雙排輸送干燥線設計

王 兵，郭 帥

（機械工業第六設計研究院有限公司，河南鄭州 450007）

國內的砂芯涂料烘干設備大部分采用單排輸送的方式，為了提高生產率，只能增加設備長度，但由于受到車間廠房空間的限制，很多情況下只能是通過增加一臺烘干設備來提高生產率，這樣不但提高了設備成本，而且也增加了設備占地面積、運行和維護成本。本文設計的雙排輸送干燥線可在滿足生產率的前提下，代替兩臺單排烘干設備，降低了設備建造和運行成本。

1 雙排輸送干燥設備的用途和工作過程

1.1 雙排輸送干燥設備的用途

雙排輸送干燥設備是針對發動機組合砂芯整體浸涂水基涂料后進行烘干的節能高效烘干設備，主要用于鑄造車間樹脂砂芯浸涂水基涂料后的烘干。

1.2 雙排輸送干燥設備的工藝流程

在鑄造廠制芯車間，制芯機制出砂芯后，由機器人放置在上料工位托盤（定位精度0.3mm），通過輸送輥道進入烘干爐爐前過渡段，過渡段可快速運行（V=8.6m/min），也可通過離合器隨爐內輥道慢速運行（V=0.5m/min），爐內連續運轉，爐外各工位間歇運轉，托盤帶工件進爐烘干，烘干時間60min，干燥溫度200℃，工件出爐后經出爐過渡段、爐外輸送輥道，到達下料工位后由機器人取下烘干后的砂芯，空托盤運行到上料工位完成循環。

2 雙排輸送干燥線的結構設計

雙排輸送干燥線主要由天然氣燃燒系統、熱風循環系統、排氣和冷卻系統、砂芯輸送系統、電氣控制系統等組成。

2.1 某鑄造廠烘干設備的生產條件和設備要求

工作制度：采用三班連續生產，每周工作6 天，全年工作303 天，設備年時基數6130h。

砂芯參數：10/12L 缸體輔助砂芯浸涂前總重約為48kg，浸涂前總重按60kg 考慮。

托盤尺寸：用于浸涂后烘芯用托盤尺寸900×1300×90（長×寬×高，mm），重約150kg。

烘干要求：砂芯烘烤后含水量≤0.3%。

生產率：55 托板/小時。

烘干時間：60min。冷卻時間約10min。

2.2 干燥線的總體設計

根據生產條件要求，若爐內考慮單排輸送，則設計爐長為：（L+B）P+L冷=60m。

L=900mm，托盤長度；

B=100mm，設計托盤間距；

P=55 盤/小時；

L冷=10min×0.5m/min=5m，冷卻段長度。

該干燥線總長為爐長加上爐前爐后過渡段等，干燥線總長至少要達到68m 左右。超出車間允許長度50m，必須縮短干燥線總長。考慮車間寬度還有空間，可將干燥爐加寬，為降低設備建造成本和設備運行成本,將兩套單排烘干爐設計成為一套爐內雙排烘干爐，爐內輸送變為兩排。干燥爐截面見圖1。

圖1 雙排干燥爐截面圖

考慮爐內雙排運行后干燥爐長為：（L+B）P/2+L冷=32.5m。

冷卻段長度L冷=10min×0.5m/min=5m，考慮到爐口過渡輥道長度，則該干燥線設備的總長約為45米。采用雙排輸送干燥線，不僅降低了設備長度，而且相比較兩套單排干燥線，降低了設備建造成本，而且雙排輸送干燥線的運行成本會更低。

2.3 干燥線的輸送系統設計

因爐內單根輥道雙排連續運行，爐外上料段為單排輥道運行，機器人上料，爐外上料段與過渡段之間需一臺小車同時為兩個工位送料。同時需設兩個過渡工位才能滿足設備生產率要求，其中過渡工位1（共兩排與爐內工位對應）為快慢速轉換工位，即可快速運行接過渡工位2 來件，也可以隨爐內工位慢速運行將托盤送入爐內，過渡工位2（共兩排與爐內工位對應）為快速運行工位接收從小車來件，過渡工位2 為過渡工位1 前工位，保證隨時有件，當過渡工位1 慢速將托盤送入爐內后，該工位上托盤可快速運送至過渡工位1，滿足爐內雙排連續運行需求即生產率需求。出爐口與入爐口對稱布置。入爐口的輸送輥道布置如圖2 所示。

圖2 干燥爐進口輥道布置圖

3 結論

在鑄造廠車間空間受限的情況下，雙排輸送干燥線不但解決了生產率問題，而且相比較投入兩套單排輸送干燥設備，不僅節約了設備建造成本，而且節約了設備能耗和運行成本。該雙排輸送干燥線已經在濰柴動力股份有限公司成功投產，成功解決了該類型設備單根輥道雙排輸送的技術難題。

[1]竇艷濤，單春賢.干燥爐的優化研究[J].工業爐,2009(01):10-12.

[2]王秉銓.工業爐設計手冊第2 版[M].北京：機械工業出版社,2008.