摘要：本文通过对 30 吨行车吊钩式抛丸清理机的介绍， 说明了吊钩抛丸清理机的结构、 工作原理、 控制方式。

1） 抛丸器种类及其规格、 数量及抛丸器布置方案的确定
    为达到预期的生产率和清理效果， 考虑到工件的复杂性， 一是主要对抛丸器种类及其规格精心选择， 并使数量恰好； 二是抛丸器的布置， 使其处于最佳位置。 通过利用计算机仿真模拟实验进行方案比较分析， 确定选用七台 130-2RK 曲线叶片直联抛丸器， 在清理室一侧最佳位置， 沿垂直方向做直线式布置、 安装。 此设备使用中可根据工件特点启用其中的几台或全部， 从而保证不同规格工件的各个部位表面均能被清理到， 且好清理， 并可节省能耗。 130-2RK 曲线叶片直联抛丸器采用引进国外先进技术制造， 抛射速度高、 抛丸量大。
   相比较而言， 该机的室顶密封结构是最有效、 最可靠的。

2、工作原理和主要部件的设计：
  （1） 设备的工作原理：
  设备的清理室顶部设有一台 30t 行车吊钩，吊钩可以升降装卸工件， 吊钩回转由吊钩自转装置驱动， 工作时吊钩运载工件进入清理室。 利用布置在清理室侧壁的七台抛丸器对工件表面清理，经抛丸器高速旋转加速的弹丸击打到工件表面上，将其表面上的氧化皮、 粘砂等杂物迅速被清理掉，使工件显出金属本色， 一次性即可达到理想清理效果。 弹丸回收是通过振动输送器， 将弹丸输送到提升机底部， 由提升机将弹丸提升到分离器内，分离器将弹丸与混合物分开， 合格弹丸进入抛丸器继续使用， 破碎弹丸及氧化皮粘砂排进废料箱。灰尘及细小颗粒由除尘器回收。 全机电气系统采用PLC控制， 对不同工件可用不同时间清理， 最后将清理好的工件退出清理室外， 吊钩在清理室外进行装卸， 并准备完成下个循环。
  （2） 设备开启的操作顺序：
    开启除尘系统→提升机→振动输送器→室体顶部密封门关闭→吊钩自转小车进到位→气动大门关闭→吊钩旋转→依次启动抛丸器→各相应弹丸闸门打开 （工件清理计时） →清理时间到→弹丸闸门关闭→抛丸器关闭→室体顶部密封门打开→吊钩自转小车退到位→气动大门打开。
   按开机顺序的逆向操作启动相应的停止按钮， 使整个系统停止。
  （3） 设备的主要部件设计:
    该设备主要包括： 抛丸器、 清理室、 气动大门、 弹丸循环系统 （包括提升机、 分离器、 弹丸闸门、 输丸系统、 振动输送器）、 吊钩自转装置、平台、 气动系统、 电气系统和除尘系统等部分组成 （见图 1）。

1） 清理室及顶部密封:
  清理室体系焊接组装结构， 由左右侧壁、 顶板等部分组成。
  清理室为焊接结构， 清理室钢板厚度为12mm。 室内主抛射区， 即抛丸器面和抛丸器对面及顶面的 1.5m 范围内采用 ZGMn13 耐磨钢护板防护。 其余防护采用 65Mn 弹簧钢护板防护。 气动大门由气缸开启， 并装有行程开关与抛丸器联锁， 只有大门关闭后， 抛丸器方能开启。大门的内侧面采用 65Mn 弹簧钢护板防护。

2） 振动输送器：
   振动输送器由筛体、 激振电机、 橡胶弹簧等组成。 它主要用来输送和筛选弹丸， 通过调整激振电机上的激振块的位置可以获得不同的激振力。

3） 吊钩：
  吊钩主要由固定式吊钩、 链轮等部分组成。吊钩在进入清理室和上升到位时均由行程开关自动控制， 以确保工件处在被清理位置。

  吊钩自转装置由涡轮蜗杆减速器、 链轮、 链条、 链条涨紧机构等部分组成。 当工件进入清理室的抛丸区中间进行定位抛丸清理时， 工件将进行旋转， 从而保证清理效果。


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3、CAD设计验证：
  在建立流程图后， 将工件尺寸、 生产纲领、用户要求等各类数据输入计算机中。 根据计算结果， 对 5500mm×5000mm 的铸件进行工件模拟示意， 并按所选的抛丸器型号和台数进行了抛丸器抛射带的仿真， 确定抛丸器台数为七台， 这样才能全部包容整个铸件长度 （见图 4）。 确定出关键部件清理室的外形尺寸及在其上布置七台抛丸器的相互位置尺寸， 最后确定出其他各主要部件吊钩自转装置、 气动大门、 室体顶部密封装置、 平台、 输丸系统、 提升机、 分离器、 振动输送器、 气动系统、 电气系统、 除尘系统等的规格、 尺寸范围和相对于清理室的位置， 并对各部分结构加以确定， 最后完成总图设计。

4、主要典型部件(吊钩自转装置)参数计算：
  根据主要技术规格： 被清理工件最大重量为30000kg， 选用行车 （外购， 专业厂家） 吊钩来完成工件的运行和起升、 降落。
   由蜗轮蜗杆减速器驱动链条传动，完成吊钩在清理室内的旋转(钩自转)。
   已知:吊钩起重:30000kg;起升速度:
   5m/min； 运 行 速 度 ： 10m/min； 链 条 速 度 ：1.5m/min； Z1=Z2=25。
  （1） 链条的运行速度根据涡轮蜗杆减速器 （FCEDO80-135-1/800-1.5） 中：n 入=1500r/m， p=1.5kW， T=540N·M，i=800， η=0.62可得 n1=n 入/i=1500/800=1.875r/m
  （2） 吊钩自转速度设： n吊=1.05r/minio=n1/n 吊=1.875/1.05=1.786∴ Z3=i0×Z1=1.786×25=44.65取 Z3=45查表可得 P=31.75， D3=455.15n3=n1/i1.3=1.875/1.8=1.0416r/min∴V 吊 = D3πn3= 455.15 × π × 1.0416 =1488.6245mm/min取 V吊=1.5m/min。

5、设备制作、 安装遇到的问题及解决方法：
  由于大清理室体不便于运输， 所以需在现场制作并安装。 在制作过程中清理室侧壁和清理室的顶部搭接处的接缝给制作安装工作带来难度，为此对清理室的侧壁上部做了一个斜面和水平面组合的切面， 在室体顶部端面做一个斜的切面，两者结合给安装时带来极大的方便， 提高了连接部分的受力强度， 使型钢骨架切面全部看不到，有了很好的外观度。 这种新颖结构已被推广到其他产品中。 见图 5。