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抛丸机夹持装备的设备结构及改进方法

发布日期:2018-05-09 08:02 浏览: 作者:抛丸机生产厂家

  现有的球磨铸铁管、灰铁管多为离心铸造产品 。采用热模法生产的铸管在防腐前需利用抛丸机清理掉铸管管身表面的涂料, 而部分钢管的除锈工作也运用抛丸机进行清理 。因此, 抛丸机能否正常并高效工作 , 直接影响企业的生产效率和生产成本 。本文旨在提供一种改进的抛丸机夹持装置, 对指导工业生产具有一定的现实意义 。

抛丸机

一、传统抛丸机的结构及工作原理

  热模法生产的 DN 100 ~ D N 600 离心球磨铸管和灰铁管抛丸机多为通过式清理设备, 主要由钢丸循环装置(其中包括抛丸器、提升机 、分离器、螺旋输送机)、抛丸清理室 、铸管升降装置 、旋转夹持装置(见图 1)、拨管机等组成 。铸管在封闭的抛丸室内通过旋转夹持装置夹持旋转 , 抛丸器将循环使用的钢丸以高抛射速度抛至管身表面, 从而将管身表面涂料抛净。

图 1   抛丸机旋转夹持装置

  为保证各种规格铸管的抛丸效率和抛丸质量, 不同规格铸管在抛丸室内需在一定高度位置旋转。某公司原设计铸管抛丸机夹持装置夹头为锥尖形 , 如图 2 所示。由于生产管子的规格不同, 通过轨道进抛丸室的铸管的中心高度距离夹持装置中心高度也就不同, 因此夹持装置要夹住铸管, 在抛丸室内就需设铸管升降装置, 如图 3

图 2   锥尖型夹头图 3   升降装置

  所示 。管子升降装置由 1 个举升油缸 、2 根导向柱、1 个底座 、1 个托轮支架和可转动托轮组成。由于抛丸室内钢丸高速飞射, 涂料在室内弥漫, 尽管对油缸、导向柱进行防护, 抛丸机运行半月内油缸和导向柱仍被钢丸抛坏 , 更主要的是经常因钢丸卡死导向装置使铸管不能进行升降 。这样不仅因升降装置中的油缸 、导向柱 、导向套经常损坏增加设备维护费用, 而且因铸管升降装置故障频繁 , 导致抛丸机作业率不足 60   , 严重影响了生产 。

二、抛丸机夹持装置的改进

  1、改进方法

  综合考虑生产的状况, 将抛丸机夹持装置原锥形夹头改为凹面型夹头, 如图 4 所示 。由于铸管在自行升降过程中与夹头产生接触摩擦 , 因此凹面型夹头采用耐磨铸铁铸造, 同时为满足不同规格铸管的抛丸需求,   设计夹头外沿直径在600 ~ 1 000 m m 之间;凹面夹角在 110°~ 130°内变化。

图 4   抛丸机凹面型夹头

  2、抛丸机夹持过程力学分析

  拨管装置将铸管拨至夹管装置托管位置时, 夹持装置水平相向移动接触管子端部外沿, 铸管的重力与夹头的支持力在垂直方向达到平衡。随后夹持装置凹面型夹头开始旋转, 在夹头与铸管液压接触压力下 , 铸管也会随之一起旋转 , 适当控制夹头夹持力(通过调整液压压力实现)使夹头夹持管子的夹持力相对不足 , 管子相对夹头以较慢速度转动 。

  由于夹头在水平方向上相向移动, 铸管在管端同夹头接触处分别受摩擦力 F1 和 F2 作用, 如图 5 所示。摩擦力 F 1 和 F2 的大小由夹管装置夹紧力决定。在这 2 个摩擦力的作用下, 铸管逐渐向夹头中心运动, 螺旋式上升 , 直至夹头中心位置 。当铸管中心线和夹头中心线重合时 , 夹头与铸管管端仍保持接触 , 在接触应力的作用下, 铸管由夹持装置自然夹紧, 并随夹头以相同速度旋转 , 从而达到抛丸机的工作要求

图 5   抛丸机夹持过程力学分析示意图

  当铸管抛净后 , 夹持装置停止转动, 夹管装置慢慢松开 。通过夹持装置的惯性转动以及铸管自身重力的作用, 铸管从夹头中慢慢滑落至托管位置, 最终完成整个抛丸过程 。

三、抛丸机夹持装置改进后效果

  通过对抛丸机夹持装置中夹头的改进 , 在实际生产过程中取得了如下良好效果:

  1)设备作业率由原来的 60  提高到 95   ;

  2)备件消耗由 3 .0 元/ t 降到 0 .25 元/ t ;

  3)设备检修时备件更换时间由原来的 16 h/ 次降到 2 h/次 。

四、抛丸机夹持装备改进意义

  通过创新改进抛丸机夹持装置夹头结构形式实现了铸管自动升降, 解决了传统铸管抛丸机升降装置设备故障频繁、备件消耗量大 、生产效率低下的难题 , 达到了投资省 、备件消耗低、生产效率高的目的。

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