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弹丸螺旋-抛丸机清理弹丸循环系统结构优化与改进2022-11-14

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本文围绕丸料、螺旋、分离器、壳体、装置、磁选、结构、分离、调节、螺栓等有关词展开编写的关于抛丸机清理丸料循环系统结构优化与改进的丸料螺旋相关文章,仅供大家了解学习。

抛丸机清洗丸料循环系统结构的优化改进。大多数发动机缸体铸件采用砂型铸造工艺。铸造成型后,需要落砂、浇注、浇注、热处理、振动除芯、一次抛丸、铸件表面打磨、手工精加工、二次精抛光、清理检查、铸件涂装等一系列精加工工序才能完成…
其中,抛丸清洗是提高发动机缸体使用寿命的关键工序。一次抛丸足以清洗R件的表面和内部氧化皮、砂粒,二次抛丸是在第一次抛丸的基础上对铸件清洗的补充,尤其是内腔的清洗,以达到更高的清洗质量水平。
发动机缸体的抛丸清洗设备有吊钩式、悬链线型、堆积链型、鼠笼型、机械手型、转盘式等几种结构形式[]],其中球团循环系统是整个抛丸机血液循环系统,由]振动输送机(也叫振动筛)或螺旋输送机、斗式提升机、球团渣分离器、球团流量控制系统组成。
1结构优化方法和措施*首先,制定丸料回收流程,如图1。
利用AutoCAD绘制丸料循环系统的总体装配图和部件图,利用Solidworks建立各部件的三维模型,包括斗式提升机、螺旋输送机、振动输送机、颗粒分离器、流量控制阀等。利用气体流场分析软件对全帘式颗粒分离器的流场进行了分析。
ANSYS。利用Workbench软件对丸料循环系统进行仿真,并根据仿真结果对其结构进行优化。将优化结果代入Workbench软件进行仿真验证。
图1回收流程图图2三维建模与仿真分析。利用Solidworks建立各部件的三维模型(图2),对各部件进行网格划分,利用ANSYS—Workbench软件对丸料循环系统进行仿真(图3)。
利用FLUENT分析全帘式粒渣分离器的流场分布图(图4)。
图2丸料循环系统的三维结构图3丸料循环系统各部件的模拟应变应力图图4全帘式丸料出渣机的流场分布图3丸料循环系统的结构优化与改进3.1丸料输送机是一种广泛用于输送散状物料的设备,分为振动输送、螺旋输送和皮带输送几种形式。振动输送机又称振动筛,是一种设备。
通过筛面上的网孔,可以根据粒度要求将物料分成几种类型,从而实现筛分功能,物料在分选过程中可以通过振动源向前运动。
螺旋输送机常用于发动机缸体抛丸清洗机械,是一种无柔性牵引构件的连续输送机械。利用带螺旋叶片的螺旋轴的转动,使物料沿螺旋面相对运动,在溜槽或输送管壁的摩擦下,物料不会随螺旋转动,从而轴向推动物料,实现物料的输送。它主要由螺旋轴、滑槽和驱动装置组成,如图5所示。
根据其使用特点做了以下改进。
图5螺旋输送机结构1外壳2螺旋叶片3螺旋轴4悬浮轴承5从动装置6驱动装置7进料口8出料口3.11驱动装置驱动装置为连续输送机提供动力,主要由电机、减速机和电机底座组成。
而电机减速器一般都是购买的。
秘书与螺旋轴之间的连接一般包括链传动、联轴器和轴减速器等。
链传动相对简单,国内生产设备普遍采用这种传动方式,相比其他方式成本较低。
由于减速机可以正反转,如果不考虑电机的旋转方向,下一次可能会出现一段传递张力的链条,如图6a所示。
正确的设计思路应该是先确定螺旋轴的旋转方向,再根据物料的输送方向确定螺旋叶片的左右旋转方向。
第二种采用弹性联轴器图6b,可以将连接轴之间的干涉因素降低到较低的程度。
弹性联轴器还允许被连接的轴在其各自的载荷系统的作用下在轴向方向上自由偏转或移动,并且浮动而不会引起相互干扰。
国外设备广泛采用轴减速器,如图6c所示。
3.12螺旋轴螺旋轴一般包括螺旋叶片、左右轴头和钢管。
螺杆轴一般是空心的,这样可以节省材料,减少螺杆轴的挠度。
由于螺旋片是焊接在轴上的,其自重会增加轴的挠度,所以在设计计算过程中要加上螺旋片对螺旋轴的作用力。
螺旋轴的叶片大部分由4-8毫米厚的钢板制成。
螺旋输送机的寿命取决于螺旋叶片的耐磨性。螺旋叶片顶部磨损严重,主要是磨粒磨损、氧化磨损和热磨损。
提高螺旋叶片的耐磨性,可以采取以下措施:(1)表面强化不仅提高表面硬度,还具有其他金属材料表面的一些特殊化学性质。可采用电弧和火焰处理来提高金材料的硬度;(2)在螺旋叶片的上部安装耐磨钢板或增强聚合物耐磨片;③刷涂耐磨涂层,如HNt耐磨涂层,附着力强,成型性好,稳定性高,摩擦系数小,刷涂工艺简单,适用于温度低于100的场合。其抗冲击性差,耐磨性比铸铁高2.5倍;④聚氟乙烯网制成的螺旋叶片,填充聚合物粉末或合金粉末及氧化物,粉末冶金烧结而成,耐磨性高,年磨损量仅为0.002 ~ 0.004 mm。
(a)链传动(b)弹性联轴器(c)轴装联轴器图6驱动装置3.1.3壳体壳体是一个相对封闭的空间,对物料起导向作用。多为u型钢槽体。根据使用要求,不同截面尺寸和厚度不同,可采用平法兰、角铁法兰或分段接头连接..外壳的上部有一个顶盖。必要时,顶盖可做成防尘罩,用于卧式螺旋输送机的进料(该罩开在机槽内),常做成形,以安装料斗或料仓。出料门开在机槽底部,有时沿长度力'方向开几个孔,以便中间出料=。卸料也做成方孔,便于安装平板闸门。
3.I.4由于悬浮轴承体的存在,中间悬浮轴承会减少有效物流运输的截面积,同时在中间轴承处中断十个螺旋Il。
此外,由于螺旋机悬挂轴承的工作环境中有大量的灰尘,因此需要更加严密的密封。同时由于悬挂轴承座和中间轴的设计缺陷,导致悬挂轴承和中间轴磨损严重,改进为下半型(图7)。这种类型由两个Ml2X45螺栓连接剖分轴承下半部分组成,安装和拆卸更方便,轴承座易于铸造,成本低。
图7上下分体悬挂轴承1联接轴2联接螺栓3悬挂轴承4上半分体轴承5下半分体悬挂轴承座3.1.5带中间连接轴的螺旋输送机中间轴为整体结构,磨损后需要更换时,需要移动笨雨的丝杆,以便放入新的中间轴,特别是在抢修时,这种中间轴的缺点更加突出。
如果采用组合式中间轴,即在螺旋空心轴的两端焊接一段带有凹形挡边的实心轴,而中间提升轴承做成两端带有凸形挡边的实心轴。装配时,将带凸端的实心轴插入带凹槽的实心轴中,然后用垂直于凹凸方向的螺钉将两轴紧固(图8)。这种中间轴在形式上很像半联轴器。因为是用销钉和螺栓与端部连接轴连接,所以在更换中间轴时,需要更换中间轴。
同时,由于中心轴两端有挡边,防止了毛毡轴承轴向移动,更好地保护了轴承的密封性能(图9)。图8组合中间轴1、端联接轴2、销轴3、中间轴4、端联接轴5、销轴5、下半部6、中间轴7、销轴8、端联接轴3.1.6。设计螺杆端结构时,注意螺杆端板与进料边缘之间的距离。
如图10所示,在排放口和端板之间有大约l50毫米的距离。b,以避免芯块和端板之间的直接接触,并zui小化密封结构的压力。
当纵向螺钉与横向螺钉连接时,注意纵向螺钉的转动方向。如图1O所示。c、纵向螺杆的中心逆时针旋转。如果螺杆的叶片顺时针旋转,颗粒很可能进入端板并积聚在端板上。
端板密封结构有毛毡密封、带有密土寸的防尘环和带有多个硬币叶片的迷宫环。
毛毡端板加T复杂,更换时工作量大;增加标准防尘圈的成本较低,但由于防尘圈的弹性比较大,在实际使用中,防尘圈可能会随着带有端板的轴一起转动,所以在使用时在防尘圈外面增加一个叠片;迷宫环结构主要由南胶圈、迷宫盘和漏沙板组成,端板采用通孔,结构简单,成本低,实际使用中密封效果好。
图10螺旋端部结构的改进3.1.7端部轴承的密封结构3.2斗式提升机斗式提升机由摆线针轮减速器、上下滑轮、输送带、料斗、盖板和张紧装置组成。
3.2.1卷扬机上盖卷扬机上盖将动力装置、张紧装置和卸荷装置集成为一个整体fqJ。
其重要部件包括壳体、角钢法、升降螺杆、带鹰轴承、链轮、链条、摆线针轮减速器、减速器底座等调节皮带松紧的部件。必须在起重机的L盖上安装张紧装置。F}1采用E-lift张紧力'型,比推式张紧操作简单。然而,因为需要一定的张紧行程,所以盖的高度增加了。
同时改进了罩壳的结构,皮带轮和轴的安装艺术也有所提高。
改进后的壳体结构如图11_b所示,开口[1IF}1的上部直接打开,这样皮带轮和轴组装后可以一起从壳体顶部放入,制成的结构更加美观。
图ll壳体结构改进:用HT200铸造皮带轮代替原来的焊接皮带轮,用螺栓连接定位(图l2),可以有效防止皮带轮的轴向移动,使安装更加方便实用。
图12改进的滑轮结构1、滑轮2、螺栓3、轴。电梯外壳有多种搭接形式。
由于提升机外壳所用板材厚度较薄,一般为3 ~ 4mm厚,且外壳开孔较多,如搭接不合理或焊接工艺不合理,容易造成钢板焊接变形,影响使用和美观。如图13所示,有两个搭接接头。右图中的搭接接头,由于钢板的弯曲角度误差和焊接变形,容易造成焊缝处的钢板鼓包或塌陷,而左图中的搭接接头可以避免这种缺陷,弯曲位置起到了加强筋的作用。
图l3壳链模式下上盖密封的好坏直接影响整个设备的使用效果。由于输送的物料颗粒小,粉尘多,很难密封。现有的密封结构多为迷宫密封,毛毡密封提升机采用链传动。摆线针轮减速器一般用作减速器,具有结构紧凑、体积小、运行平稳、噪音低等优点。
为了防止提升机停止时反转,对于提升能力大的一般采用制动电机或棘轮装置。
3.2.2启闭机下盖启闭机下盖由外壳、滑轮(从动轮)、观察口、维修口、进料口、传动轴、带座轴承等部件组成。
滑轮盖和滑轮盖采用相同的结构和连接方式。轴的中心高度保证料斗不与提升机外壳底部接触,并能保持20 ~ 30密尔的距离。轴承采用P座,用角钢框架固定,外露轴端有盖。根据生产力的类型,提升机料斗分为两种,即铸造料斗和焊接料斗。
随着升力的增大,料斗的容积也会增大,必然导致料斗质量的增加。所以在系列化设计中,把升程在100t以下的料斗定为铸件,材质为HT150;100t以上的料斗指定为焊件,易磨损部分采用高锰钢。
建议减速器底座与壳体的连接形式用焊接连接代替螺栓连接。
3.3粒渣分离器3.3.1风选分离器风选分离器主要由两部分组成:螺旋输送机、分选段和粒料仓-)(陶l4)
根据结构不同,可分为全帘式分离器和壁挂式分离器。
图l4全帘风选分离器风选分离器包括分配螺杆、丸粒砂分离室和丸粒砂流帘形成机构。它的T工作原理是:丸砂混合物从升降机流出,F}1分配螺杆形成瀑布般的丸砂流帘。
除尘风机通过分离器的空气N排出,利用重力风选原理,将气流帘中的球团与金属氧化皮碎片、破碎球团、粉尘有效分离。大颗粒废物从分离器的颗粒中溢出(流出),小颗粒和灰尘从废物出口流出,颗粒进入颗粒料仓循环。
其中,分配螺杆和颗粒分离室基本没有区别,但形成颗粒流帘的机理很多。综合考虑,JfJ分为以下四种情况:①手动重锤型;②手动内帘调节;③手动外帘调节;④自动气缸修整
(1)手动重锤窗帘调节装置
该器件是zui常用的器件之一(图L5。a)。它具有简单的结构。它通过铅球的堆积重量,用重锤推开钢板,使铅球流入分拣区。
这种调节装置可以根据需要使球团即使遍布分选I区也能以帘的形式落入分选区,使有效球团更好地与m分离,但其调节繁琐且不准确,特别是需要分离大吨位球团和砂混合物时,会导致流帘分布不均匀,从而影响其在分离室段的分离效果。球粒与砂粒分离不彻底也会导致抛掷效果不佳,易损件过度磨损。
(2)手动内部窗帘调节装置
该装置是bl新东公司分离器使用的一种装置(W15-B),整体结构比较紧凑。
这个装置有两个调节,一个是全帘调节装置,通过螺栓调节全帘板的距离。调节范围不要太大,两边都需要调节,方便小吨位分离器。另一个调整是区分钢丸和沙子,可以减少钢丸的浪费。该装置可用于铸造型砂的设备中,当调整准确时,可将部分钢丸与型砂区分开来。
这种结构对风速调节也很严格。
(3)手动外部窗帘调节装置
该设备由美国的PANGBORN公司使用(图L5。c)
通过安装在风选机外部的调节装置来实现,通过F 1活结螺栓和操作手柄来调节帘挡板与下堆垛板之间的距离。
该装置也为气动窗帘挡板和设备自动化奠定了基础。
(4)自动气缸调节装置
此设备(net L5。d)由手动外帘调节装置发展而来,其挡板由南风缸控制,其中一个便于在选定区域的长度方向均匀布料;其次,便于在南溢流口实现均匀下料。
这种流动帘更便于在分离室中更有效地分离颗粒和杂质。
图l5全帘式空气分离器壁挂式空气分离器的主要部件有壳体、筛板、散料棒等。(图16)。壁挂式空气分离器与流帘式空气分离器相比,没有布螺旋等辅助装置。
其工作原理是:丸料由提升机进入分离器,在下滑过程中由调节板进行粗略分配,形成一定厚度的幕帘。
除尘风机通过南分离器的风口吸入空气,利用重力风选原理,将流帘中的球团与金属氧化皮碎片、碎球团、粉尘有效分离。细颗粒和粉尘从废料口流出,颗粒进入颗粒料仓循环。
图l6壁挂式空气分离器3.3.2磁选机磁选机由分离器螺杆、滚筒筛、磁选滚筒、颗粒仓等组成
颗粒分离器的漏斗处没有进料门,用于向设备供应新颗粒。
包括结构壳体、磁选滚筒、磁选滚筒、流量调节板、磁极调节装置等(17)。
I的原理是这样的:球团矿7-昆古尼特进入分离器,结呈帘状进行第一次磁选。金属球团被磁辊吸到非磁性区域,落入料仓,分离不完全的球团进行第二次磁选,非金属流向非金属料仓。
主要用于丸砂混合物中杂质密度高的地方,分离效果可达99.5%。
特别适用于含砂量大的铸件。
当球团循环系统中杂质含量大于10%时,磁选机的优势更加明显:1 .主磁选滚筒1;2主磁分离鼓2;3一个螺旋进料器L;4 a螺旋给料机2: 5 a调车轨道;6.吸管;7检修门;8分隔条;9杆均衡器;10 a吸力LJ;L1减速角钢;12是偏转器;13一个废料筛;14膨胀箱
图17磁选机的改进3.3.3上述磁选机使用中存在的问题是:分布不均匀
主要原因是布料f]的大小由传感器或重锤控制,导致料层厚薄不均;分离效果差。由于料层厚度不均匀,选风区风量分布不均匀,L叶J碎钢丸和型砂不能有效分离。
因此,在设置果汁时,可将进料口改为闸门控制。
绞龙和分离器由几根网管连接,每根网管都设有闸门,可在初次调试时手动调节,完工后固定,可有效提高绞龙的均匀分布。
根据不同结构的选粉机,可以确定布布西峰选区的风速,可以有效地实现球团矿和炉渣的分离。
设计中采用了两种方案(net 18)
方案一分离区水平分布,沉淀区较短,因此分离区所需风速较高。根据UTSC < UA < UTSD公式,钢丸的粒径为0.8毫米,在7m/s的风速下,0.3毫米以下的碎钢丸和0.8毫米以下的型砂颗粒可以有效分离。方案二分离区垂直分布,沉降区较长,分离区所需风速较小,钢丸粒径为0.8133 _ 133。在5m/s的风速下,能有效分离0.3mm的含F碎钢丸和1.2mm以下的型砂颗粒
根据不同的抛丸需求选择两种方案。
图18改进方案3.4丸料控制系统3.4.1丸料控制阀的结构丸料控制阀用于开启或关闭丸料流。它安装在储料斗和颗粒滑槽之间。一般来说,有两种方式来控制打开或关闭:电磁阀控制和气缸控制。
发动机缸体清洗抛丸机中使用的抛射控制阀如图19所示。丸料控制阀南面的两个控制闸门分别由电磁阀和气缸控制,电磁阀闸门和气缸闸门独立控制阀门的开启和关闭。
电磁阀的回复力由弹簧控制。当弹簧伸长时,控制阀关闭。
当电磁阀通电时,阀芯移动,抛射体控制阀打开,弹簧处于收缩状态。
当气缸收缩时,控制阀关闭,当气缸膨胀时,控制阀打开。
图19丸料控制阀3.4.2丸料控制阀的改进丸料控制阀由壳体、丸料导管、闸门、气缸和支架组成。
目前弹用控制阀有DK28、DK50、DK80三种,DK28应用较广。
原弹用控制阀的壳体主要由HT200铸造而成,其铸造质量占整个弹用控制阀的2/3。由于闸门是两端支撑,在制造过程中同轴度不易加工,闸门在启闭过程中容易卡死,安装、调整、维修也比较麻烦。
为此,老式的射料控制阀(图20)进行了改进。外壳用圆管焊接,一边焊接密封,另一边用螺栓固定。闸门由一端支撑,并与射管相连,因此很容易拆卸。
图20改进后的丸料控制阀4结论发动机缸体抛丸清洗的丸料循环系统,通过螺旋输送或振动输送、铲斗提升、丸料渣尘分离和丸料流量控制,实现丸料的定量连续供给,是保证缸体清洗质量的关键。
通过各部件的结构优化设计,实现抛丸机的高效稳定运行。

公司借鉴国内外厂家的产品性能和生产经验,开发了抛丸机清理系列产品,主要生产喷砂房、钢管外壁抛丸机、钢管内壁喷砂机、转台式抛丸机、悬链步进式抛丸机、钢板抛丸机、吊钩式抛丸机、履带式抛丸机、台车式抛丸机、辊道式抛丸机、悬链式抛丸机、大型铸件抛丸机、钢瓶外壁清理机、带钢线材抛丸清理机、钢板型材清理喷漆烘干线、树脂砂生产线、粘土砂处理、喷砂机、除尘设备等100余种产品。我们技术设计所积累的经验使我们能够为用户就近提供需要的解决方案。公司利用技术为工业制造商,铸造厂和金属加工企业提供服务,解决他们的特殊要求。


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