單體活塞環拋丸機工作原理及（jí）應用

摘要：介紹了ST6一（yī）M單體鑄造活塞環拋丸機（jī）的基本（běn）原理、主要（yào）技術參數和（hé）清理活（huó）塞環毛坯的應用情況。使用表明，ST6-M 活塞環拋丸機具有可靠性（xìng）高、清潔和高效的特點，可以作為取代Qll8清理（lǐ）滾筒的（de）*選設備。
關鍵詞：活塞環；毛坯清理；拋丸機
過去幾十年來，國內活塞環行業一直使用Qll8清理滾筒清理單體鑄（zhù）造活塞環毛坯和回爐料。該設備運轉時，活塞環毛坯之間互相的撞擊較大（dà），造成部（bù）分很薄的（de）毛坯斷裂，毛坯和回爐料的表麵清理質量很（hěn）差（chà），尤其（qí）是毛坯內圓根本無法清理幹淨，始終殘留很多（duō）粘砂。設（shè）備運（yùn）轉時噪音很大、生產效（xiào）率低、員工（gōng）勞動強度大、工作環境灰塵多，不符合安全、高效（xiào）和清潔衛生（shēng）的基本要求。無法清理幹淨（jìng）的毛坯會引起加工刀具的磨損，降低加工效率和產品加工精度。回爐料重新回爐熔煉（liàn）時，會造成爐內（nèi）的爐渣量多，增（zēng）加熔煉時間，造成能（néng）耗增加和鐵液化學成份的燒損，增加了爐前控製難度，也影響（xiǎng）爐襯的使用壽命。隨著生產的不斷發展，毛（máo）坯和回爐料的清理矛盾日益突出，1999年www91對鑄一車間（jiān）的清理（lǐ）工部進行了技術改造（zào）。
在技改前，www91對一（yī）般機械工廠應用的通用型橡膠履（lǚ）帶式拋丸機進行（háng）了詳細的調研。這（zhè）類（lèi）拋丸機適用於比表麵積小、表麵粘砂相對較少（shǎo）的小型鑄件的拋丸清（qīng）理。而對於單（dān）體環這類比表麵積很大、表麵粘砂很多的（de）小而薄的鑄件，開始時清理效果較好，但由於吸塵（chén）器往往不能有效清除大量的灰塵和細（xì）砂粒，所以在使（shǐ）用（yòng）一段時間後，丸料（liào）內混有大量的砂粒和（hé）灰塵，致使被拋丸（wán）葉片（piàn）拋（pāo）出的鋼丸量減少，降低了拋丸清理效果，需要經常對丸料進行篩分（fèn），去除灰塵和細（xì）砂，才（cái）能保證清理（lǐ）效果，拋丸機的使用很不方便。
根據上述情（qíng）況，www91與（yǔ）迪砂(常州)機械有限公司合作（zuò），請該公司設計單體活塞環專用拋丸機。經過反複研究，並考慮到現有的廠房高度和操作者的習慣，較終設計並製造了兩台單體活塞環毛坯和（hé）回爐料清理的sT6一M橡膠履帶式專用拋丸機，如圖1所示
圖1 ST6-m 單體活塞環拋（pāo）丸機
1 複式鬥提機 2 上螺旋輸送機 3 簾幕式風選箱 4 拋丸器 5 拋丸室（shì） 6 下螺旋輸（shū）送機 7 主磁選裝置 8 風選膨脹箱 9 副磁選裝置
2 ST6-M 拋丸機的（de）主要技術參（cān）數
較大（dà）裝料體積：0．17m ；
較大批料重量：360kg；
較大單件重量：15kg；
較大工件（jiàn）對角（jiǎo）線長度(取決於外（wài）形)：300mm；
拋丸器數量：1個；
拋丸器（qì）功率：llkW；
丸（wán）料流量：144kg／min；
丸料速度（dù）：70m／s；
初裝丸料量：460kg；
滾筒尺寸：o700mmx988mm；
膠帶速度：6．1m／min；
除塵器風量：530m3／h；
氣壓：6x10 Pa；
較高批料溫度：50o℃ ；
工作場地（dì）拋丸噪音：75-81dB(A)；
安裝功率：15．15／15．4kW；
外形尺寸(高×深×寬)(mm)：4345x2113x2999；
重量：4100／41 lOkg

ST6一（yī）M橡膠履帶式拋丸機主要由：拋丸室、拋丸器、複式鬥提機、主磁選裝置、副磁選裝置、上螺旋輸送（sòng）機、下螺旋（xuán）輸送機、幕簾式風選分離箱、風選膨脹箱、除塵器及電器控製係統組成，其結構特點分別為：
(1)拋丸室
拋丸室是（shì）拋丸清理機的主體，由拋丸室殼體、環型橡膠履帶和（hé）氣動門組成。室（shì）體尺寸為（wéi）：o700mmx988mm。環型橡膠帶（dài）分4層結構，一（yī）次成型，履帶上衝有06mm丸料溜孔（kǒng）。橡（xiàng）膠履帶由驅動輥子、改向輥子以及張緊輥子組成的驅動係統驅動。所有（yǒu）輥子通過法蘭軸承安裝在由6mm厚高性（xìng）能耐磨板製成的（de）兩邊室（shì）牆上。拋（pāo）丸室（shì）內（nèi）設有形狀合理、易於（yú）更換和維修的特殊耐磨板。拋丸室下部設有（yǒu）篩網，篩網下部（bù）為一帶螺旋輸送機的收集（jí）鬥（dòu）。氣動（dòng）室門由防止丸粒外泄的橡膠密封，內部緩衝板保證工件始終在傳送帶上翻轉，防止在皮帶和室門之間產（chǎn）生卡料現象。
(2)拋丸器
ST6一M拋丸機采（cǎi）用DISA公司特有的由llkW電機直聯驅動的D300型高效拋丸器，避免了因皮
帶傳（chuán）動而帶來的能量損失（shī）。拋丸器轉速2960r／min，o305mm的拋丸輪上裝有（yǒu）7個標準寬（kuān）度為（wéi）76mm的曲麵（miàn）葉片。所有（yǒu）零（líng）件均經過動平衡（héng）試（shì）驗，以確保運轉平穩。拋丸器位於拋丸室上部，便於安裝、調（diào）整和維修，獨特的葉片鎖緊設（shè）計使葉（yè）片很（hěn）容易被更換。
(3)複式鬥提機
複式鬥提機位於整套設備的左邊（biān），拋（pāo）丸室一側的是一*鬥提（tí），另一個是二*鬥提。兩個鬥提並到（dào）一起，由各自的減速電機分別（bié）進（jìn）行驅動，其中一個鬥提機的下段（duàn）連接著下螺旋輸送機，二（èr）*鬥提（tí）機的上段（duàn）連接著上螺旋（xuán）輸（shū）送機。複式鬥提機藉此與拋丸室構（gòu）成了（le）丸料的循環體，同時也增加了自身的安裝穩定性。複式鬥提機設計成上、下（xià）兩（liǎng）段（duàn），中間用螺栓連接，以便於運輸和（hé）安裝同時，還設計了便於安裝、調整和維修的檢修門。
(4)主磁選裝置
主磁選裝置位（wèi）於整（zhěng）套設備的（de）左邊中段、複式鬥提機的前麵，其本身就安裝在（zài）複式鬥提機的箱體上。
主磁（cí）選裝置的上蓋板通（tōng）過一個過渡接管接到一*鬥提機的上出料口進料，大量（liàng）的丸料夾雜和少量的砂在這裏被分離。其下（xià）出（chū）料口則分成兩路：丸料一（yī）路流向二*鬥提機（jī）的進料口；大量的砂、夾雜和少量丸料則通過自（zì）帶的螺旋輸送機輸送到副磁選裝置。主（zhǔ）磁選裝置自帶一減速機與主機聯控，工作時內有永磁材料的滾筒一直旋轉，利用磁性原理將有磁性的丸料吸到一邊，非磁（cí）性的砂等留（liú）在另（lìng）一邊。可以通過（guò）改變滾筒軸端調節杆的位置來調節滾筒內磁力線的（de）分布位置，以達到較（jiào）佳（jiā）的分離效果。
(5)副磁選裝置
副磁選裝置位於主磁選裝置的左下麵。其進料口與主磁（cí）選裝（zhuāng）置螺旋輸送機出（chū）口相接，出料口分成兩路：少量的（de）丸料回到一*鬥提（tí）機，大量的砂流進廢物箱。副磁選裝置（zhì）本身自（zì）帶一減速（sù）機與主（zhǔ）機聯控。主磁選（xuǎn）裝置與副磁選裝置（zhì）配合使用，每分鍾可（kě）以從鋼丸係統中分離出100kg砂灰。
(6)上（shàng）螺旋輸送機
上螺旋輸送機位於整套（tào）設（shè）備的中上部（bù），其左（zuǒ）端與複式鬥提機相接，右端與安裝在拋（pāo）丸室上的幕簾．式風（fēng）選分（fèn）離箱相（xiàng）接，它本（běn）身帶有與主機（jī）聯控的減速（sù）機。由複（fù）式鬥提機中的二*鬥提機輸出的丸料，經此螺旋輸送機（jī）送給（gěi）其前部的滾筒篩進行篩（shāi）分，丸料落入幕（mù）簾（lián）式風選分離箱做進一步（bù）分選；較大的（de）渣及澆道片被送入前部集渣室，通過下麵的管道流進廢物箱。
(7)下螺旋（xuán）輸送機
下螺旋輸送機位於整套設備的中下部，其左端與複式鬥提（tí）機相接，右（yòu）端與拋丸室下的收集鬥相接。它本身不帶動（dòng）力，是隨複式鬥提機中的一*鬥提機聯動（dòng），主要作用是將收集鬥中的丸料送入一*鬥提（tí）機。
(8)幕簾式風選分離箱
幕簾式風選分離箱位於拋丸室上後部，由專用支架與拋丸室（shì）連接固定。其上部左（zuǒ）側（cè）與上螺（luó）旋輸送機相接，來自複式鬥提（tí）機的丸料由此經過滾筒篩落入分（fèn）選區。丸料自分（fèn）選區成幕簾狀落入分離箱下麵的貯料鬥（dòu），在（zài）此過（guò）程中借助除塵器的風力將丸料中的碎丸渣和粉塵分離，以提高（gāo）拋（pāo）丸（wán）效（xiào）率（lǜ）。大（dà）一些的渣及（jí）澆（jiāo）道片等被滾筒篩送人分離箱右側的（de）集渣室，通過下麵的管道流進廢物箱。分（fèn）離箱下麵有兩個出口：一個是通過其下麵的丸料閥將丸料送人拋丸器的（de）喂料管；另一個是將碎丸渣和粉塵通過（guò）管道送人廢物箱。分選區有一掛著兩個（gè）料鬥的（de）調（diào）節板，可視
丸料落下的情況向鬥中添加丸料（liào）進行調節，以使丸料成幕簾狀落下。在風選分離箱的出口有一調節活門，使用時可視風量大小調節活門的（de）開啟角度。
(9)風選膨脹（zhàng）箱
風選膨脹（zhàng）箱位於拋丸室後部（bù）和複式（shì）鬥提機之間，與拋丸室用螺栓連接。它是利用容差壓（yā）降（jiàng）原理進行工作，輕（qīng）質（zhì）粉塵及雜物被吸人除塵器，重（chóng）質碎丸渣和砂粒留在箱中並沉降到箱底通過管道排出，以減緩顆粒狀碎丸渣或砂（shā）粒直接衝擊除塵器的過濾材（cái）料，延長其使用壽命。
(10)除塵器
ST6一M拋丸機（jī）所配除塵器為PL一2200A箱式濾（lǜ）袋除（chú）塵器，其除塵效（xiào）率／>99％。除塵器風機電機功率3kW，振打電機功率（lǜ）0．18kW，風量2200m3／h，過（guò）濾麵積12m ，過濾風速約3．05m／s，外形尺寸(長×寬×高)720mmx660mmx1690mm，重量230kg。

4 ST6一M 拋丸機的（de）工作原理
將單體活塞環（huán）毛坯或回爐料裝料完成後，關閉拋丸室門，啟動拋丸機。當ST6一M拋丸機開機進人工作循環後，11kW 電（diàn）機驅（qū）動拋丸器將丸料由拋丸葉片以70m／s的高速成一定角度拋出，大量的（de）丸料（liào）通過撞擊毛（máo）坯表麵將粘砂清除。清掉的砂粒及丸料從環形橡膠履帶的 6mm丸料溜孔及履帶與機體之間的間（jiān）隙下降，經篩網篩出較大的飛邊與鐵豆。丸料和（hé）砂子則進（jìn）人下螺旋輸送機的收集鬥，下螺旋輸送機在（zài）一*鬥提（tí）機（jī）的帶（dài）動下將拋丸室下丸（wán）料收集鬥中的丸砂混合物推送到一*鬥提機，一*鬥提（tí）機將丸砂混合物提起，由出（chū）料口過渡（dù）接管送給主磁選
裝置。丸砂混合物落到主磁選裝置的旋轉滾筒上分成兩路：一路無磁性的砂塵及少量丸料順著滾筒滑下，落到擋板這（zhè）邊並被主磁選裝置自帶的螺旋輸送（sòng）機送到副磁選裝置，副磁選裝置利（lì）用同樣的方法將少量丸料送回到一（yī）*鬥提機，而將大量的砂塵排到機器外的廢物（wù）箱。另（lìng）一路有磁選（xuǎn）的丸料及渣等則被磁性滾（gǔn）筒帶進擋板的另一邊— — 二（èr）*鬥提機，二*鬥提（tí）機將丸（wán）料及渣等提起，由（yóu）出料（liào）口送人上（shàng）螺旋輸送機。上螺（luó）旋輸送機將丸料及渣等（děng）推送到前端的滾
筒篩，丸料及略小的渣漏到風選分離箱。較大的渣則由滾筒（tǒng）內的螺旋葉片導人集渣室並（bìng）順著管道（dào）排到廢物箱；落到風選分離（lí）箱中分選（xuǎn）區的丸料在（zài）調節擋板的作用下（xià）成幕簾（lián）狀流到下部的貯料鬥。在此過程中，流下的丸料又一次被風選，分離出其中的粉塵、輕（qīng）質雜質和碎丸料，粉塵和輕質雜質由吸塵器吸出（chū），碎丸料（liào）則下落到箱底並從管道排出。貯料鬥中的丸料通過出口處的插板閥繼續下行，並（bìng）經過丸料閥進人拋丸器，丸料在拋丸器中被（bèi）高（gāo）速旋轉的葉輪加速後，成一定角度射向拋丸室中待清理的工件，再進行下一個循環，丸料循環係統（tǒng）示意圖如圖2所示。
圖2 ST6-m 拋丸機丸料循環係統示意圖
(1)生產效率提高。原Q118清理滾筒平（píng）均每小時可清理毛坯(以611O第二道氣環為例)5850片，
改用ST6一M拋丸機平均每小時可清理毛坯9500片，生產率提高62％。
(2)毛（máo）坯表麵十（shí）分幹淨。原清理滾筒清（qīng）理毛坯（pī）時，毛坯表麵及（jí）內圓有很（hěn）多（duō）粘砂（shā），特別是內圓（yuán）粘砂（shā）嚴重。改用sT6一M拋（pāo）丸機清理後（hòu），毛坯內外圓表麵均十分幹淨，外觀檢驗更容易識別。
(3)因用ST6一M拋丸機清理（lǐ）的澆注係統回爐料無粘砂，鐵液中（zhōng）的爐渣數量也大幅度減少，熔煉電耗降低，鐵液化學成份燒損減少，感（gǎn）應電爐的爐襯使用壽命也從原不足200爐增加到250爐以（yǐ）上。
(4)拋丸機設備的可靠性好，噪音低、粉塵少、操作員工的工作環境（jìng）良好。
(5)與Q1l8清理滾筒相比，ST6一M拋丸機操作簡單，員工勞動強度降（jiàng）低，兩種清（qīng）理設備的對比情況詳見表（biǎo）
表1 兩種設備對比表（biǎo）
6 結論
(1)ST6一M拋丸機（jī）適用於比表麵積大、粘砂很多的小而薄的單體鑄（zhù）造活塞環鑄件（jiàn）。
(2)ST6一（yī）M拋丸機清理毛坯（pī）的生（shēng）產（chǎn）效率高，比Q1l8清理滾筒高62％，適應單體活塞環鑄造生產節奏快的（de）需要。
(3)ST6一M拋丸機清理質量好，清潔的毛坯有（yǒu）利於（yú）外（wài）觀檢驗和（hé）機械加工。幹淨的的回爐料重新（xīn）回（huí）爐熔煉時，能減少爐渣數量，降低電耗（hào）和提高爐襯使用壽命。
(4)ST6一M拋丸機設備可（kě）靠性高、噪音小，員工勞動強度降低，工作環境有較大改（gǎi）善，是在活塞環（huán）毛坯和（hé）回爐料的清理（lǐ）中（zhōng）替（tì）代Q1l8清理滾筒的*選設備。