CN203357265U - 板簧应力抛丸强化机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种板簧应力抛丸强化机，包括加载装卸装置、辊道输送装置、抛丸室、抛丸器、螺旋输送器、供丸装置，电气控制装置，提升机、分离器、除尘器；所述螺旋输送器设置在所述抛丸室的侧部，所述提升机与所述螺旋输送器的出口相连；所述加载装卸装置由加载机构、卸载机构、夹具横移机构、出料辊道、进料辊道、中间回转辊道连接组成；所述抛丸器由分丸轮、定向套、叶片和护板组成；所述抛丸室由一个主室体及二个副室体组成；所述供丸装置包括弹丸闸门和导入管；所述分离器由滚筒筛和风选装置连接组成。本实用新型具有结构简单，生产效率高，自动化程度高和运行稳定可靠的优点，可用于汽车板簧表面应力及自由抛丸强化技术领域中。

Description

板簧应力抛丸强化机

技术领域

本实用新型涉及一种抛丸强化机，具体地，涉及一种板簧应力抛丸强化机。

背景技术

板簧是汽车上的重要部件，其寿命和可靠性直接影响汽车性能。目前板簧生产工工艺中已经普遍采用抛丸强化工艺，板簧抛丸强化工艺是利用高速运动的弹丸流对板簧表面强力冲击而使表面产生循环塑性应变层，由此导致金属表层的显微组织发生有利的变化并使表层引入残余压应力场。表层的显微组织和残余压应力场是提高板簧的抗疲劳断裂和应力腐蚀断裂抗力的两个强化因素，可以提高弹簧的可靠性和耐久性，抛丸后的板簧寿命可以提高数倍。

汽车板簧的抛丸强化工艺一般有两种方式：一是自由抛丸，即板簧在受抛丸的过程中，处于自由状态；二是应力抛丸，即将板簧在抛丸前预先加压，并保持在加压状态下抛丸，抛丸后再将板簧从加压状态释放，使得板簧受抛面得到更大的表面压应力。对于抛丸强化程度要求不高的板簧，通常采用自由抛丸。而近年来，随着汽车质量要求的提高，许多车型（如高级大客车的少片簧、重载车的变截面簧等）对板簧抛丸的表面后压应力提出了更高的要求，自由抛丸已经不能满足要求，应力抛丸是一种较为理想的方式。

由于汽车板簧生产效率要求较高，所以对应力抛丸强化工序要求连续生产，因此，对应力抛丸强化设备的自动化和可靠性要求比较高，但是现有的应力抛丸强化设备结构复杂，自动化程度低，生产效率低，运行不稳定，基于此，研发一种新型的板簧应力抛丸强化设备显得尤为必要。

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板簧应力抛丸强化机，本实用新型提供的板簧应力抛丸强化机具有结构简单，生产效率高，自动化程度高和运行稳定可靠的优点。

本实用新型的目的通过以下技术方案实现，一种板簧应力抛丸强化机，包括加载装卸装置、辊道输送装置、抛丸室、抛丸器、螺旋输送器、平台、供丸装置、电气控制装置、提升机、分离器、除尘器；所述螺旋输送器设置在所述抛丸室的侧部；所述加载装卸装置、所述辊道输送装置、所述抛丸室、所述电气控制装置和所述抛丸器均设置在所述平台上，所述提升机的上部设置有出料口，所述出料口与所述分离器相连，所述提升机的下部设置有端口，所述螺旋输送器设置有出口，所述端口与所述螺旋输送器的所述出口相连；所述加载装卸装置由加载机构、卸载机构、夹具横移机构、出料辊道、进料辊道、中间回转辊道连接组成；所述辊道输送装置由传动辊道组成，并且每个传动辊道均设有挡盘；所述抛丸器由分丸轮、定向套、叶片和护板连接组成；所述抛丸室由一个主室体及二个副室体连接组成，所述抛丸室的底部设置有溢流板；所述电气控制装置由PLC控制器和变频器连接组成；所述供丸装置包括弹丸闸门和导入管，所述弹丸闸门设置在所述导入管的上部，所述供丸装置设置在所述抛丸室的外部，所述分离器由滚筒筛和风选装置连接组成，所述滚筒筛由内螺旋叶片、外螺旋叶片、筛体、支撑轴、检修门和壳体连接组成。

优选的，所述抛丸室内部设有输送辊，所述输送辊上设置有铸铁护套。

优选的，所述提升机设有门盖。

优选的，所述定向套与所述分丸轮之间设置有均匀的间隙。

优选的，所述除尘器由一级惯性除尘器和二级滤筒式除尘器连接组成。

与现有技术相比，本实用新型具有如下的有益效果：本实用新型通过加载压机对板簧预变形，再通过送料机构输入辊道进入主机，利用高速旋转的叶轮将弹丸加速，使弹丸以≥86米/秒的速度抛打板簧表面，以达到去除部分变形应力，并能在板簧表面形成一层预压应力层，提高板簧弯曲疲劳强度；自由抛丸不通过加载压机对板簧预变形，使板簧处于自由状态，弹丸以高速抛打板簧表面能使板簧形成一层预压应力层，提高板簧弯曲疲劳强度。本实用新型提供的板簧应力抛丸强化机具有结构简单，生产效率高，自动化程度高和运行稳定可靠的优点，可用于汽车板簧表面应力及自由抛丸强化技术领域中。

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是本实用新型的结构示意图。

图2是图1中A部位的放大图。

图3是图1中B部位的放大图。

图4是图1中C部位的放大图。

图5是图1中D部位的放大图。

图6是图1中E部位的放大图。

图7是图1中F部位的放大图。

图8是图1中G部位的放大图。

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8所示的板簧应力抛丸强化机，包括加载装卸装置、辊道输送装置、抛丸室、抛丸器、螺旋输送器、平台、供丸装置、电气控制装置、提升机、分离器、除尘器；所述螺旋输送器设置在所述抛丸室的侧部；所述加载装卸装置、所述辊道输送装置、所述抛丸室、所述电气控制装置和所述抛丸器均设置在所述平台上，所述提升机的上部设置有出料口，所述出料口与所述分离器相连，所述提升机的下部设置有端口，所述螺旋输送器设置有出口，所述端口与所述螺旋输送器的所述出口相连；所述加载装卸装置由加载机构、卸载机构、夹具横移机构、出料辊道、进料辊道、中间回转辊道连接组成；所述辊道输送装置由传动辊道组成，并且每个传动辊道均设有挡盘；所述抛丸器由分丸轮、定向套、叶片和护板连接组成；所述抛丸室由一个主室体及二个副室体连接组成，所述抛丸室的底部设置有溢流板；所述电气控制装置由PLC控制器和变频器连接组成；所述供丸装置包括弹丸闸门和导入管，所述弹丸闸门设置在所述导入管的上部，所述供丸装置设置在所述抛丸室的外部，所述分离器由滚筒筛和风选装置连接组成，所述滚筒筛由内螺旋叶片、外螺旋叶片、筛体、支撑轴、检修门和壳体连接组成。

本实用新型的加载装卸装置的加卸载主机采用龙门式结构，滑块采用双柱导向，导向柱采用伸缩式防尘罩，油缸密封采用进口产品，两压头间距无级可调，适用不同产品的要求，夹具横移采用步进式机构，由气缸传动，有效的提高工件输送速度。

本实用新型的抛丸器选用了曲线叶片高效抛丸器，不仅结构合理紧凑，维修方便，而且抛丸量大，弹丸抛射速度高，并有效的提高了护板，叶片等易损件的使用寿命。曲线叶片是抛丸器的重要的发展之一，因为最佳前倾曲线叶片抛丸器与普通直线叶片抛丸器相比较，曲线叶片高效抛丸器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。曲线叶片高效抛丸器的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。曲线叶片高效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，副室体采用多层聚胺脂与耐磨护板防护密封，有效防止弹丸飞射，保障操作人员的人身安全；主室体的四壁打击的防护板采用耐磨Mn13冷轧板护板防护，其底部有溢流板保护螺旋输送器，防止弹丸束直接抛射螺旋输送器。

本实用新型的的辊道输送系统采用辊道传动，并且每个辊道均带有挡盘，以保证板簧通过弹丸抛射区时直线运行，输送动力采用了摆线针轮减速机变频器调速，变速范围为4-12米/分钟，从而可根据不同工件不同工艺的要求，选择合适的输送速度，以保证抛丸清理质量要求。输送辊道辊轴均采用优质碳素钢无缝钢管与调质轴头焊接而成。外形及安装尺寸焊后加工，即保证了承载负荷，又保证了同轴度。因抛丸室内输送辊处于弹丸的抛射区，因此在辊道上特装有可方便更换的精密铸造高铬耐磨铸铁护套。辊轴两端采用高铬耐磨铸件迷宫式密封，彻底杜绝弹丸对两端轴承的磨损。

本实用新型的双向螺旋输送器直接安装在抛丸室侧部，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。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。

本实用新型的提升机为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。

本实用新型的分离器采用三级满幕帘流幕BE式重锤自动调整型丸渣分离器，它由滚筒筛和风选系统两大部分组成，滚筒筛由内螺旋叶片、外螺旋叶片、筛体、支撑轴及传动部分、检修门和壳体组成。

本实用新型的分离器的工作原理为：丸渣混合物由斗式提升机提至分离器滚筒筛中，滚筒筛内外均布有螺旋叶片，内螺旋叶片将大块杂物经排渣口排出，过筛后的丸粒、砂粒及粉尘混合物经滚筒筛的外螺旋叶片和螺旋布料器推送，使其沿分离器均匀布料，并形成流幕，通过调整重锤的位置，可以保证使整个分离器长度上形成满幕帘，使丸渣得以充分分离。丸渣混合物在下降过程中，受到水平气流对颗粒的推力，从而形成偏斜的曲线运动轨迹，因颗粒的比重和粒径的差异，其偏斜程度不尽相同，从而使丸渣得以分离，粉尘被吸入除尘器进行净化处理，碎丸、砂子、氧化皮等进入废料储斗，合格弹丸和部分小块杂物经再次筛进入储丸斗以供循环使用。为满足抛丸机的连续运行，储斗内可存储3-5分钟抛丸量的弹丸，且弹丸储料仓内有上料位自动监控及报警系统。

本实用新型的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，供丸装置是用气控弹丸闸门通过全密封的夹布橡胶管自抛丸室外部自动供丸系统是用气控弹丸闸门通过全密封的夹布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。

在本实用新型中，为了更好的使用纯净的弹丸，增加抛丸工作效率，装有弹丸净化装置即为三元旋振筛，一级为将大颗粒及杂物过滤掉，二级为合格的弹丸过滤出后流入室体循环，三级为将分离器不能过滤掉的碎细粉过滤掉，流入废料桶已达到净化弹丸的目的。

本实用新型的除尘器的除尘风量为17500m³/h，采用二级除尘系统即一级为惯性除尘、二级为滤筒式除尘器，除尘效率达99.9%以上，符合GBJ4-73工业“三废”排放试行标准，达到≤100mg/m³，滤筒选用防水防油滤筒。

本实用新型的工作循环如下：

因设备自动化程度高，且弹丸抛射比较危险，各工序动作必须协调可靠。中间辊道、加载卸载压机、步进送料机构、输入输出辊道、抛丸主机等处均设有检测元件及控制元件，并借助PLC控制器，实行整机自动控制。

具体工作循环如下：在中间辊道上放置夹具，并彼此间隔一定距离，踩一下加载压机处脚踏开关，中间辊道启动，往加载压机送空夹具，加载压机处检测夹具到位开关发讯后，中间辊道停止运转；工人往夹具上放置板簧后，再踩一下加载压机处脚踏开关，加载压机动作，对板簧加载使其变形，用夹头压住板簧，并插销固定；压机上行到位，检测开关发讯；再踩一下加载压机处脚踏开关，步进送料机构动作，先上升到位，再推料到位，下降到位，退回原位，带料夹具被送到输入辊道上，输入辊道启动；抛丸主机进口处光电开关发讯后，延时供丸阀门开启，抛丸器开始抛丸强化，延时后供丸阀门关闭，吹扫装置吹掉夹具上的弹丸，带料夹具被送出主机；进入输出辊道，到位检测开关发讯后，输出辊道停止运转；工人踩一下卸载压机处脚踏开关步进送料机构把带料夹具送到卸载压机处，并回到原位；再踩一下卸载压机处脚踏开关，卸载压机下行压料，工人抽销，拉开夹头，卸载压机恢复上位，工人把板簧卸下；再踩一下卸载压机处脚踏开关，中间辊道启动，空夹具被送出。进入下一循环。

自由抛丸时压机不动作，使用夹具不同，其余动作和上述一致。

设备运行初位：加载卸载压机处于上位，液压泵处于卸荷状态；中间辊道、输入辊道停止运转，输出辊道运转；加载压机处步进送料机构初位在压机下面，卸载压机处步进送料机构初位在输出辊道下面；主机在仓门完全关闭的情况下，除尘器风机、分离器、提升机、螺旋输送器、抛丸器、高压风机、输送系统等依次运转正常。

设备处于运行初位后，弹丸控制阀门等到有料夹具到相应位置后才能开启。

本实用新型的电气控制系统说明及操作规程如下：电气控制系统采用日本三菱公司FX2N可编程控制器，输送系统变频器采用日本FUJI产品，各主要电气元件均采用西门子公司产品，从而提高了整个系统的稳定性和可靠性，使得设备的维修和操作非常简便！

电气参数如下：电源总功率：190kW；电源电压：380V/3相50Hz；总开关脱扣电流：400A；控制电压：AC220V/DC24V。

操作规程：

本实用新型整体可分为三大块：抛丸主机、压机卸载工位（即卸料位包括：输出辊道、推料机构、压机、压机辊道、中间辊道）、压机加载工位（即上料位包括：压机辊道、压机、推料机构、输入辊道），这三大块可单独运行自动和手动方式，以抛丸形式可分为：自由抛丸和应力抛丸。

不论是手动还是自动，主机的启动都是以下列顺序启动的：除尘器风机→反吹风机、反吹选择→分离器→提升机→螺旋输→抛丸机→高压风机。输送系统的起停有连锁条件决定。以上如某电机出现故障跳闸，则后级全停，前面的照常运转。在手动方式下，抛丸闸门有操作人员通过按钮操作，在自动方式下，只要输送系统运转，则抛丸闸门即打开，否则闸门关闭。

手动起停：按以上顺序按动按钮，即可启动；停止时，逆着以上顺序即可。应注意，在关闭抛丸闸门后应延时一会，再关抛丸机；关闭抛丸机后，应延时一会再关闭螺旋输送器。

自动起停：按下压机按钮盒上的“自动启动”按钮，则抛丸主机按以上顺序启动各电机，同时相应指示灯亮。当按下“自动启动”按钮时，“自动运行”灯亮，当主机各电机运行后，“自动就绪”灯亮，主机完全启动。若要停主机时，请按“自动停止”按钮，则按相应逆顺序停止，各电机停止按一定延时时间停止。请注意：不是紧急情况，请不要按紧急停止，正常停机，请按“自动停止”。

本实用新型的安装及调试如下：

（一）、机器的安装

由于本机结构庞大，系统较多，故不能整体装运，用户应按装箱清单清点零部件，安装设备前应先熟悉有关技术文件及资料。

先安装抛丸主机。主机安装顺序如下：抛丸室—提升机—立柱—平台—分离器—除尘器。主机装完后，安装两布进输送机构，输入输出辊道，中间辊道，两压机。整机安装结束并检查合格后，进行电器系统，气动、液压管路安装。

（二）、机器的调试

1、试车前的准备：

调整各检测开关位置，保证各气缸、油缸动作准确

调整各时间继电器，使其符合工作需要

调整各机组的安装位置，使其在给定的位置上

2、试车前注意事项：

在控制电源送电前，应检查各开关是否在原位？如不在原位，应复位后送电。

仔细检查设备的各运动部件是否在停车位置上？如不符合，应用点动方式复位。

3、试车步骤：

试车的顺序为先单机后机组，再整机自动。

把自动转换开关先转换到手动位置上，依照设备个动作顺序，依次按各按扭，并观察动作是否正常。

如果手动正常，可把转换开关换到自动位置上，进行整机自动试车。

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)

1.一种板簧应力抛丸强化机，其特征在于，包括加载装卸装置、辊道输送装置、抛丸室、抛丸器、螺旋输送器、平台、供丸装置、电气控制装置、提升机、分离器、除尘器；所述螺旋输送器设置在所述抛丸室的侧部；所述加载装卸装置、所述辊道输送装置、所述抛丸室、所述电气控制装置和所述抛丸器均设置在所述平台上，所述提升机的上部设置有出料口，所述出料口与所述分离器相连，所述提升机的下部设置有端口，所述螺旋输送器设置有出口，所述端口与所述螺旋输送器的所述出口相连；所述加载装卸装置由加载机构、卸载机构、夹具横移机构、出料辊道、进料辊道、中间回转辊道连接组成；所述辊道输送装置由传动辊道组成，并且每个传动辊道均设有挡盘；所述抛丸器由分丸轮、定向套、叶片和护板连接组成；所述抛丸室由一个主室体及二个副室体连接组成，所述抛丸室的底部设置有溢流板；所述电气控制装置由PLC控制器和变频器连接组成；所述供丸装置包括弹丸闸门和导入管，所述弹丸闸门设置在所述导入管的上部，所述供丸装置设置在所述抛丸室的外部，所述分离器由滚筒筛和风选装置连接组成，所述滚筒筛由内螺旋叶片、外螺旋叶片、筛体、支撑轴、检修门和壳体连接组成。

2.根据权利要求1所述的板簧应力抛丸强化机，其特征在于，所述抛丸室内部设有输送辊，所述输送辊上设置有铸铁护套。

3.根据权利要求1所述的板簧应力抛丸强化机，其特征在于，所述提升机设有门盖。

4.根据权利要求1所述的板簧应力抛丸强化机，其特征在于，所述定向套与所述分丸轮之间设置有均匀的间隙。

5.根据权利要求1所述的板簧应力抛丸强化机，其特征在于，所述除尘器由一级惯性除尘器和二级滤筒式除尘器连接组成。

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