通过式抛丸摇筒与一般间歇式生产的抛丸滚筒不同,铸件不断从摇筒进料口进入,在摇筒内向前移动过程中被抛丸,然后从卸料口卸出,铸件在整个抛丸清理过程中是连续不断的。此种型式的抛丸摇筒在国外铸造厂已被广泛采用,在国内仅有极少数的铸造厂使用通过式抛丸摇筒是Pangborn公司的第一台样机,已于1995年在东风汽车公司铸造二厂投入使用。

    1、设备主【shè bèi zhǔ】要技术参数及结构特【jié gòu tè】点：

    1.1、设备的主要特点【diǎn】：

    ZGR一1型通过式抛丸摇筒具有如下特点:①能连续清理铸件,可直接与造型线配套安装使用。②能充分自我排空。③可根据被清理铸件的复杂情况及要求,调节铸件的抛丸清理质量及周期。①能清理热的铸件(允许温度139℃)。⑤没有地坑,现场清扫方便,有利于文明生产。⑥组成简单,结构紧凑,维修和保养方便、工作量少(1.0-1.5h/周)。⑦整机密封性能好,基本无钢丸飞溅和无粉尘溢出,安全性好。⑧噪声低,工作环境好。⑨铸件在摇筒内抛丸停留时间短(2一3min),生产率高。

    1.2、主要技术参数【shù cān shù】：

    适用于清理最大的铸件尺寸不超过330mm;生产率为【wéi】12t/h;两个抛【liǎng gè pāo】头【tóu】.每个抛头的电【tóu de diàn】机功率为【gōng lǜ wéi】37.28kw,设备的总传动功率为【gōng lǜ wéi】117.skw;总抛丸量为【liàng wéi】72.64t/h;通风量【tōng fēng liàng】为【wéi】161.6m3/min;压缩空气消耗量0.34m’/min,冷却水【lěng què shuǐ】需要量37.58L/min。

    1.3、设备的主要结【zhǔ yào jié】构特点：

    ZGR一【yī】1型通过【xíng tōng guò】式抛丸清理摇筒结构见图1。其工作原理是:通过输送机送【sòng jī sòng】来的铸【lái de zhù】件进入【jiàn jìn rù】摇筒后,由于液【yóu yú yè】压驱动【yā qū dòng】装置产生线性【shēng xiàn xìng】振荡运动【dòng】,使铸件向前移动【qián yí dòng】。驱动【dòng】装置还使摇筒以相同角度正、反摇摆,带动【dòng】铸件在向前移动【qián yí dòng】的同时不断翻转。铸件经过抛丸段不断被抛丸清理,然后进入卸料【rù xiè liào】输送机,最后被送入料斗【dòu】。与此同时,筒体内的钢丸及废料【jí fèi liào】则通过【zé tōng guò】孔洞落入钢丸【rù gāng wán】输送机,进入提升机后,经过丸【jīng guò wán】砂分离系统过筛【shāi】、空气清吹【chuī】,废料被排出,合格钢【hé gé gāng】丸落入【wán luò rù】贮存斗【dòu】而循环使用【shǐ yòng】。

    1.3.1、摇筒【yáo tǒng】:

    摇筒为六角形【liù jiǎo xíng】,用高锰钢板制造。它由进料通廊【liào tōng láng】、抛丸段和卸料【hé xiè liào】通廊组【tōng láng zǔ】成。抛丸段上部开口,使抛丸轮射出的钢丸【de gāng wán】能顺利【néng shùn lì】进入摇筒内部。摇筒两【yáo tǒng liǎng】端用轴承支撑,与外壳形成一个连续【gè lián xù】式的完【shì de wán】整结构。

    1.3.2、驱动装【qū dòng zhuāng】置：

    驱动装置由液压站、油马达、链条及传动机【chuán dòng jī】构组成【gòu zǔ chéng】。通过它【tōng guò tā】使摇筒产生两【chǎn shēng liǎng】种运动:

    a.使摇筒【shǐ yáo tǒng】以中心线为基【xiàn wéi jī】准,正、反偏转【fǎn piān zhuǎn】一定角度(一般为【yī bān wéi】60。),从而使【cóng ér shǐ】摇筒内的铸件随着筒【suí zhe tǒng】体偏转而翻转。正、反偏转【fǎn piān zhuǎn】的周期【de zhōu qī】及角度可以调整,其角度还可动态显示。

    b.使摇筒产生振荡运动【dàng yùn dòng】,振荡由【zhèn dàng yóu】一个带有连续式推杆【shì tuī gǎn】(最大推【zuì dà tuī】力【lì】22.2k4N)的水平【de shuǐ píng】行程机构推动。其动作流程是:液压泵~阀(慢速阀和快速【hé kuài sù】阀)~油马达~链轮传动机构【dòng jī gòu】~三角胶带传动机构【dòng jī gòu】~传动轮~连杆【lián gǎn】~摇筒体【yáo tǒng tǐ】直线运动(往复行程114.3mm)。

   慢振:液压油仅通过“慢速阀【màn sù fá】”进入油马达产【mǎ dá chǎn】生低频振动【zhèn dòng】,铸件只能在带有连续【yǒu lián xù】式推杆的水平行程机【háng chéng jī】构作用下做往复运动(即慢振动【zhèn dòng】),但铸件【dàn zhù jiàn】不能前移【yí】。

   快振:液压油同时通过并联的快速阀和慢速阀进入油马达,振动频【zhèn dòng pín】率高【lǜ gāo】(50~77次/min)。使摇筒【shǐ yáo tǒng】内铸件【nèi zhù jiàn】向前移动【qián yí dòng】。通过调【tōng guò diào】节振动频【zhèn dòng pín】率(调阀的【diào fá de】出油口开启度【kāi qǐ dù】)可改变铸件向前移动【qián yí dòng】的速度。

    1.3.3、丸砂分离系统【lí xì tǒng】：

   丸砂分【wán shā fèn】离系统由滚筒筛、外壳及“BE”型气流【xíng qì liú】清吹分离部分组成。从提升机来的钢丸和【gāng wán hé】废料通【fèi liào tōng】过分离系统的滚筒筛,将粗颗粒及大【lì jí dà】的杂质除去,钢丸和【gāng wán hé】细粒废【xì lì fèi】料储存在一个【zài yī gè】料斗内,当达到一定料【yī dìng liào】位后料【wèi hòu liào】位计发出讯号,控制气缸开启,驱动双【qū dòng shuāng】位限流门打开,钢丸和【gāng wán hé】细粒废【xì lì fèi】料形成【liào xíng chéng】一个完整的帘状物流【zhuàng wù liú】下降【xià jiàng】,通过空【tōng guò kōng】气流清【qì liú qīng】吹段,空气流从帘状物流【zhuàng wù liú】中吹过【chuī guò】,细粒粉料被除去,砂子通过可调板排出。排出的杂质进入降尘箱,较重的颗粒从【kē lì cóng】杂物溜槽排出,好的【hǎo de】、干净的钢丸则从空气清吹段在重力【zài chóng lì】作用下【zuò yòng xià】落入贮存斗【cún dòu】。“BE”型丸砂分【wán shā fèn】离器(见图2)特点如【tè diǎn rú】下：

    a.用料位计测头【jì cè tóu】控制的【kòng zhì de】限流门保证流出的丸料呈帘【liào chéng lián】状落下。

    b.气缸驱【qì gāng qū】动的下料门保证均匀的料流【de liào liú】。

    c.由于落程大【chéng dà】,使破碎【shǐ pò suì】的粒料从下落的帘状丸流中被吹出【bèi chuī chū】。

    d.通过一附设的【fù shè de】刮板【guā bǎn】,能将中【néng jiāng zhōng】等粒料部分【bù fèn】(砂【shā】+丸)分出进行再循【háng zài xún】环,钢丸回【gāng wán huí】收率高,并在双位限流可调板砂【shā】+丸图2“BE”丸砂分【wán shā fèn】离器原理再循环过程除去丸【chú qù wán】料附带的砂【shā】,使丸料更干净。

    e.设有缓冲料【liào】斗盛装溢出的丸料【liào】。f.丸砂分离效率高【gāo】,可达【kě dá】99.5%以上。

    1.3.4、抛丸器【pāo wán qì】：

   该设备装有两台【tái】25000一【yī】4FK型抛丸【xíng pāo wán】器。抛丸器【pāo wán qì】采用直接驱动式【shì】,驱动电机为37.2k8w,1500r/min。抛丸器【pāo wán qì】外壳用高锰钢板制成,内部还嵌有高【qiàn yǒu gāo】锰钢耐【měng gāng nài】磨防衬板。抛丸器【pāo wán qì】特点如【tè diǎn rú】下:

    a.电机直接驱动【jiē qū dòng】,避免用【bì miǎn yòng】三角胶带传动因打滑使转速降低【jiàng dī】,确保抛丸效率,安装紧凑【còu】。

    b.采用曲面叶片,提高抛【tí gāo pāo】丸效率【wán xiào lǜ】。

    c.叶片不需要固定螺栓等附件,可以直【kě yǐ zhí】接装卸【jiē zhuāng xiè】。

    d.内衬板【nèi chèn bǎn】表面无固定螺【gù dìng luó】栓和销头露在外面。

    e.顶部耐磨衬板直接固【zhí jiē gù】定在抛【dìng zài pāo】丸轮壳体顶盖上,便于更换和维修【xiū】。

    f.壳体和【ké tǐ hé】有关耐磨件、定向套【dìng xiàng tào】、分丸轮端面都经过磨削加工,提高了【tí gāo le】装配精度【dù】。

    g.只需将悬式的夹紧装【jiá jǐn zhuāng】置松开【zhì sōng kāi】,就能很【jiù néng hěn】快将分丸轮等卸下。

    1.3.5、控制【kòng zhì】：

    一台PLC机实施【jī shí shī】程序控【chéng xù kòng】制,安全可靠,电器故障减少到最少。设备控【shè bèi kòng】制操作具有下列特点【liè tè diǎn】:

    a.每个抛【měi gè pāo】丸器相【wán qì xiàng】应有一【yīng yǒu yī】个电流表【biǎo】,从电流表【biǎo】显示的安培数便可知道抛丸量是【wán liàng shì】否足够,便于及时调整进丸门开启度【kāi qǐ dù】,确保抛丸质量。

    b.摇筒偏转角度【zhuǎn jiǎo dù】动态显【dòng tài xiǎn】示,使操作者随时【zhě suí shí】掌握摇筒的转动情况。

    c.设有指【shè yǒu zhǐ】轮开关,可根据【kě gēn jù】需要输入和调整各种【zhěng gè zhǒng】数值(角度、振荡频【zhèn dàng pín】率及时间等),操作方便。

    2、安装形【ān zhuāng xíng】式的选择：

   通过式抛丸摇筒的安装形式有两种:

    2.1、在线安装形式【zhuāng xíng shì】：

  在国外,几乎所有铸造【yǒu zhù zào】厂家均采用在线安装。从落砂机出来的铸件【de zhù jiàn】,通过输送机直接进入抛丸摇筒,从摇筒卸料口出来的铸件【de zhù jiàn】已清理干净【jìng】,减少了【jiǎn shǎo le】倒运铸【dǎo yùn zhù】件工序【jiàn gōng xù】,缩短了【suō duǎn le】生产周期,降低生产成本,并为铸【bìng wéi zhù】件质量检查提【jiǎn chá tí】供了方便。采用这种形式必须是【bì xū shì】:

    a.设备生产率应与造型线铸件【xiàn zhù jiàn】生产率相配套【xiàng pèi tào】。为了尽量避免【liàng bì miǎn】由于单条造型线所造成的铸件进入滚筒【tǒng】的不均衡【bú jun1 héng】,最好是多条造【duō tiáo zào】型线共同配用一台【yī tái】通过式抛丸摇筒【tǒng】以提高摇筒【tǒng】利用率【yòng lǜ】。

    b.铸件【jiàn】不需要因【xū yào yīn】其他工【qí tā gōng】序引起的二次清理。进入摇筒的铸件【jiàn】,应在落砂筛处分得较彻底【chè dǐ】,没有大【méi yǒu dà】量堆积砂进入。

    c.若浇冒口一并进入摇【jìn rù yáo】筒,则应使浇冒口系统最【xì tǒng zuì】大尺寸小于入口尺寸,否则应【fǒu zé yīng】在工艺上使浇【shàng shǐ jiāo】冒口在落砂过程中自【chéng zhōng zì】行断开,使之分段进入【duàn jìn rù】摇筒。

    2.2、独立安装形式【zhuāng xíng shì】：

    a.需要进行热处理的铸件【jiàn】(例如可锻铸铁或非铸【huò fēi zhù】态球墨铸铁件【jiàn】),避免再次抛丸【cì pāo wán】造成浪费【fèi】。

    b.车间面积受限制的铸【zhì de zhù】造厂【zào chǎng】。

    c.能清理多条分【duō tiáo fèn】散布置【sàn bù zhì】的造型线生产的铸件

    布置形【bù zhì xíng】式。该车间【gāi chē jiān】担负全厂四条造型线【zào xíng xiàn】生产的铸件清理任务【lǐ rèn wù】,品种多达【dá】100多种,铸件形状不同【zhuàng bú tóng】,而且大部分需要退火。其生产流程是【liú chéng shì】:铸件由带磁盘【dài cí pán】的单梁【de dān liáng】吊车从料斗吊到铸件输送带,通过振动给料机进入【jī jìn rù】抛丸摇筒清理,最后从摇筒出口的振【kǒu de zhèn】动输送【dòng shū sòng】机送到卸料斗。

   铸件输【zhù jiàn shū】送带除【sòng dài chú】输送铸【shū sòng zhù】件外,更重要【gèng chóng yào】的是起储存铸件作用,并使上料标高【liào biāo gāo】降低。振动给【zhèn dòng gěi】料机则使铸件【shǐ zhù jiàn】均匀进入摇筒,避免铸件堆积。为了减少噪声和磨损,可在振【kě zài zhèn】动输送机输送面附上【miàn fù shàng】一层胶带。

    3、存在问【cún zài wèn】题及解决措施：

   ZGR一1型通过式抛丸摇筒是aPngbom公司第一台样机,调试时发现设计上有问题并及时解决。

    3.1、摇筒内钢丸不能及时排出筒【pái chū tǒng】外,埋没了部分铸【bù fèn zhù】件【jiàn】,影响抛丸质量【wán zhì liàng】。于是增加筒体【jiā tǒng tǐ】底面开【dǐ miàn kāi】孔率.使钢丸能及时排出筒【pái chū tǒng】体外。

    3.2、抛丸后【pāo wán hòu】的铸件重抛率较高【jiào gāo】(有时达【yǒu shí dá】20%),特别是扁平状铸件,一面抛【yī miàn pāo】得很好,另一面抛【yī miàn pāo】得很差或几乎没有抛到。原因是【yuán yīn shì】筒内铸件向前移动过【yí dòng guò】程不能自动频繁翻面,只能一【zhī néng yī】面朝上前移。原来筒体底部【tǐ dǐ bù】只有一条纵向角钢使铸件在筒体偏【tǒng tǐ piān】转过程中翻面【zhōng fān miàn】,但很不够【gòu】。当铸件较多时【jiào duō shí】,只有部分铸件在角钢【zài jiǎo gāng】作用下【zuò yòng xià】翻面。当增加焊接四根纵向角钢后(见图【jiàn tú】4),大部分铸件都【zhù jiàn dōu】可以翻面了。

    3.3、在抛丸过程中常有小铸件从进料溜【jìn liào liū】槽与筒体间溢【tǐ jiān yì】出【chū】,卡死提【kǎ sǐ tí】摇筒不能转动,甚至进入提升【rù tí shēng】机,卡死提【kǎ sǐ tí】升带而【shēng dài ér】烧毁电机。

    铸件的溢出【chū】除了铸件进入过【jìn rù guò】多以外,更主要的是筒【de shì tǒng】体设计未考虑适应偶然铸件进入过【jìn rù guò】量的情【liàng de qíng】况。为此【wéi cǐ】,采用了【cǎi yòng le】三种措施:①严格控制给料速度,避免铸件在溜槽下口【cáo xià kǒu】堆积【duī jī】。②在溜槽与筒体【yǔ tǒng tǐ】间【jiān】加焊一定高【yī dìng gāo】度的档板【bǎn】,阻止铸件从该处间【jiān】隙溢出【chū】。③在筒体【zài tǒng tǐ】底下的支承处扩大空间【jiān】,并对钢丸输送机进行改造【gǎi zào】,使溢出【chū】的铸件落入钢【luò rù gāng】丸振动输送机,经振动卸料输送机排出【chū】,防止铸【fáng zhǐ zhù】件卡死【jiàn kǎ sǐ】摇筒或进入钢丸提升【wán tí shēng】机。

    4、影响抛【yǐng xiǎng pāo】丸质t的主要因素【yīn sù】：

    4.1、铸件在摇筒内【yáo tǒng nèi】的停留【de tíng liú】时间：

   铸件在摇筒【zài yáo tǒng】内停留时间【shí jiān】越长,铸件被抛丸清理效果越好。在振荡频率调定的情况下,振荡时【zhèn dàng shí】“快振”和“慢振【màn zhèn】”的时间【de shí jiān】直接影【zhí jiē yǐng】响铸件【xiǎng zhù jiàn】在摇筒【zài yáo tǒng】的停留时间【shí jiān】,即可影【jí kě yǐng】响铸件【xiǎng zhù jiàn】的抛丸清理质【qīng lǐ zhì】量。

    4.2、铸件在摇筒内【yáo tǒng nèi】前移时的翻转【de fān zhuǎn】状况：

   铸件在摇筒内【yáo tǒng nèi】前移时翻动频繁,则抛丸均匀【jun1 yún】,清理质量好【liàng hǎo】。摇筒内【yáo tǒng nèi】部结构【bù jié gòu】固定后【gù dìng hòu】,若偏转角度小.则铸件翻转效果【guǒ】差。为了达到【dào】最佳翻转效果【guǒ】,应使摇筒正、反偏转【fǎn piān zhuǎn】角度达到【dào】60“。

    4.3、抛丸器【pāo wán qì】定向套角度：

   抛丸器【pāo wán qì】定向套角度直【jiǎo dù zhí】接影响抛丸打击区的位置【wèi zhì】。角度每移动7.5。,则抛射区将移【qū jiāng yí】动200mm。

    4.4、抛丸量【pāo wán liàng】：

   抛丸量直接影响抛丸【xiǎng pāo wán】效果。通过电流【diàn liú】表上指示的安培读【ān péi dú】数判定抛丸量,若安培【ruò ān péi】读数小于额定【yú é dìng】电流【diàn liú】5安培,则每小时有3t以上钢丸对铸件不起【jiàn bú qǐ】抛丸作用。因安培【yīn ān péi】读数直【dú shù zhí】接反映【jiē fǎn yìng】出抛丸轮的负荷大小。

    4.5、钢丸粒度【dù】:

   钢丸【gāng wán】粒度小【dù xiǎo】,打击力小,清理效【qīng lǐ xiào】果差,但钢丸【gāng wán】过粗对铸件【jiàn】表面质量【miàn zhì liàng】有影响。因此,钢丸【gāng wán】粗细的配【xì de pèi】比应该根据铸件【jiàn】具体情况而【qíng kuàng ér】定。不经退【bú jīng tuì】火的铸件【jiàn】,可以选用细些【yòng xì xiē】钢丸【gāng wán】。经过退火的铸件【jiàn】,由于铸【yóu yú zhù】件【jiàn】表面有粘砂和一层【hé yī céng】很厚的【hěn hòu de】氧化皮,需选用粗些钢丸【gāng wán】。

    4.6、丸砂分离效果【lí xiào guǒ】：

   该设备使用至今【jīn】,丸砂分离效果【lí xiào guǒ】很好【hěn hǎo】,钢丸中几乎不含砂子。若钢丸中含砂量5%时,不但直接影响抛丸效【pāo wán xiào】果【guǒ】,而且使【ér qiě shǐ】抛丸轮磨损增【mó sǔn zēng】加20%。另外,钢丸中细粒钢丸占【wán zhàn】10%时,其抛丸效【pāo wán xiào】果【guǒ】要降低10%。

    5、应用后的体会【de tǐ huì】：

    a.美国【měi guó】Pangborn公司生【gōng sī shēng】产的ZGR一1型通过式抛丸清理【lǐ】摇筒是一【tǒng shì yī】种结构新颖、生产效率高的抛丸设备【bèi】,适应性强,可广泛用于铸【yòng yú zhù】件的抛【jiàn de pāo】丸清理【lǐ】;安装使【ān zhuāng shǐ】用形式【yòng xíng shì】灵活,既适用于在线抛丸清理【lǐ】,也可独立安装使【ān zhuāng shǐ】用。

    b.应根据铸件的特点和要求、造型线生产率和铸件落砂后在输送机上是否有大量堆积砂、现场场地大小来决定选用何种型号的通过式抛丸摇筒以及设备安装形式,才能取得最佳效果。

    c.ZGR一1型通过式抛丸摇筒采用驱动装置产生的振荡使摇筒内铸件前移,结构复杂,调节不便。若将摇筒改成可调、倾斜式结构,则更为简单方便。

    d.铸件输【zhù jiàn shū】送带应【sòng dài yīng】选用结实耐用的鳞板【de lín bǎn】式输送带,以增大铸件储存量【cún liàng】,满足生产要求。

    e.该类设备不适于铸件内腔的【nèi qiāng de】抛丸【pāo wán】。

    f.目前尚有少数品种铸【pǐn zhǒng zhù】件质量还不能【hái bú néng】达到百分之百满意,还需对【hái xū duì】设备进一步做【yī bù zuò】技术上的改进。