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双行程连续式抛丸清理机的更新改造

作者:亚美体育 发布时间:2015-06-25点击:
   一些公司铸锻厂清理车间使用的原双行程六抛头贯通式抛丸清理机,是1968年组织当时本厂的工程技术人员自行设计制作的设备。经历30多年,设备的技术水平和基本配置,已远远不能满足正常需求;加之经多年的连续使用,设备各零部件的的老化、磨损已相当严重,虽经几次大修或改造能够维持使用,仍然不能彻底改变其故障率高、生产效率低、抛丸质量差、环境污染重的状况,考虑到6160等系列老产品产量日益加大和更大尺寸新品不断研发生产的现状,淘汰原机更新设备已势在必行。2003年对其更新,2004年在新制设备完成制作、车间生产通过调整具备安装条件后,进行了新抛丸清理机的安装调试。

1、抛丸清理机所清理铸件的品种规格:
    该设备主要是完成对我厂中速机的大中型铸件的抛丸清理。产品的品种包括6160系列、6170系列和8170系列等的机体、曲轴、油底壳、飞轮壳、曲轴箱、飞轮、机前盖、凸轮轴、气缸盖等铸件。其中,8170系列因其为我公司近年来新开发的产品,其几何尺寸比6160机型的相同工件大不少,故原抛丸清理机无法承担生产,新抛丸清理机的设计就必须考虑。几个典型铸件的工艺参数如下:
   8170Z01.5001 机体:毛坯重 900kg,几何尺寸(L×W×H)为 1861mm×500mm×740mm;8170Z02.01A曲轴:毛坯重 800kg,几何尺寸(L乘以W乘以H)为344mm×2062mm;8170Z.P3.0011.160 飞轮壳:毛坯重 465kg,几何尺寸(L×W×H)为810mm×810mm×190mm。
 
2、设备更新的设想:
    新设备在开始选型时,首先要考虑提高生产效率和抛丸质量;通过提高设备的配置来提高装备的技术水平;改进除尘系统,提高除尘效果,彻底改善车间工作环境。
    计划将原六抛头设计改为八抛头设计,单抛头抛丸量由原来的450kg/min改为480kg/min;抛丸器由直线叶片改为抛射速度更高的曲线叶片结构;弹丸循环能力不小于480kg /minX8X60min /h X1.15 =265t/h式中480kg/min为每个抛丸器的单位时间内的抛丸量,8为该亚美体育的抛丸数量,1.15为抛丸量的附加系数)。

3、设备的选型设计:
    对该设备的选型,不外乎从抛丸铸件的品种、几何尺寸、生产效率、抛丸质量和除尘效果等方面来权衡。在保证设备基本使用性能的前提下,尽可能采用新技术、新材料、新工艺,提高设备的基本配置。对新的亚美体育室体空间的选择,既要满足所需抛丸铸件的需要,又要防止室体空间过大而造成的不必要的配置和浪费。在此原则下确定设备的设计匹配方案。
 
3.1、设备的主要技术参数:
    单钩吊重:900kg;
    生产率:70钩/h;
    吊钩间距:1280mm;
    铸件尺寸LxWxh):2062mmX810mmx810mm(±2mm):
    抛丸器型号:180-4RK;
    抛丸器抛丸量:480kg/min;
    抛丸器数量:8台;
    电机功率:30kW ;
    丸砂分离效率:妻99.8.;
    除尘器排放浓度:毛100mg/m;;
    设备噪声:≤85db A)。
 
3.2、对设备配置的具体要求:
     1)根据对单钩承重的要求,悬链系统选用P=6inch的重型模锻可拆链。
     2)对悬链的行走速度要实现可调,采用变频器控制驱动速度,以利于调节抛丸过程的生产节拍和组织生产。
     3)对抛丸吊钩间距的选择要本着有利于铸件充分抛丸又要保证抛丸过程吊挂的铸件不相互碰撞干涉的原则。结合最大铸件尺寸及吊钩位置等因素,吊钩间距确定为P=1280mm;吊钩要求具备自转系统,以利于铸件的充分全面得到抛打。
      射抛丸器:采用由美国PANGBORN公司技术生产的大抛丸量、高抛射速度的曲线叶片、悬臂离心式叶轮结构。其应用效果已经多年应用证实认可。
      5)对射出弹丸的抛射带要求经过计算机作在抛丸室体内的三维动态模拟,既要顾及所有需清理铸件,又要尽量减少弹丸的空抛,从而最大限度的提高弹丸的利用率,同时减少对清理室内防护板的磨损;抛丸器数量设置为八台,为的是保证设备的生产效率。
      6)对设备的其它配置要求:减速电机全部采用SE W公司的产品,PLC控制系统采用日本三菱公司产品。
      7)对室体护板采用分区布置的原则,抛丸器对面磨损较大,选用KmTBCr20Mo材料,而包括室体底板在内的其余部位选用ZGMn13- 2,这样既保证设
备的整体使用性能,又提高其经济实用性。
      8)弹丸材料采用1.5~2.5的铬铂钢丸,既保证对铸件的清理效果,又提高了经济性能。各种弹丸材料的性能见表1.
表1各种弹丸材料的性能

表1各种弹丸材料的性能

    (9)除尘系统:整套设备配置两套独立的除尘器,自主室体和丸砂分离器分别接入引风管道吸尘。这样有利于加强除尘分离的效果。
   (10)设备总功率:375kW。
 
4、安装调试:
    因抛丸量增加,弹丸循环系统结构尺寸相应增大,原设备基础要作相应变动。故自设备基础整改至完成安装用了20天的时间。安装调试过程中出现了一些意想不到的问题。针对这些问题我们都采取了有效的解决措施。
    由于该设备承担的是对大中型铸件的抛丸清理任务,铸件重量较大,因此即便在室体的上方设置了自旋装置,但在抛丸过程中由于抛丸过程丸砂对铸件的强烈抛打,加之因安装的铸件自转链条不能很好的与吊钩链轮啮合,铸件自身的旋转速度高达每分钟上百转,同时铸件还存在上下跳动、左右摆动的现象,造成直径达32mm吊钩的负荷超出允许值而出现断钩现象。对此,我们整改了自转系统结构后又在室体之上和悬链自转链轮之间的空挡上增加副链后得以解决。
    对吊钩断裂问题的处理:供货商按照其设计制作习惯,为便于制作将吊钩设计为三段组合式结构,材料选用45钢调质处理。我们通过对试生产过程断钩现象的分析,要求其将吊钩改为整体结构设计制作、材料选用20钢或20Cr材料不进行热处理。更新全部吊钩后断钩问题得以彻底解决。
    该设备已于2004年11月份投产应用,使用效果良好。
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