抛丸工艺特点和行车式抛丸清理机原理分析-东光县旭东机械厂
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抛丸工艺特点和行车式抛丸清理机原理分析

2017-02-26 11:40:11
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  抛丸工艺是一种机械方面的表面冷处理工艺,就是利用高速运动的弹丸(60m/s~110m/s)流连续冲击被强化工件表面,迫使靶材表面和表层(0.10mm~0.85mm)在循环性的变形过程中发生变化,来提高材料的疲劳寿命,防止疲劳失效,塑性变形与脆断。
抛丸的原理是用电动机带动叶轮体旋转,靠离心力的作用,将直径约在0.2~3.0的弹丸抛向工件的表面,使工件的表面达到   的粗糙度,提高工件后续的附着力。抛丸工艺与喷砂工艺的区别是抛射,而不是喷射,抛射的不是砂,而是钢丸。钢丸的直径远大于喷砂的直径。抛丸工艺加工出来的产品,质量稳定,外表美观,而且加工速度快,经济性好。
移动式抛丸处理设备是      表面处理有限公司于20世纪70年代研制,当时被成功的应用在工业地坪表面、涂装行业、混凝土浮浆的清理和表面打毛上,大大提高了后续涂装材料同基层的粘结力。随着设备的不断改进和技术成熟,由于其环保和   的特点,抛丸工艺和设备在欧美发达   的公路养护、道桥施工等众多领域被广泛应用。抛丸工艺自从进入我国以来得到众多施工单位的认可,在高速公路、市政道路、隧道施工及混凝土桥梁涂装方面逐步得到了应用。
抛丸机的主要部件有:抛射器,上下料传送带,钢丸轮回系统,自动控制系统和环保系统等,见图1。抛丸器是抛丸机的关键部件。抛丸器中的双圆盘铆接成一体,构成叶轮体。叶轮体上装有八片叶片,叶轮体与位于抛丸轮中心的分丸轮一起装在由电动机驱动的主轴上,见图2。罩内衬有护板,罩壳上装有定向套及进丸管。工作时,弹丸由进丸管流入抛丸器。跟叶片作同步旋转的分丸轮使弹丸得到初速度。弹丸经定向套的窗口飞出,抛到定向套外面的高速旋转的叶片上,被叶片进一步加速后,抛射到被清理工件的表面上。
抛丸工艺与传统工艺的比较:
抛丸工艺在的道桥施工表面处理上应用非常广泛,近年来,在我国也开始逐步推广并使用。在我国传统的道桥施工表面处理中,主要使用的方法有人工凿毛、机械凿毛、高压水等,均存在效率低,环境污染严重,甚至在原混凝土表面因强烈振动产生微裂纹,不便于大面积机械化施工,粘结力较差的问题。
使用传统的凿毛和铣刨工艺进行混凝土路面表面处理,从图3可以看出:在高速冲击下,混凝土内部容易产生微裂纹;将突出的骨料振动松散;清理不   ;处理后的表面不均匀;环境污染严重;后续清理工作量大等。
使用抛丸工艺进行混凝土路面表面处理,从图4可以看出:处理后的表面美观平整,且没有盲区;对原有的混凝土基层影响很小,骨料无松动;粗糙度均匀可控;环境污染小;后续清理工作量小;后续的铺装工序的粘结性好等。
抛丸机在路面处理中的应用:
混凝土地面抛丸机进行路面抛丸的流程如下(见图7):利用电机驱动的抛丸轮在高速旋转过程中产生的离心力和风力,   颗粒度的钢丸在进入溜丸管时(可以控制钢丸的流量),便被加速带入高速回转的分丸轮中,在离心力的作用下,钢丸由分丸轮窗口以   速度进入定向套,再经由定向套窗口(控制丸料的抛打方向)高速抛出,由高速回转的叶片拾起,并沿叶片之长度方向不断加速运动直至高速抛出,抛出的钢丸形成   的扇形流束,冲击工作平面来达到清理强化的目的。然后钢丸、灰尘及杂质一起经过反弹室来到储料斗的上方。大功率的除尘器通过分离装置将丸料和灰尘分离,丸料进入储料斗继续循环使用,灰尘则通过连接管进入除尘器。当灰尘进入除尘器后,通过滤芯的分离,停留在储灰斗中和滤芯的表面。自动反吹除尘器可以通过压缩机提供的反吹空气自动间隔清理每一个滤芯。   后在机器内部通过配套吸尘器的气流清洗,将钢丸和清理下来的杂质分别回收,并且使钢丸可以再次利用。
抛丸工艺的发展前景:
抛丸机配有除尘器,可做到无尘   施工,既提高了效率,又保护环境,是典型的绿色低碳环保型清理设备。还具有以下优势:人工成本低,两人配合就可以操作;施工成本低,在路面清理中,平均在2元/m2左右;清理,可以达到500m2/h;清理过后留下干净的、整洁的、粗糙度均匀的地面,无需后期任何清理就能够进行后续的施工作业。同时,抛丸工艺还可以应用到石材处理、机场运营、标线清理、沥青路面养护等多个方面的表面处理中,涉及机械的大多数领域,如修造船、汽车零部件、飞机部件、枪炮坦克表面、桥梁、钢结构、玻璃、钢板型材、管道内外壁防腐等很多行业。可以看出,抛丸工艺能够应用于很多个领域,具有很大的发展前景。
行车式抛丸清理机的原理与应用:
1、主要技术性能:
该机具有以下优点:
(1)采用五个大抛丸量、高抛射速度的悬臂离心式抛丸器,能显著地提高清理效率、获得满意的清理质里。
(2)模拟抛射图(包括抛丸器数量和空间布置位置的确定等)采用计算机辅助设计,抛丸器的选用及布置   为合理,提高了弹丸的利用率,保证了清理效果,减小了对室体护板的磨损。
(3)采用磁风联合分离器,分离效果好。
(4)在弹丸循环系统中采用自动检测装置,当某部位运转不畅或卡死时,能自动报警。
(5)工件通过行车移动到清理室中心停止,通过行车上的自转机构边自转边进行清理,解决了大型工件利用台车清理时的工件翻身问题,自动化程度高,大大减轻了工人的劳动强度。
主要技术性能指标:
被清理工件的   大尺寸:2500mmX3000mm;
被清理工件的   大重量:20t;
抛丸器总抛丸量:5X250kg/min;
总功率:5x15kW;
弹丸循环系统循环量:90t/h;
总风量:28000m³/h;
总功率:147.15kW.
2、设备组成及结构特点:
抛丸清理机为行车式抛丸清理设备,由抛丸清理室、提升机、磁风联合分离器、振动输送器、抛丸器总成、弹丸收集系统、提升机平台、钢轨及支架、行车及吊钩自转装置、供丸系统、平车、除尘系统、电气控制部分等组成。
2.1、抛丸清理室:
抛丸清理室壳体为钢板、型钢焊接结构。室体内壁衬有ZGMn13护板。护板采用搭接式组装挂式结构,既能降低抛丸时所产生的噪声,又可方便地拆装   换。
清理室大门采用气缸控制,便于实现自动开关大门,大大减轻了工人的劳动强度。每个大门均装有保护开关,如大门未关上,则抛丸器无法启动,从而保证了人身   。
抛丸清理室的一侧壁上装有5台悬臂离心式   抛丸器,并设有三个抛丸清理工位,保证了对各种工件的抛丸清理,提高了清理质量。
清理室顶部吊钩通道设有橡胶、尼龙刷及气控密封装置等多层密封防护,地防止了钢丸飞出抛丸室外。
2.2、丸料循环分离系统:
丸料循环分离系统由丸料循环系统和丸料分离系统两部分组成。九料循环系统流程为:丸料仓→溜丸管→气控阀→抛丸器→抛丸清理室→收丸料斗→振动输送器→斗式提升机→磁风联合分离器→丸料仓。
在抛丸清理开始前,应确保循环系统的弹丸进入丸料仓及丸料仓中存有足够的弹以保证丸料循环系统空载起动以及在工作过程中有足够的弹丸。
丸料分离净化系统由振动输送器、磁联合分离器及除尘系统等组成。抛丸清理后的丸料及杂物由收丸料斗收集到振动输送器中,将其中的大块杂物分离出来,经粗筛后的丸料由斗式提升机提到磁风联合分离器中,通过
鼓将丸料中的砂粒分离出来,通过风选将丸米中的粉尘吸走,这样通过多级分离,分离效可达到99.9%。
2.3、除尘系统:
除尘系统由沉流式滤筒除尘器、离心式高压风机及从清理室、分离器到除尘器的连接管道等组成。其工作原理是:抛丸清理机工作时产生的含尘气体,经过分离器和室体连接管道进入除尘器,含尘气体在除尘器中过滤后,通过高压离心式通风机向空中排放。
2.4、工件输送系统:
工件输送系统由行车、工件自转机构及行车支架等组成。该系统负责将工件从室体外输送至抛丸区,在抛丸区由行车上的自转机构带动,使工件进行原地自转,达到对工件的各个表面进行清理的目的,工件抛丸处理后再由本系统输送至室体外卸件。
2.5、电气控制系统:
本机电气系统采用PLC集中控制,既能实现自动控制,又能手动单独控制。全线设备运行情况可从控制台的模拟屏上直接观察。