雙行程連續式拋丸清理機的更新改造
2018-04-12
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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,是1968年組織當時(shí)本廠(chǎng)的工程 技術(shù)人員自行設計制作的設備。經(jīng)歷30多年,設備 的技術(shù)水平和基本配置,已遠遠不能滿(mǎn)足正常需求; 加之經(jīng)多年的連續使用,設備各零部件的的老化、磨 損已相當嚴重,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 狀,淘汰原機更新設備已勢在必行。2003年對其更 新,2004年在新制設備完成制作、車(chē)間生產(chǎn)通過(guò)調整 具備安裝條件后,進(jìn)行了新拋丸清理機的安裝調試。本文由青島鑄造機械廠(chǎng)家青島青工整理。
1、 拋丸清理機所清理鑄件的品種規格
該設備主要是完成對我廠(chǎng)中速機的大中型鑄件 的拋丸清理。產(chǎn)品的品種包括6160系列、6170系列 和8170系列等的機體、曲軸、油底殼、飛輪殼、曲軸 箱、飛輪、機前蓋、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機型的相同工件大不少,故原拋丸清理機 無(wú)法承擔生產(chǎn),新拋丸清理機的設計就必須考慮。幾 個(gè)典型鑄件的工藝參數如下: 8170Z01.5001機體: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、設備更新的設想
新設備在開(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)提高設備的配置來(lái)提高裝備的 技術(shù)水平;改進(jìn)除塵系統,提高除塵效果,徹底改善 車(chē)間工作環(huán)境。 計劃將原六拋頭設計改為八拋頭設計,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)葉片結構;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 的拋丸量,8為該
拋丸機的拋丸數量,1.15為拋丸量 的附加系數)。
3、設備的選型設計
對該設備的選型,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 衡。在保證設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,提高設備的基本配置。對新 的拋丸機室體空間的選擇,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。在此原則下確定設備的設計匹配方案。
3.1 設備的主要技術(shù)參數
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:180—4RK; 拋丸器拋丸量:480kg/min; 拋丸器數量:8臺; 電機功率:30kW; 丸砂分離效率:99.8!; 除塵器排放濃度:100mg/m 設備噪聲:85db(A)。
3.2 對設備配置的具體要求
(1)根據對單鉤承重的要求,懸鏈系統選用 6inch的重型模鍛可拆鏈。(2)對懸鏈的行走速度要實(shí)現可調,采用變頻器 控制驅動(dòng)速度,以利于調節拋丸過(guò)程的生產(chǎn)節拍和 組織生產(chǎn)。 (3)對拋丸吊鉤間距的選擇要本著(zhù)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;吊鉤要求具備自轉系 統,以利于鑄件的充分全面得到拋打。 (4)拋丸器:采用由美國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 式葉輪結構。其應用效果已經(jīng)多年應用證實(shí)認可。 (5)對射出彈丸的拋射帶要求經(jīng)過(guò)計算機作在 拋丸室體內的三維動(dòng)態(tài)模擬,既要顧及所有需清理 鑄件,又要盡量減少彈丸的空拋,從而較大限度的提 高彈丸的利用率,同時(shí)減少對清理室內防護板的磨 損;拋丸器數量設置為八臺,為的是保證設備的生產(chǎn) 效率。 (6)對設備的其它配置要求:減速電機全部采用 SEW公司的產(chǎn)品,PLC控制系統采用日本三菱公司 產(chǎn)品。 (7)對室體護板采用分區布置的原則,拋丸器對 面磨損較大,選用KmTBCr20Mo材料,而包括室體底 板在內的其余部位選用ZGMn13-2,這樣既保證設 備的整體使用性能,又提高其經(jīng)濟實(shí)用性。 (8)彈丸材料采用#1.5~2.5mm的鉻鉬鋼丸,既 保證對鑄件的清理效果,又提高了經(jīng)濟性能。各種彈 丸材料的性能見(jiàn)表1。 (9)除塵系統:整套設備配置兩套獨立的除塵器, 自主室體和丸砂分離器分別接入引風(fēng)管道吸塵。這 樣有利于加強除塵分離的效果。 (10)設備總功率:375kW。
表1各種彈丸材料的性能
安裝調試
因拋丸量增加,彈丸循環(huán)系統結構尺寸相應增 大,原設備基礎要作相應變動(dòng)。故自設備基礎整改至 完成安裝用了20天的時(shí)間。安裝調試過(guò)程中出現了 一些意想不到的問(wèn)題。針對這些問(wèn)題我們都采取了 有效的解決措施。 由于該設備承擔的是對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置了 自旋裝置,但在拋丸過(guò)程中由于拋丸過(guò)程丸砂對鑄 件的強烈拋打,加之因安裝的鑄件自轉鏈條不能很 好的與吊鉤鏈輪嚙合,鑄件自身的旋轉速度高達每 分鐘上百轉,同時(shí)鑄件還存在上下跳動(dòng)、左右擺動(dòng)的 現象,造成直徑達#32mm吊鉤的負荷超出允許值而 出現斷鉤現象。對此,我們整改了自轉系統結構后又 在室體之上和懸鏈自轉鏈輪之間的空擋上增加副鏈 后得以解決。
對吊鉤斷裂問(wèn)題的處理:供貨商按照其設計制 作習慣,為便于制作將吊鉤設計為三段組合式結構, 材料選用45鋼調質(zhì)處理。我們通過(guò)對試生產(chǎn)過(guò)程斷 鉤現象的分析,要求其將吊鉤改為整體結構設計制 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。 該設備已于2004年11月份投產(chǎn)應用,使用效果良好。