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简约型棒材自动抛丸机生产线技术研究

出处:抛丸机厂家 人气:时间:2018-09-21 10:56
【摘要】介绍一种简约型棒材自动抛丸生产线技术,主要功能是利用斜置V型辊道输送棒材,使棒材旋转通过清理室,选用先进高效节能的抛丸器,抛射出高速密集的弹丸束,打击棒材的表面,使棒材表面上的鳞皮、锈蚀层及其污物迅速脱落,暴露棒材表面的缺陷,并获得一定粗糙度的洁净表面。详细论述了主要部件的构成,机械动作的流程框图。因其具有除鳞率高,环保、节能,使用成本低,厂房和设备要求简单,该技术被广泛关注。

1引言

钢材、铜和合金等金属棒材在轧制处理过程中,会在表面形成一层由金属氧化物组成的致密覆盖物(俗称“鳞皮”)、锈蚀层及其污物。鳞皮等的存在对进一步加工处理会造成影响:一方面使棒材的表面裂缝不易被提前发现,从而使加工出的成品存在质量问题;另一方面易将鳞皮压入金属表面,造成表面质量问题;此外,坚硬的氧化物的存在,会加速轧辊或拉拔机的磨损。然而在大规模工业生产中从技术经济综合比较来讲,切削法除鳞难以实现;研削法也因费用高而至今未广泛应用;研磨刷除法尚处于试验阶段;酸洗除鳞方法的最大问题是环境污染严重;反复弯曲法因除鳞率太低,限制了该方法的推广应用。这些除鳞方法各具特色,其中简约型棒材自动抛丸生产线利用斜置V型辊道输送棒材,使棒材旋转通过清理室,选用先进高效节能的抛丸器,抛射出高速密集的弹丸束,打击棒材的表面,使棒材表面上的鳞皮、锈蚀层及其污物迅速脱落,暴露棒材表面的缺陷,并获得一定粗糙度的洁净表面。因其具有除鳞率高,环保、节能,使用成本低,厂房和设备要求简单而被广泛关注。抛丸机整理

2基本工艺条件

1)产品规格及年生产能力产品规格直径Φ55~Φ160mm长度2.5m~9m年生产量≥6万t/年(年有效工作时间5600小时)2)坯料条件:长度2.5~9m弯曲度:≤10mm/m,坯料两端不能有“大刀弯”表面状态:热轧和热处理状态尺寸公差和不圆度:按GB702-2004Ⅱ组精度3)钢种:合金钢、弹簧钢、碳素钢、轴承钢、齿轮钢、不锈钢、钎具钢等。4)清理速度:棒材处理速度:5~20m/min(变频可调)输送辊道运行速度:5~30m/min5)清理节奏:每根棒与棒之间的间隔距离:≤2m(按照实际上下料节拍确认)。6)清理后料表面清洁度:Asa2-2.5,表面粗糙度:Ra12.5~25。7)棒材清理后表面硬度增加≤2%(HRC)以用户提供标准测试工具检测为准。8)实际尺寸:(抛丸前去掉氧化皮后得到的尺寸)减少≤0.2 mm。9)噪音:≤85dB(按离开设备1m处为基准)。

3原理及生产线布置

简约型棒材自动抛丸生产线通过在输料辊上设置120°V型槽并倾斜布置辊道,使得棒材在输料辊的旋转带动下,一边自转一边前进,4个抛丸器集中安装在清理室顶部,抛丸机主体结构紧凑合理,抛丸器弹丸利用率高,清理效果均匀,而且方便维修。其中生产线主要设备布置如图1和图2所示,简约型棒材自动抛丸生产线包括抛丸器,清理室,机内输送辊道,下部螺旋,提升机构,上部螺旋,分离器,除尘装置,上料台架,上料翻料装置,进料输送辊道,出料输送辊道,下料拨料钩、下料台架、料筐、端部挡板;输料辊为120°V型辊,抛丸器安装在清理室顶部。根据被清理棒材要求的不同,控制输料辊运转和抛丸速度就可很方便的来达到被清理棒材的不同要求。本生产线为连续送料的高效能连续作业清理,在清理过程中由电气控制的可变频调速的斜置V型输送辊道将棒材旋转着送进清理机室体内抛射区时,其周身受到强力密集弹丸的打击与磨擦,使其上的氧化皮、锈层及其污物迅速脱落,棒材表面就获得一定粗糙度的光洁表面。弹丸由回收螺旋输送到弹丸循环系统。清理过程中,撒落下来的丸尘混合物经室体漏斗、纵横向螺旋输送机汇集于提升机下部,再提升到机器上部的分离器里,分离后的纯净弹丸落入分离器料斗内,供抛丸循环使用,废气及灰尘由除尘系统吸收处理。

图1简约型棒材自动抛丸生产线平面布置图

1-上料台架;2-上料翻料装置;3-进料输送辊道;4-机内输送辊道;5-抛丸器;6-除尘系统;7-出料输送辊道;8-下料拨料钩;9-下料台架;10-料筐;11-端部挡板

4主要功能部件结构特点
1)上、下料台架由焊接型钢和钢板组成,能够保证顺利的上下料,上下料台架表面,采用16Mn钢板。2)上料翻料装置由气缸、连接板、连杆、翻料钩等装置组成,负责将棒材从上料台架上翻到进料输送辊道上,保证上料,气缸翻料速度可调节。3)进、出料输送辊道辊道为55°斜置V型辊,V型辊开口角度120°,辊道材质为45钢铸造,采用链式集中驱动,速度变频可调,在辊道上布置有检测元件。4)清理室清理室为大容腔板式箱形组焊结构,室体内壁衬有耐

图2简约型棒材自动抛丸生产线立面布置图
12-提升机构;13-上部螺旋;14-分离器;15-下部螺旋;16-清理室磨防护板

清理作业在密闭的容腔内进行。耐磨防护板保护室壁板不受磨损,延长室体使用寿命。充分利用弹丸反弹功能,继续有效地击打棒材表面,有利于提高清理质量与清理效率。清理室上设宽敞的维修门,便于维修与更换室内易损件,门上方装有安全连锁开关,只有门关闭后才能启动抛丸器。清理室内耐磨防护板采用耐磨遮盖包铸螺母栓接,保护螺栓头部不易损坏,拆装更换方便。5)机内输送辊道机内辊道外套高铬耐磨护套,高铬耐磨护套用于保护辊道,承受弹丸打击。辊道为55°斜置V型辊,V型辊开口角度120°,辊道材质为Cr20熔模铸造,采用链式集中驱动,速度变频可调,在辊道上布置有检测元件。6)抛丸器抛丸器是机器的心脏部件,它的性能直接决定了抛丸清理的质量、效率及使用寿命与维修费用,因此,对此部件要给予足够的重视。抛丸器采用高效节能型QY-30型抛丸器。具有以下特点:(1)投射时间缩短了30%;(2)叶片寿命提高了600%;(3)投射材料的消耗量减少了18%;(4)维修时间缩短了35%,维护费用减少了50%;(5)噪音减少到85dB以下。抛丸器由以下主要零部件组成:罩壳与内衬护板、抛丸器轴承座、抛丸器传动机构、电机与滑座、叶轮、定向套、分丸轮、叶片、皮带轮与轴承等。7)丸料循环系统本系统包括分离器、提升机、螺旋输送器、输丸机构和溜槽等单元部件。(1)分离器是本机的关键部件,它直接影响抛丸器叶片的寿命。本部件由风选分离系统组成,包括:风门、筛网、分离壳、接管、调节轴和调节板等。(2)提升机主要由齿轮减速机、皮带轮、皮带、料斗、提升封闭上、中、下壳、涨紧装置、止退器、纠偏装置和带座轴承等零部件组成。采用聚脂线芯专用传动带,强度高,抗拉伸,外层包敷耐磨橡胶。提升机下部进料口与螺旋输送器连接,其出料口通过溜槽与分离器、螺旋输送器相连。(3)螺旋输送器螺旋输送器是一种标准的丸料水平输送设备,它是丸料循环系统中的重要部件,主要由摆线针轮减速机、螺旋轴、螺旋叶片(16Mn材料)、空心轴与轴、带座轴承等组成,其功能是将丸料混合物输送到提升机底部料口内。(4)输丸机构主要由闸门、控制汽缸、传动螺杆。定量控制流入每台抛丸器里的弹丸量。8)下料拨料钩由气缸、连接板、连杆、翻料钩等装置组成,负责将棒材从出料输送辊道上翻到下料台架上,保证上料,气缸翻料速度可调节。9)料筐钢板、型钢焊结构,此件负责暂存抛丸处理以后的棒材。10)除尘系统负责抛丸机生产线的除尘、丸粒的分离。

图3机械动作流程框图

5机械动作流程框图

简约型棒材自动抛丸生产线的机械动作流程如图3所示,并在本生产线上设置了连锁及报警等设置。其具体安全措施有:抛丸器与闸门连锁,抛丸器不开,弹丸闸门不打开;提升机有打滑报警装置,保证提升机的运行正常;系统设有多处急停开关,方便紧急关机,防止事故扩大;各电机均设有失压保护,防止掉电后再加电时设备自动启动,造成人员伤亡或设备损坏;除尘器引风电机与分离器、提升机、纵向螺旋、横向螺旋依次互锁,防止弹丸堵塞,损坏设备。

6结束语

简约型棒材自动抛丸生产线技术,设备简约,使用方便,环保节能,不仅可应用于钢坯、钢棒、盘条的除鳞,也可应用于带钢、钢板、铜板及合金材料的除鳞。特别是近年来,一方面人们的质量意识、环保意识越来越强,另一方面国内在大力发展优质钢材产品,需要采用简约型棒材自动抛丸生产线技术的应用领域越来越多,如条钢厂在连铸钢坯进入轧机生产线前,须将钢坯表面的鳞皮清除,方便检测其表层是否存在裂痕;优钢棒材在进入精整前也需清除表层鳞皮,以便对其进行探伤检测。因此,简约型棒材自动抛丸生产线技术与设备具有广阔的应用前景。
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