通過式拋丸搖筒與一般間歇式生產的拋丸滾筒不同,鑄件不斷從搖筒進料口進入,在搖筒內向前移動過程中被拋丸,然后從卸料口卸出,鑄件在整個拋丸清理過程中是連續(xù)不斷的。此種型式的拋丸搖筒在國外鑄造廠已被廣泛采用,在國內僅有極少數(shù)的鑄造廠使用通過式拋丸搖筒是Pangborn公司的第一臺樣機,已于1995年在東風汽車公司鑄造二廠投入使用。

    1、設備主要技術參數(shù)及結構特點：

    1.1、設備的主要特點：

    ZGR一1型通過式拋丸搖筒具有如下特點:①能連續(xù)清理鑄件,可直接與造型線配套安裝使用。②能充分自我排空。③可根據(jù)被清理鑄件的復雜情況及要求,調節(jié)鑄件的拋丸清理質量及周期。①能清理熱的鑄件(允許溫度139℃)。⑤沒有地坑,現(xiàn)場清掃方便,有利于文明生產。⑥組成簡單,結構緊湊,維修和保養(yǎng)方便、工作量少(1.0-1.5h/周)。⑦整機密封性能好,基本無鋼丸飛濺和無粉塵溢出,安全性好。⑧噪聲低,工作環(huán)境好。⑨鑄件在搖筒內拋丸停留時間短(2一3min),生產率高。

    1.2、主要技術參數(shù)：

    適用于清理最大的鑄件尺寸不超過330mm;生產率為12t/h;兩個拋頭.每個拋頭的電機功率為37.28kw,設備的總傳動功率為117.skw;總拋丸量為72.64t/h;通風量為161.6m3/min;壓縮空氣消耗量0.34m’/min,冷卻水需要量37.58L/min。

    1.3、設備的主要結構特點：

    ZGR一1型通過式拋丸清理搖筒結構見圖1。其工作原理是:通過輸送機送來的鑄件進入搖筒后,由于液壓驅動裝置產生線性振蕩運動,使鑄件向前移動。驅動裝置還使搖筒以相同角度正、反搖擺,帶動鑄件在向前移動的同時不斷翻轉。鑄件經(jīng)過拋丸段不斷被拋丸清理,然后進入卸料輸送機,最后被送入料斗。與此同時,筒體內的鋼丸及廢料則通過孔洞落入鋼丸輸送機,進入提升機后,經(jīng)過丸砂分離系統(tǒng)過篩、空氣清吹,廢料被排出,合格鋼丸落入貯存斗而循環(huán)使用。

    1.3.1、搖筒:

    搖筒為六角形,用高錳鋼板制造。它由進料通廊、拋丸段和卸料通廊組成。拋丸段上部開口,使拋丸輪射出的鋼丸能順利進入搖筒內部。搖筒兩端用軸承支撐,與外殼形成一個連續(xù)式的完整結構。

    1.3.2、驅動裝置：

    驅動裝置由液壓站、油馬達、鏈條及傳動機構組成。通過它使搖筒產生兩種運動:

    a.使搖筒以中心線為基準,正、反偏轉一定角度(一般為60。),從而使搖筒內的鑄件隨著筒體偏轉而翻轉。正、反偏轉的周期及角度可以調整,其角度還可動態(tài)顯示。

    b.使搖筒產生振蕩運動,振蕩由一個帶有連續(xù)式推桿(最大推力22.2k4N)的水平行程機構推動。其動作流程是:液壓泵~閥(慢速閥和快速閥)~油馬達~鏈輪傳動機構~三角膠帶傳動機構~傳動輪~連桿~搖筒體直線運動(往復行程114.3mm)。

   慢振:液壓油僅通過“慢速閥”進入油馬達產生低頻振動,鑄件只能在帶有連續(xù)式推桿的水平行程機構作用下做往復運動(即慢振動),但鑄件不能前移。

   快振:液壓油同時通過并聯(lián)的快速閥和慢速閥進入油馬達,振動頻率高(50~77次/min)。使搖筒內鑄件向前移動。通過調節(jié)振動頻率(調閥的出油口開啟度)可改變鑄件向前移動的速度。

    1.3.3、丸砂分離系統(tǒng)：

   丸砂分離系統(tǒng)由滾筒篩、外殼及“BE”型氣流清吹分離部分組成。從提升機來的鋼丸和廢料通過分離系統(tǒng)的滾筒篩,將粗顆粒及大的雜質除去,鋼丸和細粒廢料儲存在一個料斗內,當達到一定料位后料位計發(fā)出訊號,控制氣缸開啟,驅動雙位限流門打開,鋼丸和細粒廢料形成一個完整的簾狀物流下降,通過空氣流清吹段,空氣流從簾狀物流中吹過,細粒粉料被除去,砂子通過可調板排出。排出的雜質進入降塵箱,較重的顆粒從雜物溜槽排出,好的、干凈的鋼丸則從空氣清吹段在重力作用下落入貯存斗?！癇E”型丸砂分離器(見圖2)特點如下：

    a.用料位計測頭控制的限流門保證流出的丸料呈簾狀落下。

    b.氣缸驅動的下料門保證均勻的料流。

    c.由于落程大,使破碎的粒料從下落的簾狀丸流中被吹出。

    d.通過一附設的刮板,能將中等粒料部分(砂+丸)分出進行再循環(huán),鋼丸回收率高,并在雙位限流可調板砂+丸圖2“BE”丸砂分離器原理再循環(huán)過程除去丸料附帶的砂,使丸料更干凈。

    e.設有緩沖料斗盛裝溢出的丸料。f.丸砂分離效率高,可達99.5%以上。

    1.3.4、拋丸器：

   該設備裝有兩臺25000一4FK型拋丸器。拋丸器采用直接驅動式,驅動電機為37.2k8w,1500r/min。拋丸器外殼用高錳鋼板制成,內部還嵌有高錳鋼耐磨防襯板。拋丸器特點如下:

    a.電機直接驅動,避免用三角膠帶傳動因打滑使轉速降低,確保拋丸效率,安裝緊湊。

    b.采用曲面葉片,提高拋丸效率。

    c.葉片不需要固定螺栓等附件,可以直接裝卸。

    d.內襯板表面無固定螺栓和銷頭露在外面。

    e.頂部耐磨襯板直接固定在拋丸輪殼體頂蓋上,便于更換和維修。

    f.殼體和有關耐磨件、定向套、分丸輪端面都經(jīng)過磨削加工,提高了裝配精度。

    g.只需將懸式的夾緊裝置松開,就能很快將分丸輪等卸下。

    1.3.5、控制：

    一臺PLC機實施程序控制,安全可靠,電器故障減少到最少。設備控制操作具有下列特點:

    a.每個拋丸器相應有一個電流表,從電流表顯示的安培數(shù)便可知道拋丸量是否足夠,便于及時調整進丸門開啟度,確保拋丸質量。

    b.搖筒偏轉角度動態(tài)顯示,使操作者隨時掌握搖筒的轉動情況。

    c.設有指輪開關,可根據(jù)需要輸入和調整各種數(shù)值(角度、振蕩頻率及時間等),操作方便。

    2、安裝形式的選擇：

   通過式拋丸搖筒的安裝形式有兩種:

    2.1、在線安裝形式：

  在國外,幾乎所有鑄造廠家均采用在線安裝。從落砂機出來的鑄件,通過輸送機直接進入拋丸搖筒,從搖筒卸料口出來的鑄件已清理干凈,減少了倒運鑄件工序,縮短了生產周期,降低生產成本,并為鑄件質量檢查提供了方便。采用這種形式必須是:

    a.設備生產率應與造型線鑄件生產率相配套。為了盡量避免由于單條造型線所造成的鑄件進入滾筒的不均衡,最好是多條造型線共同配用一臺通過式拋丸搖筒以提高搖筒利用率。

    b.鑄件不需要因其他工序引起的二次清理。進入搖筒的鑄件,應在落砂篩處分得較徹底,沒有大量堆積砂進入。

    c.若澆冒口一并進入搖筒,則應使?jié)裁翱谙到y(tǒng)最大尺寸小于入口尺寸,否則應在工藝上使?jié)裁翱谠诼渖斑^程中自行斷開,使之分段進入搖筒。

    2.2、獨立安裝形式：

    a.需要進行熱處理的鑄件(例如可鍛鑄鐵或非鑄態(tài)球墨鑄鐵件),避免再次拋丸造成浪費。

    b.車間面積受限制的鑄造廠。

    c.能清理多條分散布置的造型線生產的鑄件

    布置形式。該車間擔負全廠四條造型線生產的鑄件清理任務,品種多達100多種,鑄件形狀不同,而且大部分需要退火。其生產流程是:鑄件由帶磁盤的單梁吊車從料斗吊到鑄件輸送帶,通過振動給料機進入拋丸搖筒清理,最后從搖筒出口的振動輸送機送到卸料斗。

   鑄件輸送帶除輸送鑄件外,更重要的是起儲存鑄件作用,并使上料標高降低。振動給料機則使鑄件均勻進入搖筒,避免鑄件堆積。為了減少噪聲和磨損,可在振動輸送機輸送面附上一層膠帶。

    3、存在問題及解決措施：

   ZGR一1型通過式拋丸搖筒是aPngbom公司第一臺樣機,調試時發(fā)現(xiàn)設計上有問題并及時解決。

    3.1、搖筒內鋼丸不能及時排出筒外,埋沒了部分鑄件,影響拋丸質量。于是增加筒體底面開孔率.使鋼丸能及時排出筒體外。

    3.2、拋丸后的鑄件重拋率較高(有時達20%),特別是扁平狀鑄件,一面拋得很好,另一面拋得很差或幾乎沒有拋到。原因是筒內鑄件向前移動過程不能自動頻繁翻面,只能一面朝上前移。原來筒體底部只有一條縱向角鋼使鑄件在筒體偏轉過程中翻面,但很不夠。當鑄件較多時,只有部分鑄件在角鋼作用下翻面。當增加焊接四根縱向角鋼后(見圖4),大部分鑄件都可以翻面了。

    3.3、在拋丸過程中常有小鑄件從進料溜槽與筒體間溢出,卡死提搖筒不能轉動,甚至進入提升機,卡死提升帶而燒毀電機。

    鑄件的溢出除了鑄件進入過多以外,更主要的是筒體設計未考慮適應偶然鑄件進入過量的情況。為此,采用了三種措施:①嚴格控制給料速度,避免鑄件在溜槽下口堆積。②在溜槽與筒體間加焊一定高度的檔板,阻止鑄件從該處間隙溢出。③在筒體底下的支承處擴大空間,并對鋼丸輸送機進行改造,使溢出的鑄件落入鋼丸振動輸送機,經(jīng)振動卸料輸送機排出,防止鑄件卡死搖筒或進入鋼丸提升機。

    4、影響拋丸質t的主要因素：

    4.1、鑄件在搖筒內的停留時間：

   鑄件在搖筒內停留時間越長,鑄件被拋丸清理效果越好。在振蕩頻率調定的情況下,振蕩時“快振”和“慢振”的時間直接影響鑄件在搖筒的停留時間,即可影響鑄件的拋丸清理質量。

    4.2、鑄件在搖筒內前移時的翻轉狀況：

   鑄件在搖筒內前移時翻動頻繁,則拋丸均勻,清理質量好。搖筒內部結構固定后,若偏轉角度小.則鑄件翻轉效果差。為了達到最佳翻轉效果,應使搖筒正、反偏轉角度達到60“。

    4.3、拋丸器定向套角度：

   拋丸器定向套角度直接影響拋丸打擊區(qū)的位置。角度每移動7.5。,則拋射區(qū)將移動200mm。

    4.4、拋丸量：

   拋丸量直接影響拋丸效果。通過電流表上指示的安培讀數(shù)判定拋丸量,若安培讀數(shù)小于額定電流5安培,則每小時有3t以上鋼丸對鑄件不起拋丸作用。因安培讀數(shù)直接反映出拋丸輪的負荷大小。

    4.5、鋼丸粒度:

   鋼丸粒度小,打擊力小,清理效果差,但鋼丸過粗對鑄件表面質量有影響。因此,鋼丸粗細的配比應該根據(jù)鑄件具體情況而定。不經(jīng)退火的鑄件,可以選用細些鋼丸。經(jīng)過退火的鑄件,由于鑄件表面有粘砂和一層很厚的氧化皮,需選用粗些鋼丸。

    4.6、丸砂分離效果：

   該設備使用至今,丸砂分離效果很好,鋼丸中幾乎不含砂子。若鋼丸中含砂量5%時,不但直接影響拋丸效果,而且使拋丸輪磨損增加20%。另外,鋼丸中細粒鋼丸占10%時,其拋丸效果要降低10%。

    5、應用后的體會：

    a.美國Pangborn公司生產的ZGR一1型通過式拋丸清理搖筒是一種結構新穎、生產效率高的拋丸設備,適應性強,可廣泛用于鑄件的拋丸清理;安裝使用形式靈活,既適用于在線拋丸清理,也可獨立安裝使用。

    b.應根據(jù)鑄件的特點和要求、造型線生產率和鑄件落砂后在輸送機上是否有大量堆積砂、現(xiàn)場場地大小來決定選用何種型號的通過式拋丸搖筒以及設備安裝形式,才能取得最佳效果。

    c.ZGR一1型通過式拋丸搖筒采用驅動裝置產生的振蕩使搖筒內鑄件前移,結構復雜,調節(jié)不便。若將搖筒改成可調、傾斜式結構,則更為簡單方便。

    d.鑄件輸送帶應選用結實耐用的鱗板式輸送帶,以增大鑄件儲存量,滿足生產要求。

    e.該類設備不適于鑄件內腔的拋丸。

    f.目前尚有少數(shù)品種鑄件質量還不能達到百分之百滿意,還需對設備進一步做技術上的改進。