濰柴動(dòng)力氣缸蓋清理技術(shù)應(yīng)用

任興武，趙佰連，趙宏俊

（濰柴動(dòng)力（濰坊）鑄鍛有限公司，山東濰坊市 261001）

濰柴動(dòng)力氣缸蓋清理技術(shù)應(yīng)用

任興武，趙佰連，趙宏俊

（濰柴動(dòng)力（濰坊）鑄鍛有限公司，山東濰坊市 261001）

本文主要介紹了濰柴動(dòng)力單體缸蓋和聯(lián)體缸蓋的清理技術(shù)。包括清理工藝流程，關(guān)鍵清理設(shè)備的簡(jiǎn)介，車間內(nèi)的節(jié)能減排和勞動(dòng)防護(hù)設(shè)計(jì)。

氣缸蓋清理；清理設(shè)備；節(jié)能環(huán)保；勞動(dòng)防護(hù)

在傳統(tǒng)的鑄造車間內(nèi)，清理工部是粉塵、煙氣、噪聲等污染最為集中的場(chǎng)所，多為地?cái)偸角謇恚瑒趧?dòng)強(qiáng)度大，機(jī)械化程度低。濰柴動(dòng)力新建鑄造產(chǎn)業(yè)園結(jié)合生產(chǎn)需求，通過多方的努力協(xié)作，成功地設(shè)計(jì)并建成了節(jié)能環(huán)保、物流暢通并能確保鑄件表面質(zhì)量、內(nèi)腔清潔度的氣缸蓋流水線，達(dá)到了國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平。

1 主要工藝流程

在與造型線生產(chǎn)能力相匹配的前提下，整個(gè)清理線以鑄件不落地為原則，采用了機(jī)械手搬運(yùn)和磷板線、輥道線等自動(dòng)輸送設(shè)備。設(shè)置了鑄件緩存區(qū)，以保證整個(gè)生產(chǎn)線的連續(xù)性。有效地降低了員工的勞動(dòng)強(qiáng)度，保證了鑄件的內(nèi)腔和表面質(zhì)量。

1.1 單體缸蓋清理工藝流程

如圖1、圖2所示,1#抓鑄件機(jī)械手在輸送式振動(dòng)落砂機(jī)上將鑄件上的澆冒口系統(tǒng)、氣針敲掉，并取出大的澆冒口裝斗。2#抓鑄件機(jī)械手敲掉鱗板輸送機(jī)上鑄件殘留的澆冒口、氣針，并取出大的澆冒口裝斗。經(jīng)過二次落砂和連續(xù)通過式擺床拋丸清理機(jī)拋丸處理后，氣缸蓋被輸送到5條單體缸蓋鑄件六面磨削清理線上，對(duì)澆冒口根、披縫、飛邊和毛刺進(jìn)行磨削清理。最后人工完成細(xì)清處理，檢驗(yàn)合格后，單體氣缸蓋的清理工藝流程結(jié)束。

1.1#抓鑄件機(jī)械手 2.1#鱗板輸送機(jī) 3.2#抓鑄件機(jī)械手4.二次落砂機(jī) 5.2#鱗板輸送機(jī) 6.連續(xù)通過式擺床拋丸清理機(jī) 7.3#鱗板輸送機(jī) 8.1#平板輸送機(jī) 9.1#磨削線10.2#磨削線 11.3#磨削線 12.4#磨削線 13.5#磨削線

1.2 聯(lián)體氣缸蓋清理工藝流程

如圖3、圖4所示，1#抓鑄件機(jī)械手在輸送式振動(dòng)落砂機(jī)上將鑄件上的澆冒口系統(tǒng)、氣針敲掉，并取出大的澆冒口裝斗。2#抓鑄件機(jī)械手敲掉鱗板輸送機(jī)上鑄件殘留的澆冒口、氣眼針，取出大的澆冒口裝斗，并把鑄件碼放到退火爐的臺(tái)車上。經(jīng)過連續(xù)式燃?xì)馔嘶馉t退火處理和震擊除芯后，雙行程懸鏈輸送吊鉤式拋丸清理機(jī)對(duì)鑄件進(jìn)行粗拋處理，接著聯(lián)體缸蓋四面磨削清理線對(duì)鑄件連接缸體面及相對(duì)面、進(jìn)氣道面及相對(duì)面四個(gè)面進(jìn)行磨削清理。磨削后的聯(lián)體缸蓋被輸送到機(jī)械手拋丸清理機(jī)完成精拋處理。最后人工完成細(xì)清處理，檢驗(yàn)合格后，聯(lián)體缸蓋的清理工藝流程結(jié)束。

2 關(guān)鍵設(shè)備簡(jiǎn)介

2.1 抓鑄件機(jī)械手

選用了進(jìn)口的抓鑄件機(jī)械手，抓取能力達(dá)500kg。用于完成鑄件澆冒口、氣眼針的去除和裝斗，以及鑄件退火爐的裝卸，避免了人工搬運(yùn)。作為清理線的一部分，與磷板輸送機(jī)、退火爐信號(hào)聯(lián)鎖。

2.2 連續(xù)通過式拋丸清理機(jī)

選用了進(jìn)口連續(xù)通過式擺床拋丸清理機(jī)，最大通過量約23t/h，總裝機(jī)容量約646kW。鑄件直接連續(xù)輸送進(jìn)該設(shè)備進(jìn)行拋丸清理，并連續(xù)輸出，無需任何其它手動(dòng)操作。在出口處有倒丸滾筒裝置，減少了鑄件內(nèi)的鋼丸殘留，大大減輕了鋼丸對(duì)繼續(xù)輸送過程的污染。與傳統(tǒng)的連續(xù)通過式擺床拋丸清理機(jī)相比，傾角控制由液壓裝置改為機(jī)械裝置，更加便于維護(hù)保養(yǎng)，增強(qiáng)了設(shè)備的可靠性。

2.3 鑄件六面磨削清理機(jī)

選用國(guó)產(chǎn)單體缸蓋鑄件六面磨削清理線，人工只需在上、下件輥道區(qū)域進(jìn)行作業(yè)，就能自動(dòng)完成鑄件的六面磨削。每臺(tái)最大生產(chǎn)率為110件/h，總裝機(jī)容量約145kW。每條單體缸蓋鑄件六面磨削清理線主要由1臺(tái)雙工位四面磨削清理機(jī)，1臺(tái)單工位二面磨削清理機(jī)，1臺(tái)抓取、轉(zhuǎn)運(yùn)、旋轉(zhuǎn)鑄件機(jī)械手及1條上料準(zhǔn)備輥道，1條下料輥道等組成。5條單體缸蓋鑄件六面磨削清理線采用兩套除塵系統(tǒng)。

2.4 燃?xì)馔嘶馉t

選用國(guó)產(chǎn)連續(xù)式燃?xì)馔嘶馉t，利用抓鑄件機(jī)械手完成鑄件毛坯的連續(xù)裝卸，退火過程按照選擇的相應(yīng)程序自動(dòng)完成，無需任何其它手動(dòng)操作。最大生產(chǎn)率為140件/h，天然氣最大消耗量約為450Nm3/h。

升溫段、保溫段、冷卻段和上、下料及臺(tái)車臺(tái)面清掃段組成一個(gè)循環(huán)生產(chǎn)線。天然氣燃燒系統(tǒng)采用進(jìn)口天然氣比調(diào)燃燒器，燃燒器配節(jié)能燒嘴及穩(wěn)焰盤、自動(dòng)點(diǎn)火、火焰監(jiān)測(cè)及報(bào)警、伺服配風(fēng)機(jī)構(gòu)、助燃風(fēng)機(jī)、溫度比例傳感器及比例調(diào)節(jié)控制器、燃?xì)饪刂崎y組、氣體壓力開關(guān)、吹掃裝置及控制裝置等。燒嘴前天然氣管道安裝旋塞閥，以調(diào)節(jié)天然氣流量大小；燃?xì)庵鞴艿腊惭b壓力顯示儀表，以觀察天然氣壓力變化情況。燃燒裝置配置燃?xì)忾y組檢漏裝置，提高了天然氣使用的安全性。

2.5 振動(dòng)擊芯機(jī)

選用進(jìn)口三合一振動(dòng)擊芯機(jī)，人工只需在上、下件輥道上負(fù)責(zé)鑄件的搬運(yùn)，就能依次自動(dòng)完成鑄件的錘擊、旋轉(zhuǎn)及振動(dòng)，錘擊、振動(dòng)時(shí)間長(zhǎng)短及可旋轉(zhuǎn)角度可以通過編程調(diào)節(jié)，滿足了復(fù)雜鑄件的除芯。每臺(tái)最大生產(chǎn)率為50件/h。

2.6 精拋拋丸清理機(jī)

選用迪砂國(guó)產(chǎn)機(jī)械手式拋丸機(jī)清理機(jī)，專門對(duì)聯(lián)體缸蓋進(jìn)行精拋處理,最大處理能力60件/h,總裝機(jī)容量約260kW。共有2個(gè)機(jī)械手,每次1個(gè)機(jī)械手進(jìn)入拋丸清理區(qū)。由輸送裝置將待清理的鑄件輸送到處于上料工位的機(jī)械手上，機(jī)械手卡持鑄件后轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)180°,使鑄件進(jìn)入拋丸清理區(qū)，按照預(yù)先設(shè)定的拋丸程序?qū)﹁T件進(jìn)行拋丸清理。然后轉(zhuǎn)盤再反轉(zhuǎn)180°，將清理好的鑄件卸回上料區(qū)，裝入新的鑄件進(jìn)行下一個(gè)周期的拋丸清理。機(jī)械手可以根據(jù)鑄件的外形特征來進(jìn)行“旋轉(zhuǎn)”和“搖擺”，實(shí)現(xiàn)對(duì)鑄件的特定部位進(jìn)行重點(diǎn)清理。機(jī)械手與上卸料裝置聯(lián)鎖，組成自動(dòng)生產(chǎn)線，處理過的鑄件直接進(jìn)入細(xì)清區(qū)。

3 節(jié)能減排

連續(xù)式燃?xì)馔嘶馉t設(shè)計(jì)考慮了鑄件余熱的利用，選擇相應(yīng)程序后，退火爐前端布置燒嘴不需點(diǎn)燃，只有等到帶有余熱的鑄件運(yùn)行到需要升溫時(shí)，相應(yīng)燒嘴才自動(dòng)點(diǎn)燃，并能根據(jù)需要熱量多少自動(dòng)調(diào)整火焰大小。

除塵器的排放濃度≤30mg/Nm3，粉塵采用布袋集中收集外銷轉(zhuǎn)運(yùn)，避免了二次污染，創(chuàng)造了經(jīng)濟(jì)效益。自主設(shè)計(jì)制作了除塵布袋托架，方便操作人員更換布袋。針對(duì)連續(xù)通過式擺床拋丸清理機(jī)等粉塵污染特別嚴(yán)重的設(shè)備，要求廠家自帶除塵器，更好地保證了除塵效果。另外，根據(jù)各個(gè)區(qū)域設(shè)備分布特點(diǎn)，集中設(shè)計(jì)了幾套共用除塵器。這樣減少了除塵器的單臺(tái)數(shù)量，節(jié)省了設(shè)備用地面積，便于集中管理維護(hù)，降低了投資成本。

設(shè)計(jì)了兩套廢砂輸送系統(tǒng)。清理過程中產(chǎn)生的廢砂通過下料槽等到達(dá)地溝內(nèi)皮帶輸送機(jī)，然后集中到廢砂庫中暫存，最后用車輛外包轉(zhuǎn)運(yùn)處理（圖5）。大大降低了員工打掃工作現(xiàn)場(chǎng)的勞動(dòng)強(qiáng)度。

4 工作環(huán)境改善

鑄件輸送過程中采用了隔音、防護(hù)封閉式風(fēng)冷系統(tǒng)進(jìn)行冷卻。振動(dòng)輸送落砂機(jī)、拋丸機(jī)、磨削機(jī)等關(guān)鍵設(shè)備皆配置隔音、防護(hù)密閉罩的除塵系統(tǒng)。工作現(xiàn)場(chǎng)的噪聲、粉塵、高溫等污染指標(biāo)有了明顯的改善。

人工細(xì)清區(qū)設(shè)置了獨(dú)立的隔音房間，并增設(shè)了除塵和送風(fēng)系統(tǒng)。為了保證細(xì)清人員的人身安全和職業(yè)衛(wèi)生安全，配置了專門的勞保防護(hù)用品。大大改善了細(xì)清人員的工作環(huán)境。

車間的排風(fēng)量較大，為保持車間溫度，滿足車間換氣要求，車間設(shè)計(jì)了集中熱風(fēng)采暖系統(tǒng)。冬季與車間的散熱器采暖系統(tǒng)組成聯(lián)合供暖系統(tǒng)，保證車間設(shè)計(jì)溫度。冬季送熱風(fēng)，送風(fēng)溫度可達(dá)30℃，其它季節(jié)送室外新鮮空氣。此外，車間屋面設(shè)置了便于通風(fēng)換氣及氣流控制的天窗、換氣風(fēng)機(jī)。這樣，盡最大可能改善了車間內(nèi)的空氣質(zhì)量。

5 結(jié)束語

該清理工部已經(jīng)在濰柴動(dòng)力新建鑄造產(chǎn)業(yè)園內(nèi)投入運(yùn)行，充分考慮了降低噪音、現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境改善等設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)，滿足了氣缸蓋鑄件的清理需求。廠房布置、設(shè)備選型、節(jié)能減排等諸多方面都有一定程度的改進(jìn)突破。具備了單體缸蓋和聯(lián)體缸蓋組織混線生產(chǎn)的能力，提高了設(shè)備的綜合利用率。通過采取多項(xiàng)具體措施，顯著改善了現(xiàn)場(chǎng)工作環(huán)境。整體工藝流程合理，車間內(nèi)相關(guān)物流通暢，設(shè)備自動(dòng)化水平較高。

Application of Cleaning Technology of Cylinder Head in Weifang Diesel Engine Power

REN XingWu,ZHAO BaiLian,ZHAO HongJun
（Foundry&Forging Co.Ltd.,Weifang Diesel Engine Power Company，Weifang 261001,Shandong China）

The single cylinder head and conjoined cylinder head cleaning technology in Weichai Power has been introduced,includingcleaningprocess,keycleaningequipment,energysavingandlaborprotectiondesigninworkshop.

Cylinder head clean-up process;Cleaning equipment;Energy saving and environmental protection;Labor protection

TG234;

B；

1006－9658（2012）02－0056-3

2012－02－18

稿件編號(hào)：1202－013

任興武（1963-），高級(jí)工程師，從事生產(chǎn)管理