摘要：鋼管內壁專（zhuān）用拋丸清理（lǐ）機是專門為輸（shū）氣（qì）、輸油管道的（de）內表（biǎo）麵清理而研製的一種大型拋丸清理設備，主要用於管道內（nèi）表麵氧化物（wù）及其表麵附屬物的清理和強（qiáng）化。本文介紹了（le）該設備的主要（yào）技術規格、工作原理、組（zǔ）成（chéng）及結構特點（diǎn）。
關鍵詞：拋丸清理機；鋼管
中（zhōng）圖分（fèn）類號：TG234;文獻標識碼：B；文（wén）章編號：1006－9658（2010）01－3收稿日期：2009－09－21文章編號：2009－120
近年來，隨著我國石油、天然氣等（děng）工（gōng）業（yè）的不斷發展壯大以及石（shí）油（yóu）、天然氣在國民（mín）經濟中的作用越來重要，給管道運輸行業的發展帶來了機遇，同時對管道運輸所需的鋼管的質量要求越來越高（gāo），而以往通過噴砂等人工的形式對鋼管內（nèi）壁進行清（qīng）理已無法滿足生產率（lǜ）和內表麵清理（lǐ）質量的要求，因此研發一（yī）種高效、環保、先進的鋼管內壁拋丸清理機已（yǐ）成時代的需求（qiú）。我公司通過多次試（shì）驗和改進，已（yǐ）成功地研製出高效的鋼管內壁（bì）拋丸清理設備（bèi）。該機通過將高速（sù）運動的彈丸流拋射到鋼管內表麵，清理掉鋼管內表（biǎo）麵的氧化物及其表麵附屬物（wù），並通過（guò）使其表麵產生（shēng）塑性變形而有效地提高管道（dào）的強度和表麵抗腐蝕性（xìng）及（jí）漆膜（mó）附著力等，提高了管道的（de）整體質量和使用壽命。
1主要技術規格
清理鋼管尺寸：
長度：8000～12000mm；直徑：尷（gān）1000～尷2200mm。鋼管內壁清理質量標準：
表麵粗糙度（dù）：50～95微米；表麵清理等*：A-BSa2.5*。
液壓係統及移（yí）動小（xiǎo）車：
液壓驅動功率：110kW；移動小車功率：1.1kW；
移動速度（dù）：0.5～8m/min（變頻（pín））。拋丸器：
轉速：2800r/m；
拋丸量：800kg/min；拋（pāo）射速度:80m/s。
通風除塵係（xì）統：
A.拋丸室風（fēng）量:290000m3/h；
除塵方式:慣性+布袋（dài）除塵；B.分離器風量:2800m3/h；除塵方式:布袋（dài）除塵器。設（shè）備（bèi）總功率：約380kW。
2組成及（jí）結構特點
鋼管內壁拋丸清理機由拋丸器與前後密封室、提升機（jī）、分離器、皮帶輸送機、工件回轉及行走機（jī）構（gòu）、通風與除塵係（xì）統、液壓控製係統、氣動控（kòng）製係（xì）統以及電（diàn）氣控製係（xì）統等部件組成（圖1）。
（1）內壁專用拋丸（wán）器
拋丸器是該設備的核心部件，由以下（xià）主要零部（bù）件構成：分丸輪、定向套、葉片、葉輪及葉輪驅動盤、主軸等。該拋丸器具有結構簡單、維修方便、拋丸量大等特點。
該拋丸器采用液壓馬達驅動（dòng）。拋丸量的調整可參考液壓係統的壓力表進行。
（2）前後密（mì）封室
工件被放置到回轉（zhuǎn）台架上後，隨（suí）回轉機構（gòu）與前密封室向右移動，使鋼管兩端均進入密（mì）封室（shì）。這樣，前後密（mì）封室與鋼管一（yī）起形成一個密封係統。在（zài）密封室與鋼管的結合部采用聚氨酯密封圈密封，有效（xiào）避免彈丸及粉塵外溢現象的發生。密封室采用型鋼及鋼板焊接而成，保證有足夠的剛度和強度。在前密封室的頂部設有抽風口，強大的（de）吸力將拋丸後的彈丸吸（xī）入前（qián）密封室（shì）並沉降到室體底部，進入到收丸皮帶；同時將粉塵吸進除塵器。
（3）皮帶輸送機
本設備采用皮帶輸送機來輸送丸料。該機是根據丸料使用特點而（ér）設計的一種新式皮帶輸送機。皮帶機由頭輪、尾輪、上托輥（gǔn）、下托輥、輸送（sòng）帶（dài）等組成（chéng）。
頭輪采用較新式油（yóu）冷滾筒做驅動裝置，占用空間小（xiǎo），安裝維修方便，上（shàng）托（tuō）輥采用夾（jiá）緊（jǐn）式固定，安裝方便，調整輸送帶跑（pǎo）偏能力強。
（4）鬥（dòu）式提升機
鬥式提升（shēng）機由擺線針輪減速機、上下滾筒、輸送膠帶、料鬥、封閉料筒和漲緊裝置等組成。提升機罩殼采用折彎成型（xíng）焊接結構（gòu），上麵設有檢修門，可維修及更換提升料鬥（dòu）。打開下罩（zhào）殼上的門蓋，可以（yǐ）維修下部傳動，排除其底部（bù）彈丸堵塞。其進（jìn）料（liào）口（kǒu）與（yǔ）螺旋（xuán）輸送器相連，出料口與分離器相連。
本機采用平皮帶傳動。工作（zuò）時，固定在輸送膠帶上的料鬥將提升機底（dǐ）部的丸料刮起，然後在提升（shēng）機電機的驅動下，將丸料送至提升機頂部，較後靠離心重力方式落料，將丸料輸入（rù）丸砂分離器。
為了保證工作時輸送膠帶不打滑，滾筒（tǒng）被製作成鼠籠型，這樣既提高了提升膠帶與帶輪間的摩擦力，避免了（le）老式光皮帶輪的打滑（huá）現（xiàn）象，又降低了提升（shēng）皮帶的（de）預緊力，延長了提（tí）升膠帶的使用壽（shòu）命。為了避免係（xì）統不穩定造成提升機下部（bù）堵塞，在罩殼下（xià）部按皮帶料（liào）鬥運動軌跡作成圓弧形。同時提升機（jī）設有一（yī）套（tào）漲緊裝置。當皮帶鬆馳時（shí），通過調節（jiē）提升機上部兩側的調整螺栓，可以漲緊皮帶。提升機的（de）下部軸上（shàng）裝有脈衝（chōng）輪，可檢測跟蹤提升機的工作狀態，一旦出現提升機轉不動等故障，可及時（shí）將信號反饋至PLC處理，保證設備的安全運轉。
（5）分離器
分離器由（yóu）擺線針輪減速器、螺旋輸送器、調隙板（bǎn）、擋料活板、分離極板、過（guò）濾篩等組成。
從鬥（dòu）式提升機流入的丸砂混合物，在分離器長度上通過螺旋（xuán）輸送器形成瀑（bào）布狀丸砂流幕。在滿幕簾狀態下，利（lì）用重（chóng）力風選（xuǎn）原理，將流（liú）幕中（zhōng）的彈（dàn）丸與金屬氧化皮碎片（piàn）、破碎彈丸及粉塵有效分離，大顆粒廢料被篩擋住，細小丸料、粉塵從廢料（liào）出口流出，彈丸進入丸料倉供拋丸器繼續使（shǐ）用，塊狀物可定期從過濾篩上清除。
（6）工件回轉及行走機構
工件回轉及行走由台（tái）車實現。台車具有（yǒu）兩套驅動機構，一套（tào）用於行走驅動，一套用於回轉驅動。為適用於不同尺寸及要求的工件，該回轉機構托輪間距可調，同時其轉速能變頻調速。
（7）通風除塵係統
本機（jī）除塵係統采用二（èr）*除塵，一*除塵采用慣性除塵器，二*除塵采用布袋除塵器。
本設備通過高壓（yā）離心風（fēng）機抽風使（shǐ）室體內形成一定負（fù）壓，使工作時產生的粉塵不（bú）向室（shì）體外飄溢，從而（ér）使設（shè）備周圍的粉塵濃度不大（dà）於2mg/m3，除（chú）塵效率達99.5%以上。風機采取減振消音措施，並整體屏蔽起來，達到了國家規定的環保要求（qiú）。
（8）液（yè）壓係（xì）統
該設備由於拋丸器需要伸到管內進行清理，因此（cǐ）采用液壓（yā）馬達驅動拋丸器。液壓係統由液壓站、管路係統、液壓馬達等（děng）組成。
（9）電控係統
該係統使用（yòng）三菱公司生產的可編（biān）程序控製器控製，在控（kòng）製（zhì）係統中還采用（yòng）了轉速檢測元件，實現整機的自動控製（zhì），從而具有生產率高、可靠性好和自（zì）動化程度先進等特點。
電控係統有手動（dòng）和自（zì）動兩種方式，有（yǒu）工作運行狀況的動態顯示、故障診斷及報警功能，係統具有良好的互鎖、自（zì）鎖及安全保護措施，在（zài）必要的地方均設有急停按鈕，以確保設備和人身安全。
3工作原理及過程
3.1工作原理
該設備是通過拋丸器拋出高速的彈丸，打擊在（zài）鋼（gāng）管內壁的表麵，去掉內壁表麵（miàn）的氧化皮、焊渣、粘砂、汙垢等附著物，露出金屬本色（sè），使內壁表麵呈（chéng）現均勻（yún）的粗糙度，提（tí）高表麵耐腐蝕能力，塗漆後更適合輸（shū）送石油等（děng）腐蝕性化學液體。根據工件的特點及工藝（yì）要求，該機（jī）采用行車轉運工件，拋丸（wán）器水平放置，采用側拋方式。拋丸器的前後行走以及鋼管的回轉，其拋射帶可完全（quán）覆蓋所要（yào）清理的工件表（biǎo）麵，使工件得到均勻一致的清理。
3.2工件清（qīng）理順序（xù）
行車將鋼管（guǎn）放至回轉機構托輥上→工件右移→工件回轉→拋（pāo）丸清理→行車取料→送至下一工序。
4、結束語
該設備解決了對管道內表麵一次性拋丸清理強化，其主要技術性能達到了國（guó）際同類清理設備先進（jìn）的水平。室外粉塵排放濃度小於2mg/m3，達到了國家規定的環保指標。設備基（jī）礎較淺，且（qiě）易於（yú）拆裝、搬運，適合管道（dào）安裝的野外移動作業。通（tōng）過用戶（hù）的連續（xù）使用，該設備技術（shù）性能穩定，設備故障率（lǜ）較低，使用可靠，能夠滿足用戶大批量（liàng）連續生產的要求
2018-04-12
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