，工件由一套U形管工件运送装置推动，沿着U形管直线段长度方向移动，喷枪的运动为伺服电机配套减速机驱动，通过回转工作台的转轴驱动直线运动工作台旋转，使喷枪能沿U形管弯曲半径配合移动，达到喷丸强化U形管弯曲段表面的目的；而U形管工件运送装置是通过驱动模块中的驱动气缸带动气动悬臂夹具沿直线方向往复运动，气动悬臂夹具是一阔型平行开闭手指，通过气动控制其手指的打开和闭合，并夹持住工件，由于U形管工件的长度长且壁厚很薄，在工件运行过程中容易变形，故设计了多组托辊，用以支撑工件。而对于喷丸时弹丸的回收，则采用蜂窝地板气力输送丸料回收装置，用风机产生的空气动力回收弹丸，配套除尘系统和消音器，使整个设备的粉尘排放量≤5mg/m3，噪音：≤75dB(A)。。
本实用新型的有益效果是：本U形管外壁全自动喷丸系统应用于喷丸工艺中能产生以下有益效果：
1、通过机械结构的设计和工艺的配合下，使设备满足能对U形管的弯曲圆弧段和U形管直线段，实现对合金U形管外壁进行均匀的，全覆盖的一体的自动化喷丸强化处理。
2、通过喷丸发生系统、开信蜂窝地板回收系统、磨料旋风分离系统与电气控制系统，以及自动加料系统之间的协调配合，使整个设备能进行全自动连续自动化喷丸加工处理。
3、通过对工件运行机构，合理的设计了多组托辊和靠辊，用以支撑工件。在托辊和靠辊的配合下，使得工件运行机构在合金U形管工件的宽度方向，钢管管径方向都可以调节，以满足大尺寸工件的加工要求，当然工件的外径的调整是限的，可以根据最大工件进行其相关机构尺寸的设计。
4、采用蜂窝地板气力输送丸料回收装置做为介质回收方式，用户不需要施建很深很复杂的地基基础来安装放置机械及相关机械回收部件，只要能提供相对平整的地基平面并做好防水层即可，大大的节省设备使用方的建设费用，降低了维修工作量及维修费用。
附图说明
图1为本实用新型沿U形管直线段长度方向的示意图；
图2为本实用新型喷丸装置立体示意图；
图3为图1的右视图；
图4为图1的俯视图。
具体实施方式
为了加深对本实用新型的理解，下面将结合实施例和附图对本实用新型作进一步详述，该实施例仅用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型保护范围的限定。
图1-4出示了本实用新型一种U形管外壁全自动喷丸系统的一种实施方式，包括喷丸室1，所述喷丸室1内安装有喷丸装置2，所述喷丸室1外连接设置一用于回收丸料的蜂窝地板丸料回收装置3及U形管工件运送装置4，所述喷丸装置2由喷丸器21、若干喷枪22、直线运动工作台23、回转工作台24和驱动电机25组成，所述若干喷枪22固定在喷枪支架26上，喷枪支架26上设有供U型管穿过的喷孔27，所述喷枪支架26上设有8个喷枪22，8个喷枪22绕喷孔的外圆圆周均匀设置，所述喷枪在对工件进行喷丸加工时，其相对移动速度不大于5M/min，且能实现无级可调，使用8把喷枪同时工作，且单一喷枪的压缩空气供气量不小于2.5 m3/min，单枪的出丸量为1Kg/min～6Kg/min，喷丸器21连接喷枪且固定在喷枪支架26上端，喷丸器21所使用的弹丸为： 陶瓷丸或玻璃丸，所使用的弹丸的直径为0.25-0.6mm的陶瓷丸或玻璃丸，所述喷枪支架26通过丝杆滑动定位设于直线运动工作台23上，所述直线运动工作台23的一端固定在回转工作台24的转轴上，驱动电机25设于回转工作台24的下方并连接驱动回转工作台24的转轴转动。
所述蜂窝地板丸料回收装置3包括蜂窝地板31、旋风分离器32、滤芯除尘器33和回收风机34，所述旋风分离器32通过支架固定在喷丸室1上方，且旋风分离器32的丸料出口与喷丸器21连通，所述喷丸室1设于蜂窝地板31上，蜂窝地板31的底部连通旋风分离器32，旋风分离器32通过管道依次连接滤芯除尘器33和回收风机，回收风机34上设有出风口，该旋风分离器主要用于喷丸弹丸回收后，将弹丸和喷丸过程中产生的粉尘分离，并经由滤芯除尘器进行空气和粉尘过滤，再由回收风机14将含有粉尘≤5mg/m3空气排到大气中，旋风分离器具有一个可调整的内筒，能调节其对丸料和粉尘的分离效率。所述旋风分离器32与喷丸器21之间还连接设有一用于分离丸料尺寸的振动筛35。
所述U形管工件运送装置4由多组横向设置的托辊41、多组竖直设置的靠辊42、气动悬臂夹具43及驱动气缸44组成，所述每个托辊41的下方连接设置两个靠辊42，U形管放置于托辊41上方，用于夹持U型的气动悬臂夹具43设于托辊41一侧，驱动气缸44连接驱动气动悬臂夹具43夹持U形管朝喷丸室1方向来回滑动，其U形管弯曲半径一般不大于1400mm，U形管直线段长度介于1000-8000mm之间，其外径为20mm≤D≤60mm。
所述喷丸室1上端还设有一储料斗36，所述储料斗与喷丸器21连通，在需要特定尺寸的丸料或旋风分离器丸料用尽时，用于向喷丸器补充丸料。
Claims (6)
1.一种U形管外壁全自动喷丸系统，包括喷丸室(1)，所述喷丸室(1)内安装有喷丸装置(2)，其特征在于：所述喷丸室(1)外连接设置一用于回收丸料的蜂窝地板丸料回收装置(3)及U形管工件运送装置(4)，所述喷丸装置(2)由喷丸器(21)、若干喷枪(22)、直线运动工作台(23)、回转工作台(24)和驱动电机(25)组成，所述若干喷枪(22)固定在喷枪支架(26)上，喷枪支架(26)上设有供U型管穿过的喷孔(27)，喷丸器(21)连接喷枪且固定在喷枪支架(26)上端，所述喷枪支架(26)通过丝杆滑动定位设于直线运动工作台(23)上，所述直线运动工作台(23)的一端固定在回转工作台(24)的转轴上，驱动电机(25)设于回转工作台(24)的下方并连接驱动回转工作台(24)的转轴转动。
2.根据权利要求1所述的U形管外壁全自动喷丸系统，其特征在于：所述蜂窝地板丸料回收装置(3)包括蜂窝地板(31)、旋风分离器(32)、滤芯除尘器(33)和回收风机(34)，所述旋风分离器(32)通过支架固定在喷丸室(1)上方，且旋风分离器(32)的丸料出口与喷丸器(21)连通，所述喷丸室(1)设于蜂窝地板(31)上，蜂窝地板(31)的底部连通旋风分离器(32)，旋风分离器(32)通过管道依次连接滤芯除尘器(33)和回收风机(34)，回收风机(34)上设有出风口。
3.根据权利要求1所述的U形管外壁全自动喷丸系统，其特征在于：所述U形管工件运送装置(4)由多组横向设置的托辊(41)、多组竖直设置的靠辊(42)、气动悬臂夹具(43)及驱动气缸(44)组成，所述每个托辊(41)的下方连接设置两个靠辊(42)，U形管放置于托辊(41)上方，用于夹持U型的气动悬臂夹具(43)设于托辊(41)一侧，驱动气缸(44)连接驱动气动悬臂夹具(43)夹持U形管朝喷丸室(1)方向来回滑动。
4.根据权利要求3所述的U形管外壁全自动喷丸系统，其特征在于：所述旋风分离器(32)与喷丸器(21)之间还连接设有一用于分离丸料尺寸的振动筛(35)。
5.根据权利要求1所述的U形管外壁全自动喷丸系统，其特征在于：所述喷枪支架(26)上设有8个喷枪(22)，8个喷枪(22)绕喷孔的外圆圆周均匀设置。
6.根据权利要求1所述的U形管外壁全自动喷丸系统，其特征在于：所述喷丸室(1)上端还设有一储料斗(36)，所述储料斗与喷丸器(21)连通。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103419137A (zh) * | 2012-05-25 | 2013-12-04 | 宝山钢铁股份有限公司 | 一种轧辊表面强化与粗糙度控制方法 |
| CN104552013A (zh) * | 2013-10-25 | 2015-04-29 | 昆山开信机械制造有限公司 | 一种高精度数控液体喷丸机 |
| CN104552023A (zh) * | 2013-10-17 | 2015-04-29 | 昆山开信机械制造有限公司 | 一种细长钢管管道内壁数控喷丸自动化系统 |
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