連續通過式擺床拋丸清理機應用

趙佰連，李柏松，劉 勇

（濰柴動力股份有限公司，山東濰坊 261061）

連續通過式擺床拋丸清理機應用

趙佰連，李柏松，劉 勇

（濰柴動力股份有限公司，山東濰坊 261061）

連續通過式擺床拋丸清理機是單體缸蓋鑄件毛坯清理生產線中的關鍵設備。主要介紹了其構成、結構特點、工作原理、性能特點，并總結了其投產后的使用效果。

擺床拋丸清理機；軋制M n13；拋丸器；分離器

1　擺床拋丸清理機設備構成及主要結構特點

1.1擺床拋丸清理機設備構成

擺床拋丸清理機主要由擺床體、進出件裝置、丸砂回收分離供給補充系統、除塵系統、驅動裝置、氣控裝置、電控系統、非標鋼結構等組成（見圖1～圖3）。

圖1　擺床拋丸清理機設備示意圖

1.2設備主要結構特點

（1）擺床及拋丸室（見圖2）

多角形截面槽體有利于通過的鑄件毛坯充分翻轉，最大可能的使鑄件的所有表面受到丸料的拋打，兩端采用迷宮式密封，有效防止丸料向外飛濺。

內襯護板采用可更換的軋制Mn13鋼板拼成，由簡單的夾板固裝在擺床體上，具有使用壽命長，便于安裝、固定、調整、更換等特點。此外，內襯護板上有開孔，便于丸料回收。

擺床的外圓面裝配兩個圓型軌環，安裝在四個耐磨塑料支撐滾輪上，在前端的下側固定耐磨塑料托輪組，以防止傾斜擺床沿軸向移動，結構簡單、支撐可靠。

圖2　擺床拋丸清理機設備的主要結構特點

（2）拋丸器（見圖2）

拋丸器采用懸臂離心式結構，具有拋射速度高、拋射量大的特點，能夠顯著提高拋丸效率。經過計算機的三位動態模擬設計，拋丸器布置在室體的頂部，順序排列，鑄件通過拋射區后，可以達到拋丸器最大的效率。

（3）驅動、傾斜裝置（見圖2）

床體的搖擺動作由等扭矩、可連續變頻調速、沖擊小的減速電機驅動，動力的傳輸采用安裝在床體圓周上的滾子鏈條完成。床體的前端有兩個升降絲杠，由減速電機驅動，可實現傾斜角度調整，方便易行。

（4）丸料循環系統（見圖3）

拋丸器的供丸閘門為氣控閥控制，與其配套的電動推桿用于丸量的調整。螺旋輸送機、皮帶輸送機、振動輸送篩分機、斗式提升機等組成丸料回收系統，收集拋丸后產生的丸料混合物。分離系統由主雙磁選分離器和副磁選分離器組成。分離系統將丸料混合物中的合格彈丸分離出回用。丸料補給裝置將新的丸料補充消耗掉的丸料，這就保證了供丸系統中有足夠的丸料量，補充信號是由料斗料位計傳送來的。

（5）進件與出件

縱向進件振動輸送機為通過式擺床供件，其安裝在彈簧上，由免維護振動電機驅動，內襯采用軋制Mn13鋼板、低噪音設計。出件是通過旋轉倒丸滾筒，內襯采用軋制Mn13鋼板制作，開孔并焊有板條用來漏丸和翻轉工件，滾筒的旋轉速度根據工件的外形、倒丸的難易和產量由變頻器調節。

（6）其它

周邊增設隔音罩，降低設備對周邊環境的噪音影響。除塵器采用高壓氣脈沖布袋式、沉降室與過濾室集成技術，過濾效率高、占地面積少，系統中塵粒經過多次沉降，延長了除塵布袋的使用壽命。電控系統采用西門子彩色觸摸屏、PLC輸入，編程采用FUP，用戶界面采用WinCC Flexible設計，裝備調制解調器和TS適配器以便于今后的遠程維護。

2　設備的工作原理及性能特點

2.1設備的工作原理

冷卻后的單體缸蓋毛坯經機械化輸送，連續加入本設備的縱向進件振動輸送機，為通過式擺床供件。毛坯鑄件連續進入擺床內，并在擺床的推動下邊翻轉邊向前輸送，同時安裝在擺床頂部的拋丸器拋出高速彈丸拋打在工件表面。最后清理完好的毛坯鑄件經設備尾部及出料滾筒倒丸后輸出到后續設備。

拋出的彈丸、工件上的落砂及碎鐵渣等經回收系統收集過篩后，由提升機提升到帶風選雙磁選分離器中進行分離，清潔后的彈丸再分配給拋丸器循環使用。輸送機、拋丸室及分離器等處產生的含塵空氣經扁布袋除塵器過濾處理，凈化后的空氣排入大氣中。

2.2設備性能特點

（1）清理工藝先進

拋丸清理是現今最先進的鑄件表面清理工藝，其原理是利用拋丸器拋出的高速彈丸清理或強化鑄件表面，同時還能對鑄件進行部分落砂和除芯，它不僅能清除鑄件表面氧化皮和粘砂，同時也是鑄件后續處理及質量檢查前不可缺少的準備工序，也是發現鑄件表面缺陷的必不可少的工藝手段。

（2）便于調整，適時滿足造型線生產節拍要求

單體缸蓋鑄件毛坯利用全自動靜壓造型線大規模生產，最大生產率800件/h，鑄件毛坯品種改變會引起造型線生產率的改變，要求該設備的表面處理能力也相應變化。

根據進料振動輸送機上的控制門檢查鑄件毛坯的通過量，調整該設備拋丸室體的傾斜角度、擺動頻率及擺動范圍和拋丸器的拋丸量可以設置多種運行模式以供選擇，適時滿足造型線的生產率，確保整個拋丸區域毛坯均布和合適的拋丸量。

（3）符合清理線的設計要求

單體缸蓋鑄件毛坯從造型線落砂機捅箱落砂出來后，經機械化輸送和冷卻、澆注系統及出氣針清除后，直接連續進入該設備，經該設備拋丸表面清理后自動輸送出，期間鑄件不落地、不增加其它轉運過程。

（4）滿足鑄件毛坯表面清理要求

我公司WD、WP、226B等系列內燃機配置的單體缸蓋鑄件毛坯對角線最大尺寸298 mm，單件帶砂及澆冒口余根質量28 kg。

該設備允許鑄件毛坯最大對角線尺寸850 mm，最大通過量25 t/h，鑄件最大單件質量150 kg，確保鑄件毛坯表面粘砂及氧化皮的拋丸質量。

（5）耐磨件使用壽命長

與鑄件毛坯接觸的設備面充分考慮了抗耐磨、抗沖擊、無焊縫組裝等合理化設計，皆采用軋制高錳鋼材料制作內襯，且拋丸區無運動部件。

3　使用效果

（1）鑄件毛坯表面清理過程中翻滾輕柔，無機械損傷，且翻滾徹底、均布，拋丸連續、無死角，表面清理效率高、質量好；

（2）全自動化運行，操作工僅需選擇運行模式、定時巡視運行狀態、進行維護保養，員工的勞動強度很低；

（3）適時選擇最合適的運行模式，避免拋丸器（總功率450 kW）一直滿負荷運行，相對降低了生產成本及功率消耗，設備運行至今安全可靠，開動率大于98%；

（4）設備周邊無顆粒飛濺、空氣質量達標，距離設備2.5 m外的噪音小于85 dB（A），對車間工作環境的影響很小；

（5）室體內襯使用壽命大于18 000 h，且外表美觀、便于調整與檢修。

［1］ 王春波.28GN履帶式拋丸清理機［J］.中國鑄造裝備與技術，2002（2） .

［2］ 羅志清 .DISA公司DV2-450拋丸清理機的應用［J］.中國鑄造裝備與技術， 2004（6）.

The Application of Through Continuous Type Bed Shot Blasting Cleaning Machine

ZHAO BaiLian， LI BaiSong， LIU Yong
（Weichai Power Co.Ltd.， Weifang 261061， Shandong， China）

The key equipment for single cylinder head casting blank cleaning production line， an imported straight through type shot blasting cleaning machine has been mainly introduced with its composition， structure characteristics， working principle and performance characteristics and with the effect of using in the production also summarized.

Blast cleaning；Put the bed；Rolling Mn13；Shot blasting machine；Cleaning separator

TG234;

A；

1006－9658（2015）01-0024-03

10.3969/j.issn.1006—9658.2015.01.007

2014-09-22

稿件編號：1409-665

趙佰連（1963—），男，高級工程師，主要負責鑄造設備的設計及維護工作.