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【yào jì shù】参数及结构特点：

    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【zhǔ yào jì】术参数：

    适用于清理最【qīng lǐ zuì】大的铸【dà de zhù】件尺寸【jiàn chǐ cùn】不超过330mm;生产率【shēng chǎn lǜ】为【wéi】12t/h;两个抛头.每个抛头的电机功率为【wéi】37.28kw,设备的总传动功率为【wéi】117.skw;总抛丸【zǒng pāo wán】量为【wéi】72.64t/h;通风量为【wéi】161.6m3/min;压缩空【yā suō kōng】气消耗【qì xiāo hào】量0.34m’/min,冷却水需要量37.58L/min。

    1.3、设备的【shè bèi de】主要结构特点：

    ZGR一1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【tōng guò shū】送机送【sòng jī sòng】来的铸件进入【jiàn jìn rù】摇筒后,由于液压驱动装置产生线性振荡运动,使铸件向前移【xiàng qián yí】动。驱动装置还使摇筒以相同角度正、反摇摆【fǎn yáo bǎi】,带动铸件在向【jiàn zài xiàng】前移动的同时【de tóng shí】不断翻转。铸件经过抛丸段不断被抛丸清理,然后进入卸料输送机【shū sòng jī】,最后被【zuì hòu bèi】送入料【sòng rù liào】斗。与此同【yǔ cǐ tóng】时【shí】,筒体内的钢丸及废料则通过【zé tōng guò】孔洞落入钢丸输送机【shū sòng jī】,进入提升机后【shēng jī hòu】,经过丸砂分离【shā fèn lí】系统过筛、空气清吹【chuī】,废料被【fèi liào bèi】排出【pái chū】,合格钢丸落入贮存斗【zhù cún dòu】而循环使用【shǐ yòng】。

    1.3.1、摇筒【yáo tǒng】:

    摇筒为六角形,用高锰【yòng gāo měng】钢板制造。它由进料通廊、抛丸段【pāo wán duàn】和卸料通廊组【tōng láng zǔ】成【chéng】。抛丸段【pāo wán duàn】上部开口【kǒu】,使抛丸轮射出【lún shè chū】的钢丸能顺利进入摇【jìn rù yáo】筒内部。摇筒两端用轴【duān yòng zhóu】承支撑,与外壳形成【chéng】一个连续【gè lián xù】式的完整结构。

    1.3.2、驱动装置【zhì】：

    驱动装置由液【zhì yóu yè】压站【yā zhàn】、油马达【yóu mǎ dá】、链条及传动机构组成。通过它【tōng guò tā】使摇筒产生两种运动:

    a.使摇筒以中心线为基准【zhǔn】,正【zhèng】、反偏转【fǎn piān zhuǎn】一定角度(一般为60。),从而使摇筒内的铸件随着筒【suí zhe tǒng】体偏转而翻转【ér fān zhuǎn】。正【zhèng】、反偏转【fǎn piān zhuǎn】的周期及角度可以调【kě yǐ diào】整,其角度【qí jiǎo dù】还可动【hái kě dòng】态显示。

    b.使摇筒产生振荡运动【dàng yùn dòng】,振荡由一个带有连续式推杆(最大推【zuì dà tuī】力【lì】22.2k4N)的水平行程机【háng chéng jī】构推动【dòng】。其动【dòng】作流程是:液压泵【yè yā bèng】~阀(慢速阀和快速阀)~油马达~链轮传动【dòng】机构~三角胶带传动【dài chuán dòng】机构~传动轮【chuán dòng lún】~连杆【lián gǎn】~摇筒体【yáo tǒng tǐ】直线运动【dòng】(往复行程114.3mm)。

   慢振:液压油仅通过【jǐn tōng guò】“慢速阀”进入油马达产生低频振动【dòng】,铸件只【zhù jiàn zhī】能在带有连续式推杆的水平行程机构作用【gòu zuò yòng】下做往复运动【dòng】(即慢振动【dòng】),但铸件【dàn zhù jiàn】不能前【bú néng qián】移【yí】。

   快振:液压油同时通【tóng shí tōng】过并联的快速【de kuài sù】阀和慢【fá hé màn】速阀进【sù fá jìn】入油马达,振动频率高(50~77次/min)。使摇筒【shǐ yáo tǒng】内铸件向前移动。通过调节振动【jiē zhèn dòng】频率(调阀的【diào fá de】出油口【chū yóu kǒu】开启度)可改变铸件向前移动的速度。

    1.3.3、丸砂分离系统【lí xì tǒng】：

   丸砂分离系统由滚筒筛【shāi】、外壳及【wài ké jí】“BE”型气流清吹分离部分组成【zǔ chéng】。从提升机来的钢丸和【gāng wán hé】废料通过分离系统的滚筒筛【shāi】,将粗颗粒及大的杂质除去【qù】,钢丸和【gāng wán hé】细粒废料储存【liào chǔ cún】在一个料斗内【liào dòu nèi】,当达到【dāng dá dào】一定料【yī dìng liào】位后料位计发出讯号,控制气【kòng zhì qì】缸开启,驱动双位限流门打开,钢丸和【gāng wán hé】细粒废料形成一个完【yī gè wán】整的帘【zhěng de lián】状物流下降【xià jiàng】,通过空气流清吹段,空气流从帘状物流中吹过,细粒粉料被除去【qù】,砂子通【shā zǐ tōng】过可调板排出。排出的杂质进入降尘【rù jiàng chén】箱【xiāng】,较重的【jiào chóng de】颗粒从【kē lì cóng】杂物溜槽排出【cáo pái chū】,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【xià】落入贮存斗【cún dòu】。“BE”型丸砂分离器(见图2)特点如【tè diǎn rú】下【xià】：

    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状落下【zhuàng luò xià】。

    b.气缸驱动的下料门保证均匀【zhèng jun1 yún】的料流【de liào liú】。

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

    d.通过一【tōng guò yī】附设的【fù shè de】刮板,能将中【néng jiāng zhōng】等粒料【děng lì liào】部分(砂+丸)分出进行再循环,钢丸回收率高,并在双位限流可调板砂+丸图2“BE”丸砂分【wán shā fèn】离器原【lí qì yuán】理再循环过程除去丸【chú qù wán】料附带的砂,使丸料【shǐ wán liào】更干净【gèng gàn jìng】。

    e.设有缓【shè yǒu huǎn】冲料斗盛装溢出的丸料。f.丸砂分离效率【lí xiào lǜ】高,可达【kě dá】99.5%以上。

    1.3.4、抛丸器【pāo wán qì】：

   该设备装有两台25000一4FK型抛丸【xíng pāo wán】器。抛丸器【pāo wán qì】采用直接驱动【jiē qū dòng】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,内部还嵌有高锰钢耐【měng gāng nài】磨防衬【mó fáng chèn】板。抛丸器【pāo wán qì】特点如【tè diǎn rú】下【xià】:

    a.电机直接驱动,避免用【bì miǎn yòng】三角胶【sān jiǎo jiāo】带传动【dài chuán dòng】因打滑使转速降低,确保抛【què bǎo pāo】丸效率,安装紧凑。

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

    c.叶片不【yè piàn bú】需要固定螺栓等附件,可以直接装卸【jiē zhuāng xiè】。

    d.内衬板表面无固定螺栓和销头露在【tóu lù zài】外面【wài miàn】。

    e.顶部耐磨衬板【mó chèn bǎn】直接固【zhí jiē gù】定在抛丸轮壳【wán lún ké】体顶盖上,便于更换和维修。

    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【jīng guò mó】削加工,提高了装配精【zhuāng pèi jīng】度。

    g.只需将【zhī xū jiāng】悬式的夹紧装置松开【zhì sōng kāi】,就能很快将分丸轮等【wán lún děng】卸下。

    1.3.5、控制【kòng zhì】：

    一台【yī tái】PLC机实施程序控制,安全可【ān quán kě】靠,电器故障减少到最少。设备控制操作【zhì cāo zuò】具有下列特点【liè tè diǎn】:

    a.每个抛丸器相应有一个电流表,从电流【cóng diàn liú】表显示【biǎo xiǎn shì】的安培数便可【shù biàn kě】知道抛丸量是【wán liàng shì】否足够【fǒu zú gòu】,便于及时调整进丸门开启度,确保抛【què bǎo pāo】丸质量。

    b.摇筒偏转角度动态显示,使操作【shǐ cāo zuò】者随时掌握摇【zhǎng wò yáo】筒的转【tǒng de zhuǎn】动情况。

    c.设有指轮开关,可根据【kě gēn jù】需要输入和调整各种数值【shù zhí】(角度、振荡频【zhèn dàng pín】率及时间等),操作方便【biàn】。

    2、安装形式的选择【zé】：

   通过式抛丸摇筒的安装形式有两种:

    2.1、在线安【zài xiàn ān】装形式：

  在国外,几乎所有铸造【yǒu zhù zào】厂家均采用在【cǎi yòng zài】线安装。从落砂机出来的铸件【de zhù jiàn】,通过输送机直接进入【jiē jìn rù】抛丸摇【pāo wán yáo】筒【tǒng】,从摇筒【tǒng】卸料口出来的铸件【de zhù jiàn】已清理干净,减少了倒运铸【dǎo yùn zhù】件工序【jiàn gōng xù】,缩短了生产周【shēng chǎn zhōu】期,降低生产成本,并为铸件质量检查提供了方便【biàn】。采用这种形式【zhǒng xíng shì】必须是:

    a.设备生产率应与造型线铸件【xiàn zhù jiàn】生产率相配套。为了尽量避免由于单条造型线所造成的铸【chéng de zhù】件进入滚筒的【gǔn tǒng de】不均衡,最好是【zuì hǎo shì】多条造型线共同配用【tóng pèi yòng】一台通过式抛丸摇筒以提高【yǐ tí gāo】摇筒利【yáo tǒng lì】用率【yòng lǜ】。

    b.铸件不需要因【xū yào yīn】其他工【qí tā gōng】序引起的二次【de èr cì】清理。进入摇筒的铸件,应在落砂筛处【shā shāi chù】分得较【fèn dé jiào】彻底,没有大量堆积砂进入。

    c.若浇冒【ruò jiāo mào】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【dà chǐ cùn】小于入口尺寸,否则应在工艺上使浇冒口在落砂过程中自【chéng zhōng zì】行断开【háng duàn kāi】,使之分段进入摇【jìn rù yáo】筒。

    2.2、独立安装形式【zhuāng xíng shì】：

    a.需要进【xū yào jìn】行热处理的铸【lǐ de zhù】件(例如可锻铸铁或非铸【huò fēi zhù】态球墨铸铁件【zhù tiě jiàn】),避免再次抛丸造成浪费。

    b.车间面积受限【jī shòu xiàn】制的铸造厂【zào chǎng】。

    c.能清理多条分散布置的造型【de zào xíng】线生产【xiàn shēng chǎn】的铸件

    布置形【bù zhì xíng】式【shì】。该车间担负全厂四条造型线生产的【shēng chǎn de】铸件清理任务,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:铸件由带磁盘【dài cí pán】的单梁【de dān liáng】吊车从【diào chē cóng】料斗吊【liào dòu diào】到铸件输送带,通过振动给料机进入抛丸摇【pāo wán yáo】筒清理【tǒng qīng lǐ】,最后从摇筒出口的振动输送机送到【jī sòng dào】卸料斗。

   铸件输送带【dài】除输送铸件外,更重要的是起储存铸件作用,并使上料标高降低【jiàng dī】。振动给料机则【liào jī zé】使铸件均匀进入摇筒【rù yáo tǒng】,避免铸件堆积。为了减【wéi le jiǎn】少噪声【shǎo zào shēng】和磨损【hé mó sǔn】,可在振动输送机输送【jī shū sòng】面附上【miàn fù shàng】一层胶带【dài】。

    3、存在问题及解【tí jí jiě】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外【wài】,埋没了部分铸件,影响抛【yǐng xiǎng pāo】丸质量。于是增【yú shì zēng】加筒体底面开孔率【kǒng lǜ】.使钢丸【shǐ gāng wán】能及时排出筒体外【tǐ wài】。

    3.2、抛丸后的铸件重抛率【chóng pāo lǜ】较高(有时达20%),特别是扁平状【biǎn píng zhuàng】铸件,一面抛得很好【dé hěn hǎo】,另一面抛得很差或几【chà huò jǐ】乎没有抛到。原因是筒内铸【tǒng nèi zhù】件向前移动过程不能自动频繁翻面【fán fān miàn】,只能一面朝上前移。原来筒体底部只有一【zhī yǒu yī】条纵向角钢使铸件在筒体偏转过程中翻面,但很不够。当铸件较多时【jiào duō shí】,只有部分铸件【fèn zhù jiàn】在角钢【zài jiǎo gāng】作用下【zuò yòng xià】翻面。当增加【dāng zēng jiā】焊接四【hàn jiē sì】根纵向【gēn zòng xiàng】角钢后【jiǎo gāng hòu】(见图4),大部分铸件【fèn zhù jiàn】都可以翻【kě yǐ fān】面了。

    3.3、在抛丸过程中【guò chéng zhōng】常有小铸件从进料溜【jìn liào liū】槽与筒体间溢出,卡死提【kǎ sǐ tí】摇筒不能转动,甚至进【shèn zhì jìn】入提升机【jī】,卡死提【kǎ sǐ tí】升带而烧毁电【shāo huǐ diàn】机【jī】。

    铸件的【zhù jiàn de】溢出除了铸件【le zhù jiàn】进入过多以外【duō yǐ wài】,更主要的是筒体设计【tǐ shè jì】未考虑适应偶【shì yīng ǒu】然铸件【rán zhù jiàn】进入过量的情况。为此,采用了三种措施【shī】:①严格控制给料【zhì gěi liào】速度,避免铸【bì miǎn zhù】件在溜【jiàn zài liū】槽下口堆积。②在溜槽与筒体【yǔ tǒng tǐ】间加焊一定高【yī dìng gāo】度的档【dù de dàng】板,阻止铸【zǔ zhǐ zhù】件从该【jiàn cóng gāi】处间隙溢出。③在筒体【zài tǒng tǐ】底下的支承处扩大空【kuò dà kōng】间,并对钢丸输送机进行改造【gǎi zào】,使溢出的铸件落入钢丸振动输送机,经振动卸料输送机排出,防止铸件卡死摇筒或进入钢丸提升机。

    4、影响抛丸质【wán zhì】t的主要因素【yīn sù】：

    4.1、铸件在摇筒内【yáo tǒng nèi】的停留时间【shí jiān】：

   铸件在摇筒内【yáo tǒng nèi】停留时间【shí jiān】越长,铸件被【zhù jiàn bèi】抛丸清理效果越好。在振荡频率调【pín lǜ diào】定的情况下,振荡时“快振”和“慢振【màn zhèn】”的时间【shí jiān】直接影【zhí jiē yǐng】响铸件在摇筒的停留【de tíng liú】时间【shí jiān】,即可影响铸件的抛丸清理质【qīng lǐ zhì】量【liàng】。

    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【zhù jiàn zài】摇筒内【yáo tǒng nèi】前移时翻动频繁,则抛丸均匀,清理质【qīng lǐ zhì】量好。摇筒内【yáo tǒng nèi】部结构固定后,若偏转【ruò piān zhuǎn】角度小.则铸件【zé zhù jiàn】翻转效果差。为了达到【dào】最佳翻转效果,应使摇【yīng shǐ yáo】筒正、反偏转角度达【jiǎo dù dá】到【dào】60“。

    4.3、抛丸器定向套角度【jiǎo dù】：

   抛丸器定向套角度直【jiǎo dù zhí】接影响【jiē yǐng xiǎng】抛丸打击区的位置【wèi zhì】。角度每移动7.5。,则抛射【zé pāo shè】区将移动200mm。

    4.4、抛丸量【pāo wán liàng】：

   抛丸量【pāo wán liàng】直接影响抛丸效果。通过电【tōng guò diàn】流表上指示的安培读数判定【shù pàn dìng】抛丸量【pāo wán liàng】,若安培读数小于额定电流【diàn liú】5安培,则每小时有【shí yǒu】3t以上钢丸对铸件不起【jiàn bú qǐ】抛丸作用。因安培读数直接反映出抛丸【chū pāo wán】轮的负【lún de fù】荷大小【hé dà xiǎo】。

    4.5、钢丸粒【gāng wán lì】度:

   钢丸【gāng wán】粒度小【dù xiǎo】,打击力小,清理效果差,但钢丸【gāng wán】过粗对铸件【jiàn】表面质量有影响。因此,钢丸粗【gāng wán cū】细的配比应该【bǐ yīng gāi】根据铸【gēn jù zhù】件具体【jiàn jù tǐ】情况而定。不经退火的铸【huǒ de zhù】件【jiàn】,可以选用细些【yòng xì xiē】钢丸【gāng wán】。经过退火的铸【huǒ de zhù】件【jiàn】,由于铸件【jiàn】表面有粘砂【yǒu zhān shā】和一层【hé yī céng】很厚的氧化皮,需选用粗些钢丸【gāng wán】。

    4.6、丸砂分离效果【lí xiào guǒ】：

   该设备【gāi shè bèi】使用至今,丸砂分【wán shā fèn】离效果【lí xiào guǒ】很好,钢丸中【gāng wán zhōng】几乎不含砂子。若钢丸中【gāng wán zhōng】含砂量5%时,不但直接影响抛丸效【pāo wán xiào】果,而且使抛丸轮【pāo wán lún】磨损增【mó sǔn zēng】加【jiā】20%。另外,钢丸中【gāng wán zhōng】细粒钢【xì lì gāng】丸占10%时,其抛丸效【pāo wán xiào】果要降低10%。

    5、应用后的体会【de tǐ huì】：

    a.美国Pangborn公司生【gōng sī shēng】产的ZGR一【yī】1型通过【xíng tōng guò】式抛丸清理摇【qīng lǐ yáo】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【shì yīng xìng】强【qiáng】,可广泛用于铸件的抛【jiàn de pāo】丸清理;安装使用形式灵活,既适用于在线抛丸清理,也可独立安装使用。

    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.铸件输送带【dài】应选用结【xuǎn yòng jié】实耐用的鳞板【de lín bǎn】式输送带【dài】,以增大【yǐ zēng dà】铸件储存量,满足生产要求。

    e.该类设备不适【bèi bú shì】于铸件内腔的【nèi qiāng de】抛丸。

    f.目前尚有少数品种铸件质量【jiàn zhì liàng】还不能【hái bú néng】达到百【dá dào bǎi】分之百满意【mǎn yì】,还需对设备进一步做技术上的改进。