重載四工位拋丸機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計與應(yīng)用

懸掛通過式拋丸清理機(jī)是鑄造企業(yè)應(yīng)用較為廣泛的拋丸清理設(shè)備，用于鑄件的表面清砂，鍛件、焊接件的表面除銹，以及彈簧、齒輪等表面強(qiáng)化與消除應(yīng)力處理，通常由以下幾部分組成：工件輸送系統(tǒng)、拋丸器單元、帶門機(jī)構(gòu)的拋丸室體、工件自旋機(jī)構(gòu)、丸砂分離及循環(huán)系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)、除塵及隔聲系統(tǒng)等。工件輸送系統(tǒng)可以采用電動行走葫蘆、半自動輸送鏈、普通懸掛鏈、極放式懸掛鏈等多種配置。軌道布置有開式、半封閉式、封閉循環(huán)等多種形式。丸砂分離及循環(huán)系統(tǒng)由磁選、風(fēng)選及輸送設(shè)備組成。該設(shè)備具有良好的適應(yīng)性，滿足單機(jī)多品種鑄件的清理要求，具備高度的自動化程度，減輕人工操作強(qiáng)度，設(shè)備穩(wěn)定可靠，經(jīng)久耐用，投資少，見效快。
一、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及工作原理：
1. 主要組成部件：
該拋丸機(jī)主要由工件1（鑄件等）、拋丸室2、重載拋丸器3、丸料閥4、振動床5、斗提機(jī)6、上部螺旋輸送機(jī)7、分配螺旋輸送機(jī)8、雙磁選9、儲料斗10、副磁選11、膨脹箱12等組成（見圖1、圖2）。
圖1 重載四工位拋丸機(jī)系統(tǒng)圖2重載四工位拋丸機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及原理1.工件 2.拋丸室 3.重載拋丸器 4.丸料閥 5.振動床 6.斗提機(jī)7.上部螺旋輸送機(jī) 8.分配螺旋輸送機(jī) 9.雙磁選 10.儲料斗 11.副磁選 12.膨脹箱
2.工作原理：
丸料、砂、飛翅及毛刺等粗廢料從拋丸室底部進(jìn)入到振動床，通過振動電動機(jī)的振動使物料等進(jìn)入斗提機(jī)，再由斗提機(jī)料斗將物料倒入旋轉(zhuǎn)的螺旋輸送機(jī)，將物料輸送到雙磁選進(jìn)行處理，由雙磁選滾筒初步清理后的丸料進(jìn)入風(fēng)選作進(jìn)一步丸砂分離，通過連接在雙磁選后面的風(fēng)管，利用除塵器將粉塵清除，干凈的丸料進(jìn)入儲料斗。但由雙磁選過濾后的砂中仍存在有用丸料，這些丸砂混合物由雙磁選的螺旋輸送到副磁選進(jìn)行二次分離，較終干凈丸料通過丸料閥控制流量進(jìn)入拋丸器，由電動機(jī)帶動拋丸器轉(zhuǎn)動，利用離心力的作用讓丸料對工件進(jìn)行清理（原理見圖2）。

3.主要部件介紹：
（1）四工位拋丸機(jī) OH4-850-10/14拋丸機(jī)共四個工位（見圖3），在拋丸室側(cè)部每個工位布置2臺高效重載拋丸器，整套設(shè)備共8個拋丸器，一次進(jìn)出四掛鑄件，每小時達(dá)70掛。并且在每個拋丸器出口設(shè)置了新型安全保護(hù)門，拋丸室門打開工件進(jìn)出時，拋丸器電動機(jī)可不關(guān)閉，避免電動機(jī)頻繁起動，以節(jié)約能源與成本。正對拋丸器出口均安裝了保護(hù)室體的高錳鋼襯板，避免丸料直接拋射在室體上，延長拋丸機(jī)使用壽命。拋丸室兩頭安裝了由氣缸帶動開與關(guān)的錳鋼板門。頂部吊鉤自旋裝置使進(jìn)行拋丸的同時工件自旋，確保丸料拋射在工件上，工件拋射。頂部密封采用鋼絲刷與橡膠板多層密封，可有效防止粉塵與丸料的泄漏，丸料利用率高，損耗少。
圖3 重載四工位拋丸機(jī)（2）拋丸器 丸料通過給料管進(jìn)入到拋丸器的中心，丸料在此經(jīng)預(yù)加速器加速后從定向套的槽口射出，并由拋丸器的葉片接受丸料，再經(jīng)加速從而獲得很大的動能，較終丸料在離心力的作用下脫離葉片拋向工件。
（3）丸料閥 丸料閥主要由調(diào)節(jié)丸料量的調(diào)節(jié)螺栓，以及與氣缸連接的推桿、進(jìn)料口、氣缸、磁性開關(guān)等組成。氣缸在壓縮空氣的作用下帶動推桿的轉(zhuǎn)動，從而調(diào)節(jié)丸料閥內(nèi)出口的大小，實(shí)現(xiàn)丸料量調(diào)節(jié)。
（4）振動床 振動床由輸送槽、篩網(wǎng)、粗廢料出口、丸砂出口、振動電動機(jī)、帶空心橡膠彈簧支撐架等組成。在拋丸過程中，丸料和砂的混合物落入拋丸室底部，通過底部孔板流入振動床。丸砂通過振動床的篩網(wǎng)進(jìn)入斗提機(jī)；粗廢料則在篩網(wǎng)上輸送到廢料箱。振動床配有兩臺振動電動機(jī)，通過電動機(jī)的振動輸送物料。振動床固定在支撐上，在振動床與支撐之間裝有空心橡膠彈簧使床體振動。
（5）斗提機(jī) 斗提機(jī)由斗提殼體、料斗、橡膠簾、導(dǎo)流板、檢修門、漲緊架、漲緊螺栓、帶輪、減速電動機(jī)、速度檢測裝置等組成。斗提機(jī)通過斗提頭輪上的電動機(jī)驅(qū)動帶上的斗子將底部丸料倒入頂部螺旋輸送機(jī)。驅(qū)動電動機(jī)帶有制動器，防止意外斷電后或傳動帶打滑導(dǎo)致裝有丸料的斗子反轉(zhuǎn)造成事故。斗提機(jī)尾輪裝有速度檢測裝置，以檢測皮帶是否打滑或斷裂。
（6）雙磁選分離器 雙磁選（原理見圖4）分離器是結(jié)合兩組磁選滾筒來分離丸料的。丸砂混合物進(jìn)入兩個主磁選滾筒進(jìn)行初步分離，磁選滾筒由一個固定的磁心和一個旋轉(zhuǎn)的無磁性外殼組成。當(dāng)磁選滾筒外殼轉(zhuǎn)到磁場區(qū)，丸料因磁性被外殼吸附，與砂分離，當(dāng)磁選滾筒外殼轉(zhuǎn)到無磁區(qū)，丸料會因無磁性吸附從外殼剝落而掉入風(fēng)選分離器做進(jìn)一步丸砂分離。通過雙磁選后，被過濾掉的砂中仍然含有可用丸料，這些丸砂混合物將通過副磁選二次分離出砂中的有用丸料。
雙磁選中的風(fēng)選分離器把丸料、砂、粉塵混合物等帶到均衡板上，當(dāng)混合物通過導(dǎo)流板時，逆向的空氣流將有用丸料從砂和粉塵中分離。
圖4雙磁選原理1、7. 螺旋給料器 2、6. 主磁選滾筒 3. 分流軌道 4. 吸風(fēng)管 5. 檢修門 8. 分離條 9. 丸料均衡器 10. 吸風(fēng)口 11. 減速角鋼 12. 導(dǎo)流板 13. 廢料篩 14. 膨脹箱 風(fēng)選中的丸料均衡器防止了混合物以不均勻的流量通過導(dǎo)流板，它保證了丸砂混合物以均勻的厚度流向?qū)Я靼濉p速角鋼設(shè)置在每個導(dǎo)流板后面，用于減緩混合物流速，以及將它們垂直導(dǎo)入下一*導(dǎo)流板。安裝在較后一*導(dǎo)流板下部的廢料篩，能截住丸料中的雜質(zhì)，避免損壞拋丸器。通過廢料篩后，清理干凈的丸料進(jìn)入儲料斗。
（7）儲料斗 由磁選和風(fēng)選分離出的干凈丸料儲存在儲料斗中，經(jīng)過料管向拋丸器供丸料，以確保丸料循環(huán)的連貫性。
4. 系統(tǒng)基本性能參數(shù)：
型號：OH4-850-10/14。
較大工件裝載量：800kg。
較大回轉(zhuǎn)直徑：φ1000mm。
較大工件長度：1400mm。
拋丸器數(shù)量：8個。
單個拋丸器驅(qū)動功率：37kW。
*次加入丸料量：10 000kg。
吊鉤距離拋丸室地面高度：1600mm。
壓縮空氣耗量：1m /h。

二、系統(tǒng)的技術(shù)特點(diǎn)與適用環(huán)境：
由于該拋丸機(jī)采用了較的拋丸器技術(shù)，并在拋丸室上布置了8個拋丸器，同時配備雙磁選丸砂分離器，風(fēng)選與磁選結(jié)合一體，因此拋丸量大，鑄件處理能力強(qiáng)，適合多種鑄件清理，一機(jī)多用，節(jié)約設(shè)備成本。采用智能化控制系統(tǒng)，整個系統(tǒng)操作簡單，減輕了工人操作強(qiáng)度，提高效率。
該拋丸機(jī)適用于清理鑄件、鍛件、表面硬化、清除表面銹蝕和其他雜質(zhì)，但不適合清理鋁合金工件，主要是因其粉塵有發(fā)生火災(zāi)和爆炸的危險。

三、結(jié)語：
針對我國目前鑄造行業(yè)后處理狀況，重載拋丸機(jī)簡化了后續(xù)處理環(huán)節(jié)，克服了傳統(tǒng)處理方式占用人員多、設(shè)備多、效率低、處理效果不佳等不足，優(yōu)化了工作環(huán)境，實(shí)現(xiàn)全程自動化控制，操作簡單，維護(hù)方便，節(jié)約生產(chǎn)成本，因此該類型大功率拋丸機(jī)具有研究及推廣意義。該型拋丸機(jī)已在一家柴油機(jī)鑄造廠和一家汽車發(fā)動機(jī)鑄造廠使用，得到了客戶的好評。