CN203266430U - 圆簧抛丸强化机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种圆簧抛丸强化机，包括：抛丸室、除尘系统、提升机、平台、抛丸器、螺旋输送器、辊道机构、传动链环、弹丸分离器、弹丸分配系统、沉降箱、电气箱、PLC控制器、变频器、机架；所述抛丸室和所述提升机设置在机架上，所述抛丸器设置在所述抛丸室上，所述弹丸分离器设置在所述提升机的上端，所述螺旋输送器设置在所述抛丸室的底部，所述螺旋输送器设置有出口，所述出口与所述提升机相连接，所述PLC控制器和所述变频器设置在所述机架的底部。本实用新型的结构简单，能够实现系统的运行监控和自动报警，自动化程度高，提高了生产效率，用于圆形弹簧表面抛丸除锈及强化，也可用于圆形颧形等金属件的表面抛丸除锈。

Description

圆簧抛丸强化机

技术领域

本实用新型涉及一种抛丸除锈设备，具体地，涉及一种圆簧抛丸强化机。

背景技术

目前，在工业生产中，通常需要对工件进行除锈，除锈处理的方法和设备包括以下几种：

（1）小型风动或电动除锈。主要以电或压缩空气为动力，装配适当的除锈装置，进行往复运动或旋转运动，以适应各种场合的除锈要求。如角向磨光机、钢丝刷、风动针束除锈器、风动敲锈锤、齿型旋转除锈器等，属于半机械化设备，工具轻巧、机动性大，能较彻底去除锈、旧涂层等，能对涂层进行打毛处理，效率比手工除锈大大提高，可达1～2m²/h，但不能除去氧化皮，表面粗糙度较小，不能达到优质的表面处理质量，工效较喷射处理低。可在任何部位使用，特别在修船过程中得到广泛应用。

（2）喷丸（砂）除锈。主要以颗粒喷射冲蚀作用构成的以达到表面清洁和适宜的粗糙度，设备包括敞开式喷丸（砂）除锈机、密闭式喷丸（砂室）、真空喷丸（砂）机。敞开式喷丸（砂）机应用较为广泛，能较为彻底地清除金属表面所有的杂质，如氧化皮、锈蚀和旧漆膜，除锈效率高4～5m²/h，机械程度高，除锈质量好。但对由于磨料一般不能回收，对其他作业有影响，清理现场麻烦。所以环境污染较重，近来逐渐被限制使用。

（3）高压水磨料除锈。利用高压水射流的冲击作用（加上磨料的磨削作用）和水撬作用破坏锈蚀和涂层对钢板的附着力。其特点是无粉尘污染，不损伤钢板，大大提高除锈效率，可达15m²/h以上，除锈质量好。但除锈后的钢板易返锈，须涂装专门的带湿除锈涂料，对一般性能涂料的涂装有较大影响。

（4）抛丸除锈是目前国际上对各种机器零部件进行表面清理、强化、光饰、去毛刺的一种先进工艺之一，抛丸除锈设备主要由抛丸器、耐磨橡胶环带、绞龙、提升、分离器、进料输送、除尘机、电器组合而成，其摒弃了压缩空气作动力的做法，利用高速旋转的叶轮将磨料抛向工件的表面或工件的内腔死角来达到除锈目的，从而达到所需的光亮度、清洁度、粗糙度和强化工件表面的目的，大大提高零件的使用寿命和美观性，是一种进行除锈的较为先进的机械处理方法，目前已被很多行业广泛采用。

但是，目前的抛丸除锈设备无法实现系统的运行监控和自动报警，自动化程度低，生产效率低，而且结构复杂。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种圆簧抛丸强化机，本实用新型的结构简单，能够实现系统的运行监控和自动报警，自动化程度高，提高了生产效率。

本实用新型的目的通过以下技术方案实现，一种圆簧抛丸强化机，包括：抛丸室、除尘系统、提升机、平台、抛丸器、螺旋输送器、辊道机构、传动链环、弹丸分离器、弹丸分配系统、沉降箱、电气箱、PLC控制器、变频器、机架；所述抛丸室和所述提升机设置在机架上，所述抛丸器设置在所述抛丸室上，所述弹丸分离器设置在所述提升机的上端，所述螺旋输送器设置在所述抛丸室的底部，所述螺旋输送器设置有出口，所述出口与所述提升机相连接，所述PLC控制器和所述变频器设置在所述机架的底部。

优选的，所述提升机为斗式提升机。

优选的，所述抛丸室由一个主室体及二个副室体组成，所述主室体与所述副室体之间设置有橡胶垫。

优选的，所述提升机的下部安装有弹丸补充器。

优选的，所述主室体的内壁上设有金属护板。

与现有技术相比，本实用新型具有如下的有益效果：该机主要用于圆形弹簧表面抛丸除锈及强化，也可用于圆形颧形等金属件的表面抛丸除锈。其工作原理是利用高速旋转的抛丸加速到86米/秒的速度，轰击金属表面，使弹簧表面产生压应力层来提高工件的弯曲疲劳强度。即弹丸动能的减少——工件变形能——工件压应力增加——工件疲劳寿命的提高。圆簧抛丸强化机用于转K2、转K4、转K5、转K6、转8A、转8G型转向架的各型圆簧抛丸除锈。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本实用新型的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1是本实用新型的前视图。

图2是本实用新型的侧视图。

图3是本实用新型的俯视图。

图4是图1中沿A-A线的剖视图。

图5是图1中Ⅰ部位的放大图。

图6是图1中Ⅱ部位的放大图。

图7是图1中Ⅲ部位的放大图。

图8是图1中Ⅳ部位的放大图。

图9是图4中Ⅴ部位的放大图。

图中，1为提升机；2为弹丸分离器；3为沉降筒；4为抛丸器；5为平台；6为栏杆；7为沉降箱；8为辊道机构；9为螺旋输送器；10为传动链环。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本实用新型进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本实用新型，但不以任何形式限制本实用新型。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本实用新型的保护范围。

如图1至图9所示的圆簧抛丸强化机，包括：抛丸室、除尘系统、提升机1、平台5、抛丸器4、沉降筒3、栏杆6、螺旋输送器9、辊道机构8、传动链环10、弹丸分离器2、弹丸分配系统、沉降箱7、电气箱、PLC控制器、变频器、机架；所述抛丸室和所述提升机设置在机架上，所述抛丸器设置在所述抛丸室上，所述弹丸分离器设置在所述提升机的上端，所述螺旋输送器设置在所述抛丸室的底部，所述螺旋输送器设置有出口，所述出口与所述提升机相连接，所述PLC控制器和所述变频器设置在所述机架的底部，提升机为斗式提升机，整机借助于PLC控制的电气系统，可对提升机、螺旋输送器运行监控并自动报警。

在本实用新型中，抛丸清理由二台180-3RK抛丸器组成，由30KW，1470r/min的电机驱动，叶片是前曲线形状。曲线叶片是抛丸器的重要的发展之一，因为最佳倾曲线叶片抛丸器与普通直线叶片抛丸器相比较，“RK”具有较小的叶轮直径和较低的主轴转速来获得两者相同的效果。“RK”叶片销装入在叶轮边缘燕尾槽底部的中心，销与叶轮倾斜30°这种固定方法，迫使叶片与叶轮成垂直位置。更换叶片时，必须卸下导入管，分丸轮、定向套和外连动盘，向里轻敲叶片，取下叶片销，方能向外取出叶片。卸下前述零件时，要检查它们有否过分的磨损，如果要获得最佳效果，所有的喂丸零件必须修理的很好或更换。“RK”抛丸器的外连动盘是浮动的，用固定分丸轮的同一螺栓固定，用一个圆柱销做阻挡，以免外连动盘与分丸轮的转速不一致，避免两者这间产生转动磨损。定向套与分丸轮之间的间隙必须均匀。一组八片叶片重量差不得大于5克。定向套的安装可参照定向套安装位置，以获得最佳的抛丸效率，并防止弹丸飞击伤人。应定期检查叶片、分丸轮和定向套的磨损情况，以便及时更换。抛丸量的调整可借助于操作台面板上抛丸器电流表进行。

在本实用新型中，为提高整台设备的闭封性，抛丸室由一个主室体及二个副室体组成。设备副室体系用多层聚氨酯与耐磨橡胶防护和密封，有效防止弹丸飞射，保障操作人员的人身安全。主室体的内壁上均挂有高铬耐磨铸铁护板防护，以防弹丸飞出室体。主室体的内壁上均挂有组合式快换金属护板，其底部有螺旋输送器保护，防止弹丸束直接抛射室体及螺旋输送器。为减少因抛丸器引起的振动作用，主室体与副室体之间增加了防振橡胶垫。

在本实用新型中，为保证工件在自转的情况下，又能获得通过弹丸抛射区直线运动，选用了链环传动作为工件的输送动力。链环传动是保证工件通过抛射区时直线运动，链环的动力采用了摆线针轮减速机变频器调速。变速范围为0.5-4m/min，从而可根据不同工件不同工艺要求，选择合适的输送速度，以保证抛丸强化及清理质量。

在本实用新型中，辊道的动力采用了摆线针轮减速机变频器调速，变速范围为10-20转/分，从而可根据不同工件不同工艺的要求，选择合适的辊道自转速度，以保证抛丸强化及清理质量。因辊道处于弹丸的抛射区，辊道上装有易更换的耐磨护套，当护套磨损到一定程度时，松开辊道一端的销紧螺母和轴承座及时更换护套，以免弹丸损坏辊道芯轴。在维修辊道时，只拆下抛丸室两端的副室体即可。

在本实用新型中，双向螺旋输送器直接安装在抛丸室底部。出口与斗式提升机相联，其左右旋螺旋叶片均匀地将弹丸汇集到中间，经溜管至提升机，螺旋片采用65Mn加工制作。维修时切勿将工具或其它物品掉入螺旋输送器内，以免卡住螺旋叶片，物料堆积引起阻塞。螺旋轴头装有光电开关防滑丢转检控装置以防烧坏减速机，并通过PLC具有故障报警及停机功能。

在本实用新型中，采用平皮带传动的斗式提升机，离心重力式落料，其功能是将丸砂混合物从螺旋输送器处提送到清理机顶部的分离器里，提升机壳采用折弯成形组焊结构，外形美观，刚性好，提升机壳壁设有门盖可维修更换料斗，打开下门盖，可维修下部传动，排除底部弹丸堵塞。提升机的上皮带应调平，以免皮带跑偏与提升机罩壳相碰撞，使用一段时间后，皮带会松弛，可调节提升机上部两侧的螺栓，使皮带张紧，皮带调节范围为150毫米。皮带轮轴装有光电开关防滑丢转检控装置以防烧坏减速机，并通过PLC具有故障报警及停机功能。为防止设备急停，提升机特装有防提升皮带倒转机构，以防止提升皮带倒转造成弹丸在底部把提升机卡死现象。

在本实用新型中，采用内外双螺旋分离系统布料并分离出弹丸中的大颗粒物件，从斗式提升机流入的丸砂混合物，由螺旋输送器使其沿分离器全长粗略布料，当弹丸输送到末端溢流口，感应式料位计检测到料位，幕帘闸板在双行程气缸作用下，由“零”位开启小口，延时数秒钟，溢流口仍有料流，闸板在气缸作用下由小口变换大口，大口延时数秒钟，变换小口。在小口状态下检测不到料流，闸板关闭。依次反复，形成瀑布状丸砂流幕。彻底解决了大流量分离器布料不均，弹丸分离不彻底的弊端。淘汰了重锤调节幕帘式分离器结构。满幕帘砂流，利用重力风选原理，将流幕中的弹丸与金属氧化皮碎片、破碎弹丸及粉尘有效分离，大颗粒废料从分离器丸料溢流口流出，细小丸料、粉尘从废料出口流出，弹丸进入丸料仓进行循环。分离器的分离效率可达99.5%以上。

低料位探针检测到弹丸不足时，补充器由PLC控制自动补充。分离器的最佳分离效果是靠调节闸板上的重锤位置、一级和二级滤板上的调节板位置以及管道上的蝶阀来实现，该分离器分离效率>99.5%，从而减少了对抛丸器叶片的磨损，同时保证了抛丸质量。

在本实用新型中，采用美国WHEELBRATER公司气控弹丸控制技术，供丸系统安全可靠，无卡死和漏丸现象，定量准确，气缸直径为Ф16mm。抛丸器的抛丸量大小由气动闸门控制，气动闸门的开关用气缸驱动，闸门开口的大小用调整调节挡块的位置来控制。但须注意，弹丸流量的大小以不超过抛丸器电动机的功率为度，如过大则会烧毁电动机。自动供丸系统是用气控弹丸闸门通过全密封的橡胶管自抛丸室外部进行供丸的。弹丸闸门安装在导入管的上部，用来控制弹丸流量。闸门系统包括一个封闭式的闸体和一个滑动闸门。滑动闸门由电磁阀控制气缸实现开闭，大约551.6Kpa的压缩空气才能保证闸门的正常开闭。闸门可以控制弹丸流量，其方法是将装在门闸板上的调整螺钉顺时针扭动时，弹丸流量变小，逆时针转动时，弹丸流量增大。为了保持最佳抛丸性能，必须检查调整弹丸流量。当拆卸维修弹丸控制器时，可用铁板插入安装在分离器贮丸斗下面的联接盘内，以防弹丸下落。

在本实用新型的除尘系统中，提升机的下部安装有弹丸补充器。该装置上平面比地面高出300mm，其作用是，当分离器的低料位探针检测到弹丸不足时，补充器由PLC控制自动补充新弹丸到提升机内，从而维持分离器中，弹丸量在一定范围内波动，保证抛丸机始终有足够的弹丸循环。当弹丸补充器中弹丸量过少时，系统通知操作员以对其补充新弹丸。

在本实用新型的除尘系统中，为了减轻工人劳动强度，在设备上件工位和下件工位各有一套单臂升降起重系统。

在本实用新型的除尘系统中，除尘器除尘风量为6000m³/h，采用二级除尘系统即一级为惯性除尘、二级为气箱脉冲袋式除尘器（滤袋材料为针刺尼）除尘效率达99.5%以上，符合GB16297-96《大气污染物综合排放标准》达到≤100mg/m³。在抛丸清理时保证设备不产生灰尘外溢现象,主、付室体内无灰尘滞留。工作场地灰尘达到国家有关标准。在抛丸清理时保证设备不产生灰尘外溢现象，主、副室体内无灰尘滞留。工作场地灰尘达到国家有关标准。

本实用新型的工作循环过程如下：

工件按顺序排列在加料机架上，加料机上的送料机构每次将一件送入旋转的辊杠上，工件到位后，随辊杠旋转的同时，链环机构旋转，推动工件沿辊杠前进。工件前移一个工件的距离，此时送料机构向辊道送入第二个工件进行下一个循环。

送料机构在向辊杠送第一个工件时，延时打开弹丸闸门，进行抛丸。经抛丸后的工件最终手动卸入卸料贮存架上。

因设备自动化程度高，各工序必须动作协调可靠，其提升机底部、螺旋输送器等工序必须采用接近开关，并借助PLC控制器，实行整机自动控制。

本实用新型的电气系统说明如下：

本电气设备主回路采用3-380V，控制回路采用单相380V/220V控制和西门子PLC控制。本机采用西门子可编程控制器PLC控制，变频器采用西门子变频器，其余电器元件采用国内名牌产品具体可由用户指定厂家。整套系统即可自动操作又能手动操作；设备各部件按预先编好的程序进行顺序运行。也可手动控制，便于设备的调试和检修人员对设备进行调整，此时操作人员可按顺序依次启动各功能部件，以测试各相关部件的性能、运行情况等。

全线运动部位（分离器、提升机、螺旋传动）出现故障自动进行声光报警，停止全线运行，以便于定点维修和减少设备出现不必要的连锁故障和经济损失。

抛丸器的弹丸流量通过各个抛丸器的电机电流表显示。整机具有互锁、自锁及安全保护功能。

设备进出口安装急停开关。

清理室检修门均设有安全联锁开关装置。

本实用新型的主要电气联锁如下：

只有当检修门全部关闭后，才能起动抛丸器。

只有当抛丸器运转后，才能开启弹丸闸门。

分离器--提升机--底部螺旋--抛丸器--弹丸闸门连锁。

本实用新型的设备清理范围：用于转K2、转K4、转K5、转K6、转8A、转8G型转向架的各型圆簧抛丸除锈。清理后工件表面清洁度达：GB8923规定的Sa2级，局部不低于Sa1级

以上对本实用新型的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本实用新型并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本实用新型的实质内容。

Claims (5)

1.一种圆簧抛丸强化机，其特征在于，包括：抛丸室、除尘系统、提升机、平台、抛丸器、螺旋输送器、辊道机构、传动链环、弹丸分离器、弹丸分配系统、沉降箱、电气箱、PLC控制器、变频器、机架；所述抛丸室和所述提升机设置在所述机架上，所述抛丸器设置在所述抛丸室上，所述弹丸分离器设置在所述提升机的上端，所述螺旋输送器设置在所述抛丸室的底部，所述螺旋输送器设置有出口，所述出口与所述提升机相连接，所述PLC控制器和所述变频器设置在所述机架的底部。

2.根据权利要求1所述的圆簧抛丸强化机，其特征在于，所述提升机为斗式提升机。

3.根据权利要求1所述的圆簧抛丸强化机，其特征在于，所述提升机的下部安装有弹丸补充器。

4.根据权利要求1所述的圆簧抛丸强化机，其特征在于，所述抛丸室由一个主室体及二个副室体组成，所述主室体与所述副室体之间设置有橡胶垫。

5.根据权利要求4所述的圆簧抛丸强化机，其特征在于，所述主室体的内壁上设有金属护板。

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