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Q6930抛丸机除尘性能的提升

时间:2013-06-03
抛丸机是一种大型抛丸设备,主要是对车架纵梁进行表面清除氧化层及各种污物的作用。经过该设备加工后,工件表面形成一定的粗糙度,且表面干净无锈蚀,提高了漆膜与材料的附着力,从而提高产品的表面效果。
  正文
  陕汽纵梁车间有一台非标制造的Q6930抛丸机,由于该设备除尘机构存在设计缺陷,又加上工件表面杂质多,加工后的工件表面效果较差。
  1. 设备分选除尘系统工作原理简介
  抛丸机工作时产生的金属粉末主要是通过分选除尘系统进行清除,它的除尘原理如图1:
  
   图1
  钢丸在输送螺旋绞笼传动下输送到两个漏沙口,通过幕帘分选器对下落钢丸进行分层处理,将钢丸内的杂物分离出来。分离后的钢丸落到挡料板上,通过调节挡料活板与流沙板的间隙使丸料均匀散落。经过调节的钢丸接着通过一个吸尘口,吸尘口紧连着除尘管道,利用重力风选原理通过轴流风机产生一个负压将金属粉末吸入除尘系统内。钢丸最后落到过滤筛上,通过筛网过滤未能清理出来的杂物。
  2. 设备除尘效果及性能技术分析
  在实际使用过程中,该系统存在一个致命缺陷:钢丸从两个漏沙孔漏下,当经过吸尘口时会变成两股粗壮沙柱,吸尘口只能将沙柱表面部分金属粉末吸入除尘机构,绝大多数金属粉末混杂在钢丸沙柱内进入系统再循环,导致抛丸效果大大折扣。且金属粉末也会附着在工件表面,出现了工件表面发黑,粉末粘附现象。(图2)
  
  图2
  由此可见,工件表面抛丸质量差的是因为钢丸内金属粉末含量高,而增大钢丸经过吸尘口作用面积是解决该问题的关键。
  3. 提高除尘效果及性能的技术改进
  为实现增大钢丸经过吸尘口的作用面积,我们进行了几项改进,具体如下:
  3.1改进漏沙口,增加漏沙口数量
  我们将上绞笼底部漏沙孔改成一字长孔,就是每隔20mm距离加工一个200×10mm长条形漏沙孔。这样做的好处是:使得漏丸可以在3m长的输送螺旋绞笼内均匀漏下分布到分选器上。
  3.2.改进挡料板
  我们将原先挡料板拆除,使用5mm厚16Mn钢制作挡板,并将尺寸由原来的2m长增加到3m,宽度由150mm增加到160mm。在钢板上部位置开6个80×20mm长条孔,使用M18螺栓将其固定在上方。通过此长条孔实现了挡板开口的活动可调节性,调节范围为0~40mm。挡板能调节到一个合适的开口位置使落下的钢丸在活动挡板处短时间堆积,沿着挡板开口缝隙在3m长范围内呈幕帘式均匀落下,从而增大钢丸经过吸尘口的作用面积。
  这里的关键是开口大小的调整,开口调节越小则分布越为均匀,但下落流量过小,钢丸在挡沙板处大量堆积,出现堵塞现象。最后经过多次试验,将开口大小设定在2mm,在这个数值时不仅分布均匀而且流量合适,不会出现堵塞现象。
  
  图3
  3.3.增加吹风管道
  为了加大风选力度,我们在分选器正前方加装3m长的钢管,在钢管面向分选器流沙的一面,每隔100mm加工一个直径Φ4mm的小孔,将钢管两端密封并通入压缩空气,利用压缩空气产生的吹力来加快金属尘末与钢丸的分离速度,分离效果更佳。(图3)
  4. 技术改进后抛丸质量的改善
  改进前钢丸通过吸风口受力作用面积为:
  S1=2D1L=2×0.12m×0.15m =0.036m²
  L:钢丸受吸风除尘作用的垂直距离。
  D1:钢丸下落沙柱直径。
  改进后的受力面积为:
  S2=D2L=3m×0.15m=0.45 m²
  L:钢丸受吸风除尘作用的垂直距离,与改进前相同。
  D2:钢丸幕帘式散落宽度。
  改进后的除尘分选机构示意图(图4):
  
  图4
  改进后,钢丸通过吸风口受力作用面积较改进前提高了12.5倍,抛丸机丸料内金属尘末含量大幅度减少,工件表面效果出现了质的提升。(图5)
  
  图5
  结论:
  通过我们对这台Q6930抛丸机除尘机构的分析改进,解决了工作中丸料内金属粉末颗粒难以清除的问题,提高了该设备的抛丸质量。该改进简单易行、效果显著,可以推广到其他使用Q69系列抛丸机的工厂单位之中。