六工位悬链式抛丸机|悬链式抛丸清理光饰机研发应用

铸铝件因其铸造工艺性能好、耐腐蚀等特性，被广泛应用于航空航天制造业，汽车行业，发动机制造业，水泵、油泵制造业等。铸铝件一般加工部位都比较少，大部分以铸态表面形式应用到装备中。但是，无论是一般铸造，还是经过精铸后的铸铝件，其表面都需要进行清理才能使用。实验证明，用抛丸清理的方法可以彻底清除掉铸铝件表面的附着物，并且通过弹丸的抛打，可使工件的表面组织细化、均匀，提高表面质量。一直以来，都是用常规的清理设备对铸铝件进行抛丸清理，并没有针对铸铝件特性而研发专用清理设备。这样，对于结构复杂的铸铝件来说会存在抛丸死角，而且生产效率也不高。

研发人员根据铸铝件的特性，结合悬链式抛丸清理机生产率高、吊钩悬挂清理不碰伤工件等特点，研制开发了一种专门用于清理铸铝件的新型悬链式抛丸清理机。该设备特别设置了六个抛丸清理工位，每个工位上设置两台特殊抛丸器，因为要达到对工件的光饰效果，需向磨料(弹丸)中加入铝粉或是镁粉，所以抛丸器要具有特殊的密封结构。该机设置了六个工位对挂在工装上的众多工件进行清理，生产率最高可达 50 0 0 件 /h，这是史无前例的。

1 功能概述

该设备采用大抛丸量、曲线叶片抛丸器，对在抛射区内挂在工装上自转的众多铸铝件进行全面彻底的抛丸清理，得到光滑、细密、均匀的理想表面。同时在弹丸中加入铝粉或是镁粉等光饰材料，这些粉末大部分会吸附在弹丸的表面，在弹丸打击工件的同时，起到对工件光饰的效果。经过抛丸光饰的工件外表面十分美观，表面清洁度达到 A — B 级，表面清理等级达到 S a 2 ~ 2 .5 级，同时还提升了工件的整体质量，延长了工件的使用寿命。

2 主要技术规格

清理工件最大尺寸(带工装):e1000mmx1200mm; 单钩工件最大重量 :500kg;
抛丸器 :型号 :Q063

数量 :12 总抛丸量:12x250kg/min 总功率:12xl5kW;

弹丸循环系统 :数量 :2 套
循环量 :2x9Ot/h ;

悬链输送机 :链速:1一lOm/min(无级变频调速) 功率 :4kW

链长 :约 50m ;

清理等级:GB8923-88 A—B Sa2.5; 总风量 :44000m /h;

设备总功率 : 350kW 。

3 设备的组成及结构特点

该设备主要由抛丸清理室体(2个 )、密封辅室 (2个 )、平台 (2 个 ) 、除尘系统 (1 套 ) 、悬链输送系统 ( 1 套 )、抛丸器 (12 台 )、自转机构 (2 套 )、地基、底部螺旋输送器 (4套 )、提升机(2套 )、分离器(2套 )、电气控制等部分组成 (图 1)。

3.1 抛丸清理室

两个左右对称的抛丸清理室组装在一起，两端各连接密封辅室。抛丸室两端设气动大门，当工件在抛丸室内进行抛丸清理时，大门关闭，有效防止弹丸及粉尘的逸出。为保证弹丸能有效地抛射到清理工件表面上，室体一侧装有6个工位、12台不同位置的抛丸器。室内有高强度、高耐磨性的 ZGMn13护板防护，以保护各壁板不受磨损。为防止丸尘外溢，室顶“u”形通道采用多层胶板密封，粉尘由室体侧面上方的排尘口至除尘设备净化处理。

3.2 抛丸器

该设备选用 12台单圆盘曲线叶片抛丸器，每个抛丸工位设置两台抛丸器，利用先进的微机模拟系统模拟出对工件的抛丸清理过程,得到最件抛射角度。该抛丸器由叶轮、叶片、分丸轮、定向套、主轴、壳体等主要零部件组成(结构剖面图如图2)。使用曲线叶片抛射速度比较高,一般可达83m/s。叶轮转速一般可达到2350r/min,比直线叶片抛丸器抛射速度高15%左右,可缩短对工件的清理时间,进一步提高生产率。采用单圆盘叶轮,用叶片销、弹簧卡固定叶片,抛射带比较宽且集中,抛丸均匀。

另外,为达到对工件的光饰效果,需向弹丸中加入铝粉或是镁铝,这样对主轴轴承的密封就提出了很高的要求。为此,研发人员特别设计了一种特殊的迷宫密封装置,不仅可以有效地防止粉尘的侵入,而且特殊的导油结构可以随时对轴承进行润滑及散热，有效控制轴承温升。

3.3 悬链输送系统

悬链系统由吊钩、悬链驱动装置、PX 160 模锻链、涨紧装置等组成。本系统是工件的输送部件，负责将工件从室体外输送至抛丸区，在抛丸区中问由自转减速装置带动，使工件进行原地自转，达到对工件的各个表面进行全面清理的目的，工件抛丸处理后再由本系统输送至室体外卸件。

3.4 自转机构

本设备设有两套自转机构，每套自转机构由减速机、支架、主动链轮、链条、涨紧弹簧、支撑滚轮等组成 (如图 3)。每套自转机构上设置三个自转工位。工作过程中，当负载吊钩到达室体内抛射工位时，吊钩上部的链轮便与自转机构运动的着链条相啮合，实现吊钩自转，对工装上的众多工件进行全面的清理、光饰。

3.5 丸料循环净化系统

丸料循环系统包含以下各部件 :提升机、分离器、螺旋输送器、丸料控制系统、抛丸器等。从斗式提升机流入的丸、渣、尘混合物，由分离器螺旋送到分离器，并被分离器螺旋沿分离器均布，然后通过分离器重锤的调节，呈流幕状均匀流至丸料仓，丸料仓的弹丸经供丸闸门进入抛丸器，抛丸后的丸、渣、尘混合物经清理室、螺旋输送器进入提升机，提升机再提至分离器进行分离，依次循环使用。

3.6 除尘系统

除尘系统由一级尘降室、二级旋风除尘器、三级滤筒除尘器、离心式高压风机、管道、排尘烟囱等组成。 . 抛丸清理时产生的含尘气流经过一级沉降室和连接管进人二级旋风体除尘器、然后进入滤筒除尘器，含尘气流经滤筒过滤后(除尘效率不低于 99.9%)经过离心式通风机排入烟囱进行高空排放，排放粉尘浓度 100rng/m ，符合国家环保局规定的行业排放标准。另外，因为该设备的磨料(弹丸 )中加入了光饰作用的粉末，在清理过程中会有一部分粉末被抽风机吸到滤筒除尘器中，为了防止粉末集中产生危险，在除尘器上特别设置了差压控制器，粉末吸附过多时会自动报警，采取清灰措施。

4 工艺流程

将待清理的工件装在工装上，在吊具的吊装下进入抛丸清理室，当进入抛丸清理区后停止，抛丸室大门关闭，工件在自转机构的驱动下自转，同时抛丸器对工件进行抛丸清理、光饰，清理完毕后，大门开启，工件运出室外卸件。本设备设置五组，共 30个吊钩装置，当一组 (6 个 )吊钩在清理室进行清理的过程中，其它吊钩可进行工件的装卸。其工艺流程为:装零件一抛丸清理一卸零件一装零件。

本设备采用可编程控制器 (PLC)控制，预留 10% 输入输出点。整套系统可自动操作，也可手动控制。