雙行程連續(xù)式拋丸清理機(jī)的更新改造

我公司鑄鍛廠(chǎng)清理車(chē)間使用的原雙行程六拋頭 貫通式拋丸清理機(jī)，是１９６８年組織當(dāng)時(shí)本廠(chǎng)的工程 技術(shù)人員自行設(shè)計(jì)制作的設(shè)備。經(jīng)歷３０多年，設(shè)備 的技術(shù)水平和基本配置，已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿(mǎn)足正常需求； 加之經(jīng)多年的連續(xù)使用，設(shè)備各零部件的的老化、磨 損已相當(dāng)嚴(yán)重，雖經(jīng)幾次大修或改造能夠維持使用， 仍然不能徹底改變其故障率高、生產(chǎn)效率低、拋丸質(zhì) 量差、環(huán)境污染重的狀況，考慮到６１６０等系列老產(chǎn) 品產(chǎn)量日益加大和更大尺寸新品不斷研發(fā)生產(chǎn)的現(xiàn) 狀，淘汰原機(jī)更新設(shè)備已勢(shì)在必行。２００３年對(duì)其更 新，２００４年在新制設(shè)備完成制作、車(chē)間生產(chǎn)通過(guò)調(diào)整 具備安裝條件后，進(jìn)行了新拋丸清理機(jī)的安裝調(diào)試。本文由青島鑄造機(jī)械廠(chǎng)家青島青工整理。

1、 拋丸清理機(jī)所清理鑄件的品種規(guī)格

該設(shè)備主要是完成對(duì)我廠(chǎng)中速機(jī)的大中型鑄件 的拋丸清理。產(chǎn)品的品種包括６１６０系列、６１７０系列 和８１７０系列等的機(jī)體、曲軸、油底殼、飛輪殼、曲軸 箱、飛輪、機(jī)前蓋、凸輪軸、氣缸蓋等鑄件。其中，８１７０ 系列因其為我公司近年來(lái)新開(kāi)發(fā)的產(chǎn)品，其幾何尺 寸比６１６０機(jī)型的相同工件大不少，故原拋丸清理機(jī) 無(wú)法承擔(dān)生產(chǎn)，新拋丸清理機(jī)的設(shè)計(jì)就必須考慮。幾 個(gè)典型鑄件的工藝參數(shù)如下： ８１７０Ｚ０１．５００１機(jī)體：毛坯重９００ｋｇ，幾何尺寸 １８６１ｍｍ５００ｍｍ７４０ｍｍ；８１７０Ｚ０２．０１Ａ曲軸：毛坯重 ８００ｋｇ，幾何尺寸（!Ｌ）為 !３４４ｍｍ ２０６２ｍｍ；８１７０Ｚ．Ｐ３．００１１．１６０飛輪殼：毛坯重４６５ｋｇ， 幾何尺寸（ＬＷＨ）為８１０ｍｍ８１０ｍｍ１９０ｍｍ。
、2、設(shè)備更新的設(shè)想
新設(shè)備在開(kāi)始選型時(shí)，*先要考慮提高生產(chǎn)效 率和拋丸質(zhì)量；通過(guò)提高設(shè)備的配置來(lái)提高裝備的 技術(shù)水平；改進(jìn)除塵系統(tǒng)，提高除塵效果，徹底改善 車(chē)間工作環(huán)境。 計(jì)劃將原六拋頭設(shè)計(jì)改為八拋頭設(shè)計(jì)，單拋頭 拋丸量由原來(lái)的４５０ｋｇ／ｍｉｎ改為４８０ｋｇ／ｍｉｎ；拋丸器 由直線(xiàn)葉片改為拋射速度更高的曲線(xiàn)葉片結(jié)構(gòu)；彈 丸循環(huán)能力不小于 ４８０ｋｇ／ｍｉｎ８６０ｍｉｎ／ｈ１．１５＝ ２６５ｔ／ｈ（式中４８０ｋｇ／ｍｉｎ為每個(gè)拋丸器的單位時(shí)間內(nèi) 的拋丸量，８為該拋丸機(jī)的拋丸數(shù)量，１．１５為拋丸量 的附加系數(shù)）。
３、設(shè)備的選型設(shè)計(jì)
對(duì)該設(shè)備的選型，不外乎從拋丸鑄件的品種、幾何尺寸、生產(chǎn)效率、拋丸質(zhì)量和除塵效果等方面來(lái)權(quán) 衡。在保證設(shè)備基本使用性能的前提下，盡可能采用 新技術(shù)、新材料、新工藝，提高設(shè)備的基本配置。對(duì)新 的拋丸機(jī)室體空間的選擇，既要滿(mǎn)足所需拋丸鑄件 的需要，又要防止室體空間過(guò)大而造成的不必要的配置和浪費(fèi)。在此原則下確定設(shè)備的設(shè)計(jì)匹配方案。
３．１ 設(shè)備的主要技術(shù)參數(shù)
單鉤吊重：９００ｋｇ； 生產(chǎn)率：７０鉤／ｈ； 吊鉤間距：１２８０ｍｍ； 鑄件尺寸（ＬＷＨ）：２０６２ｍｍ８１０ｍｍ８１０ｍｍ（ ２ｍｍ）； 拋丸器型號(hào)：１８０—４ＲＫ； 拋丸器拋丸量：４８０ｋｇ／ｍｉｎ； 拋丸器數(shù)量：８臺(tái)； 電機(jī)功率：３０ｋＷ； 丸砂分離效率：９９．８!； 除塵器排放濃度：１００ｍｇ／ｍ 設(shè)備噪聲：８５ｄｂ（Ａ）。
３．２ 對(duì)設(shè)備配置的具體要求
（１）根據(jù)對(duì)單鉤承重的要求，懸鏈系統(tǒng)選用 ６ｉｎｃｈ的重型模鍛可拆鏈。（２）對(duì)懸鏈的行走速度要實(shí)現(xiàn)可調(diào)，采用變頻器 控制驅(qū)動(dòng)速度，以利于調(diào)節(jié)拋丸過(guò)程的生產(chǎn)節(jié)拍和 組織生產(chǎn)。 （３）對(duì)拋丸吊鉤間距的選擇要本著有利于鑄件 充分拋丸又要保證拋丸過(guò)程吊掛的鑄件不相互碰撞 干涉的原則。結(jié)合較大鑄件尺寸及吊鉤位置等因素， 吊鉤間距確定為Ｐ＝１２８０ｍｍ；吊鉤要求具備自轉(zhuǎn)系 統(tǒng)，以利于鑄件的充分全面得到拋打。 （４）拋丸器：采用由美國(guó)ＰＡＮＧＢＯＲＮ公司技術(shù) 生產(chǎn)的大拋丸量、高拋射速度的曲線(xiàn)葉片、懸臂離心 式葉輪結(jié)構(gòu)。其應(yīng)用效果已經(jīng)多年應(yīng)用證實(shí)認(rèn)可。 （５）對(duì)射出彈丸的拋射帶要求經(jīng)過(guò)計(jì)算機(jī)作在 拋丸室體內(nèi)的三維動(dòng)態(tài)模擬，既要顧及所有需清理 鑄件，又要盡量減少?gòu)椡璧目諕仯瑥亩^大限度的提 高彈丸的利用率，同時(shí)減少對(duì)清理室內(nèi)防護(hù)板的磨 損；拋丸器數(shù)量設(shè)置為八臺(tái)，為的是保證設(shè)備的生產(chǎn) 效率。 （６）對(duì)設(shè)備的其它配置要求：減速電機(jī)全部采用 ＳＥＷ公司的產(chǎn)品，ＰＬＣ控制系統(tǒng)采用日本三菱公司 產(chǎn)品。 （７）對(duì)室體護(hù)板采用分區(qū)布置的原則，拋丸器對(duì) 面磨損較大，選用ＫｍＴＢＣｒ２０Ｍｏ材料，而包括室體底 板在內(nèi)的其余部位選用ＺＧＭｎ１３－２，這樣既保證設(shè) 備的整體使用性能，又提高其經(jīng)濟(jì)實(shí)用性。 （８）彈丸材料采用#１．５～２．５ｍｍ的鉻鉬鋼丸，既 保證對(duì)鑄件的清理效果，又提高了經(jīng)濟(jì)性能。各種彈 丸材料的性能見(jiàn)表１。 （９）除塵系統(tǒng)：整套設(shè)備配置兩套獨(dú)立的除塵器， 自主室體和丸砂分離器分別接入引風(fēng)管道吸塵。這 樣有利于加強(qiáng)除塵分離的效果。 （１０）設(shè)備總功率：３７５ｋＷ。

表１各種彈丸材料的性能
安裝調(diào)試
因拋丸量增加，彈丸循環(huán)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)尺寸相應(yīng)增 大，原設(shè)備基礎(chǔ)要作相應(yīng)變動(dòng)。故自設(shè)備基礎(chǔ)整改至 完成安裝用了２０天的時(shí)間。安裝調(diào)試過(guò)程中出現(xiàn)了 一些意想不到的問(wèn)題。針對(duì)這些問(wèn)題我們都采取了 有效的解決措施。 由于該設(shè)備承擔(dān)的是對(duì)大中型鑄件的拋丸清理 任務(wù)，鑄件重量較大，因此即便在室體的上方設(shè)置了 自旋裝置，但在拋丸過(guò)程中由于拋丸過(guò)程丸砂對(duì)鑄 件的強(qiáng)烈拋打，加之因安裝的鑄件自轉(zhuǎn)鏈條不能很 好的與吊鉤鏈輪嚙合，鑄件自身的旋轉(zhuǎn)速度高達(dá)每 分鐘上百轉(zhuǎn)，同時(shí)鑄件還存在上下跳動(dòng)、左右擺動(dòng)的 現(xiàn)象，造成直徑達(dá)#３２ｍｍ吊鉤的負(fù)荷超出允許值而 出現(xiàn)斷鉤現(xiàn)象。對(duì)此，我們整改了自轉(zhuǎn)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)后又 在室體之上和懸鏈自轉(zhuǎn)鏈輪之間的空擋上增加副鏈 后得以解決。

對(duì)吊鉤斷裂問(wèn)題的處理：供貨商按照其設(shè)計(jì)制 作習(xí)慣，為便于制作將吊鉤設(shè)計(jì)為三段組合式結(jié)構(gòu)， 材料選用４５鋼調(diào)質(zhì)處理。我們通過(guò)對(duì)試生產(chǎn)過(guò)程斷 鉤現(xiàn)象的分析，要求其將吊鉤改為整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)制 作、材料選用２０鋼或２０Ｃｒ材料不進(jìn)行熱處理。更新 全部吊鉤后斷鉤問(wèn)題得以徹底解決。 該設(shè)備已于２００４年１１月份投產(chǎn)應(yīng)用，使用效果良好。