一種理化結合的脫脂清理機的開發

夏克廷，李曉波，張 艷，王召波，王 磊

（青島雙星鑄造機械有限公司，山東青島市 266400）

一種理化結合的脫脂清理機的開發

夏克廷，李曉波，張 艷，王召波，王 磊

（青島雙星鑄造機械有限公司，山東青島市 266400）

一些機械零部件，特別是沖壓件，表面會在沖壓過程中附著上一層礦物油脂，這在拋丸清理的過程中不僅會影響清理效果，而且礦物油也無法用物理方法完全清除掉，影響工件下道工序的加工和表面涂漆，因此就需要在拋丸清理工序之前用化學方法脫去礦物油脂。本文介紹了一種理化結合的脫脂清理機，專門用于對這些表面被礦物油脂污染的工件進行清理。

化學脫脂；拋丸清理

隨著我國工業化進程的加快，機械裝備的不斷升級，對機械零部件的質量要求也越來越高，對機械零部件的加工工藝也不斷優化升級。一些機械零部件，特別是沖壓件，表面會在沖壓過程附著一層很厚的沖壓用礦物油脂，這些油脂一般只是在沖壓過程中起到潤滑作用，便于成型，但是會影響到下到工序的加工以及工件的表面拋丸清理效果。為此需要將油脂徹底清除掉。去除油脂的傳統方法都是將工件成批地放入專用的化學脫脂池中浸泡，工件表面的油脂溶入化學清洗劑后，再將工件取出用清水沖洗、晾干。這樣不僅費時費工，而且會浪費大量的化學清洗液及清水。為此，尋求一種能夠自動脫脂的清理設備一直是機械裝備生產廠家探索追求的目標。

青島雙星鑄造機械有限公司根據這一市場需求，在成熟的鋼板型材表面自動預處理生產線技術的基礎上，經過多次試驗和改進，成功研制出一種理化結合的脫脂拋丸清理機。

1 功能概述

該設備用于對表面被油脂污染且需要進行拋丸清理強化的機械零部件進行脫脂、表面拋丸除銹的清理。待清理的工件首先由帶定向環的輥道輸送進脫脂清洗機內，由噴淋裝置噴淋高壓高溫化學清洗液，溶解沖刷掉工件表面的油脂，再噴淋高壓清水進行清洗，去除工件表面的清洗液。清洗干凈后的工件經烘干后再進行拋丸清理。經脫脂、拋丸清理后的工件表面清潔度達到A－B級，表面除銹等級達到Sa2～2.5級。工件從進入輸送輥道到清理完畢后由液壓卸料裝置移出輥道系統，整個過程都是在機械自動化條件下進行的，大大提高了生產效率，改善了勞動環境，降低了勞動強度。而且各清理工位都設有專門的除塵、除水霧裝置，保證了車間的工作環境，滿足國家有關環保方面的要求。

2 主要技術規格

處理工件規格：沖壓件寬度≤300mm、長度5600～12000mm、高度≤180mm；

工件運行速度：輸送輥道速度0.5～6m/min（變頻調速），清理速度：0.5～1.1m/min；

輥道有效工作寬度：2000mm；

工件最大單重：600kg；

脫脂清洗方式：噴淋；

清漂洗液工作溫度：常溫～80℃（可調）；

烘干室加熱方式：天燃氣加熱，烘干溫度：80～120℃（可調）；

拋丸器：數量8只，型號Q034；

彈丸循環量：150t/h；

脫水爐除水霧風量：35000m3/h；

除塵系統風量：29000m3/h；

設備總功率:～350kW。

3 設備的組成及結構特點

該設備主要由液壓上料裝置、輥道輸送系統、脫脂清洗機、烘干裝置、拋丸清理系統、彈丸循環系統、除塵系統、液壓卸料裝置、電氣控制系統等組成，見圖1。

3.1 脫脂清洗機

脫脂清洗機是該設備的重要功能部件，主要由噴淋室體、脫脂槽、漂洗槽、管道泵、噴淋及過濾系統、水霧處理系統、液位自動控制系統、油水分離裝置、自動吹水裝置等組成，見圖2。

噴淋室體長8260mm，寬 2500mm，高 1780mm，采用普通型鋼作框架，內層采用304不銹鋼板，外層采用不銹鋼板加保溫板。在噴淋段頂部適當位置設有檢修門，噴淋通道采用迷宮式打扣結構。在室體前后及中間適當位置設有6個防濺門。室體內部的噴淋工位內部噴淋管采用鍍鋅管，活結式連接，在脫脂工位內設有4排環形噴管，在漂洗工位內設有2排環形噴管；在噴淋泵出口設有不銹鋼袋式過濾器，進出口設有不銹鋼閥門，便于調整噴淋壓力及維護，盡可能減少槽內氧化皮等雜質，防止噴嘴堵塞。在前處理進出口兩側及脫脂、漂洗工位間分別設有自動吹水裝置，采用過濾的壓縮空氣為氣源，通過上下氣梳排方式吹除工件表面的積水。

噴淋系統的脫脂工位及漂洗工位下部分別對應著脫脂槽和漂洗槽，槽內各設置一座SUS304不銹鋼燃燒室和列管換熱器，通過天燃氣燃燒器加熱液體，槽液溫度為室溫至80℃連續可調。脫脂槽、漂洗槽分別設有液位自動控制開關，實現水位自動控制，且在缺水狀態下自動切斷噴淋系統及燃燒加熱系統并報警，防止不銹鋼燃燒室和列管換熱器的損壞。在脫脂工位設有帶式油水分離器裝置，可以將浮油自動從槽液中排出，提高藥液的處理效果，并且能夠循環利用。清洗及進出口設有隔離過渡段，過渡段頂部設有排風機等水霧處理系統，將水蒸汽排出，避免水蒸汽外溢而污染車間環境。

3.2 烘干裝置

由室體、底架、燃氣加熱器、熱風循環系統、送回風管道、補風裝置、排氣裝置及自動控溫系統組成。烘干室溫度為80～120℃可調，可使清洗后的工件盡快干燥。

3.3 拋丸清理系統

拋丸清理系統由前附室、拋丸室、拋丸器、彈丸清掃室、吹丸室組成。前附室內設有多道密封簾，防止彈丸飛出室外傷人。拋丸室采用優質鋼材焊接而成，室內裝有高耐磨ZGMn13防護板，耐磨包鑄螺母。采用積木式結構安裝，耐用且維修方便。拋丸室上下各布置4臺拋丸器，保證對通過的工件進行一次性全面徹底的拋丸清理。拋丸器布置方式及角度均經過微機模擬實驗，使其清理效果達到最佳。本機使用的Q034型懸臂離心式拋丸器具有高效，安裝、維修方便，占用空間小，能進行左右旋轉等優點。

清掃室主要負責工件拋丸除銹后的表面積丸清理。清掃室內裝有聚氨酯刮板、高彈性尼龍滾刷、收丸螺旋和高壓吹風機吹管等。在清掃室前部封閉的中間隔離室內裝有遠紅外光電測高裝置，本裝置與拋丸室入口處脈沖計數器共同實現對不同工件的精確測高，進而靈敏、準確地控制刮板裝置、滾刷、收丸和高壓吹管同步升降至最佳位置。

3.4 丸料循環系統

丸料循環系統包含以下各部件：提升機、分離器、螺旋輸送篩、丸料控制系統、丸料補充裝置、拋丸器等。從斗式提升機流入的丸渣混合物，由分離器螺旋送到分離器，并被分離器螺旋沿分離器均布，然后通過分離器重錘的調節，呈流幕狀均勻流至丸料倉，丸料倉的彈丸經供丸閘門進入拋丸器，拋丸后的丸渣混合物經清理室、螺旋輸送器進入提升機，提升機再提至分離器進行分離，依次循環使用。

3.5 輥道輸送系統

由送進輥道、拋丸室輥道、送出輥道組成，全長55m。送進及送出輥道均采用優質碳素鋼無縫鋼管與調質軸頭焊接而成，上套有八個橡膠環，對工件起到導向作用。拋丸室內輥道通過微機模擬設計，完全避開了拋丸器的直接拋打和彈丸的二次反彈拋打，各輥道均裝有可方便更換的高耐磨護套。輥軸兩端采用耐磨材料迷宮式密封，徹底杜絕彈丸對兩端軸承的磨損。輥道系統的兩端分別設置有液壓上、卸料裝置，由橫移小車運送工件，液壓升降工件，實現工件進入和移出輥道系統。

3.6 除塵系統

除塵系統由一級塵降室、二級旋風除塵器、濾筒除塵器、離心式高壓風機、管道、排塵煙囪等組成。

拋丸清理時產生的含塵氣流經過一級沉降室和連接管進入二級旋風體除塵器、然后進入濾筒除塵器，含塵氣流經濾筒過濾后（除塵效率不低于99.9%）經過離心式通風機排入煙囪進行高空排放，排放粉塵濃度80mg/m3，符合國家環保局規定的排放標準。由于通過抽風機使拋丸清理室內形成一定負壓，拋丸時產生的灰塵不向室體外飄逸，從而使車間內粉塵濃度低于10mg/m3。

4 設備清理工藝流程

工件并列放置，將液壓上料裝置升起橫向運行將工件同時放至送進段輥道平面，液壓上料裝置下降返回。輥道自動將工件平移通過清洗室、烘干室、拋丸清理室。工藝流程為：上料→脫脂→水洗→壓縮空氣吹干→天燃氣烘干→拋丸清理→彈丸清掃→高壓風機吹丸→卸料→直至下料段由卸料裝置將工件升起，橫向運行，卸料裝置下降，將工件放置在存放架上，橫向運行卸料裝置返回。

設備的整個工作過程采用可編程控制器集中控制，動態模擬監控，為操作人員提供了良好的人機界面。

5 結束語

一直以來，傳統的清理設備都是通過拋丸器將彈丸加速到高速，打擊到工件表面，去除工件表面的銹蝕、氧化皮、附著物等，是對工件的一種物理清理法。該設備的問世，徹底顛覆了傳統的拋噴丸清理工藝，實現了化學清理與物理清理的完美結合，開創了理化結合清理工藝的先河，為國內首創。

The Development of Degreasing Shot Blasting Machine Combining Chemical and Physical Method

XIA KeTing,LI XiaoBo，ZHANG Yan,WANG ZhaoBo，WANG Lei
（Qingdao Duo-Star Foundry Machinery Co.Ltd.，Qingdao 266400,Shandong China）

A special designed degreasing shot blasting machine combining chemical method with physical method has been introduced which is properly used in cleaning of machine parts especial of punched workpieces to which a layer of mineral grease difficult to be removed has adhered with punching process.

Chemical degrease；Shot blasting cleaning

TG234;

B；

1006－9658（2010）02－3

2009－12－11

2009－161

夏克廷（1977－），男，工程師，主要從事鑄造機械的開發與