通过式抛丸摇筒与一般间歇式生产的抛丸滚筒不同,铸件不断从摇筒进料口进入,在摇筒内向前移动过程中被抛丸,然后从卸料口卸出,铸件在整个抛丸清理过程中是连续不断的。此种型式的抛丸摇筒在国外铸造厂已被广泛采用,在国内仅有极少数的铸造厂使用通过式抛丸摇筒是Pangborn公司的第一台样机,已于1995年在东风汽车公司铸造二厂投入使用。

    1、设备主要技术参数及结构特点：

    1.1、设备的主要特点：

    ZGR一1型通过式抛丸摇筒具有如下特点:①能连续清理铸件,可直接与造型线配套安装使用。②能充分自我排空。③可根据被清理铸件的复杂情况及要求,调节铸件的抛丸清理质量及周期。①能清理热的铸件(允许温度139℃)。⑤没有地坑,现场清扫方便,有利于文明生产。⑥组成简单,结构紧凑,维修和保养方便、工作量少(1.0-1.5h/周)。⑦整机密封性能好,基本无钢丸飞溅和无粉尘溢出,安全性好。⑧噪声低,工作环境好。⑨铸件在摇筒内抛丸停留时间短(2一3min),生产率高。

    1.2、主要技术参数：

    适用于清理最大的铸件尺寸不超过330mm;生产率为12t/h;两个抛头.每个抛头的电机功率为37.28kw,设备的总传动功率为117.skw;总抛丸量为72.64t/h;通风量为161.6m3/min;压缩空气消耗量0.34m’/min,冷却水需要量37.58L/min。

    1.3、设备的主要结构特点：

    ZGR一1型通过式抛丸清理摇筒结构见图1。其工作原理是:通过输送机送来的铸件进入摇筒后,由于液压驱动装置产生线性振荡运动,使铸件向前移动。驱动装置还使摇筒以相同角度正、反摇摆,带动铸件在向前移动的同时不断翻转。铸件经过抛丸段不断被抛丸清理,然后进入卸料输送机,最后被送入料斗。与此同时,筒体内的钢丸及废料则通过孔洞落入钢丸输送机,进入提升机后,经过丸砂分离系统过筛、空气清吹,废料被排出,合格钢丸落入贮存斗而循环使用。

    1.3.1、摇筒:

    摇筒为六角形,用高锰钢板制造。它由进料通廊、抛丸段和卸料通廊组成。抛丸段上部开口,使抛丸轮射出的钢丸能顺利进入摇筒内部。摇筒两端用轴承支撑,与外壳形成一个连续式的完整结构。

    1.3.2、驱动装置：

    驱动装置由液压站、油马达、链条及传动机构组成。通过它使摇筒产生两种运动:

    a.使摇筒以中心线为基准,正、反偏转一定角度(一般为60。),从而使摇筒内的铸件随着筒体偏转而翻转。正、反偏转的周期及角度可以调整,其角度还可动态显示。

    b.使摇筒产生振荡运动,振荡由一个带有连续式推杆(最大推力22.2k4N)的水平行程机构推动。其动作流程是:液压泵~阀(慢速阀和快速阀)~油马达~链轮传动机构~三角胶带传动机构~传动轮~连杆~摇筒体直线运动(往复行程114.3mm)。

   慢振:液压油仅通过“慢速阀”进入油马达产生低频振动,铸件只能在带有连续式推杆的水平行程机构作用下做往复运动(即慢振动),但铸件不能前移。

   快振:液压油同时通过并联的快速阀和慢速阀进入油马达,振动频率高(50~77次/min)。使摇筒内铸件向前移动。通过调节振动频率(调阀的出油口开启度)可改变铸件向前移动的速度。

    1.3.3、丸砂分离系统：

   丸砂分离系统由滚筒筛、外壳及“BE”型气流清吹分离部分组成。从提升机来的钢丸和废料通过分离系统的滚筒筛,将粗颗粒及大的杂质除去,钢丸和细粒废料储存在一个料斗内,当达到一定料位后料位计发出讯号,控制气缸开启,驱动双位限流门打开,钢丸和细粒废料形成一个完整的帘状物流下降,通过空气流清吹段,空气流从帘状物流中吹过,细粒粉料被除去,砂子通过可调板排出。排出的杂质进入降尘箱,较重的颗粒从杂物溜槽排出,好的、干净的钢丸则从空气清吹段在重力作用下落入贮存斗。“BE”型丸砂分离器(见图2)特点如下：

    a.用料位计测头控制的限流门保证流出的丸料呈帘状落下。

    b.气缸驱动的下料门保证均匀的料流。

    c.由于落程大,使破碎的粒料从下落的帘状丸流中被吹出。

    d.通过一附设的刮板,能将中等粒料部分(砂+丸)分出进行再循环,钢丸回收率高,并在双位限流可调板砂+丸图2“BE”丸砂分离器原理再循环过程除去丸料附带的砂,使丸料更干净。

    e.设有缓冲料斗盛装溢出的丸料。f.丸砂分离效率高,可达99.5%以上。

    1.3.4、抛丸器：

   该设备装有两台25000一4FK型抛丸器。抛丸器采用直接驱动式,驱动电机为37.2k8w,1500r/min。抛丸器外壳用高锰钢板制成,内部还嵌有高锰钢耐磨防衬板。抛丸器特点如下:

    a.电机直接驱动,避免用三角胶带传动因打滑使转速降低,确保抛丸效率,安装紧凑。

    b.采用曲面叶片,提高抛丸效率。

    c.叶片不需要固定螺栓等附件,可以直接装卸。

    d.内衬板表面无固定螺栓和销头露在外面。

    e.顶部耐磨衬板直接固定在抛丸轮壳体顶盖上,便于更换和维修。

    f.壳体和有关耐磨件、定向套、分丸轮端面都经过磨削加工,提高了装配精度。

    g.只需将悬式的夹紧装置松开,就能很快将分丸轮等卸下。

    1.3.5、控制：

    一台PLC机实施程序控制,安全可靠,电器故障减少到最少。设备控制操作具有下列特点:

    a.每个抛丸器相应有一个电流表,从电流表显示的安培数便可知道抛丸量是否足够,便于及时调整进丸门开启度,确保抛丸质量。

    b.摇筒偏转角度动态显示,使操作者随时掌握摇筒的转动情况。

    c.设有指轮开关,可根据需要输入和调整各种数值(角度、振荡频率及时间等),操作方便。

    2、安装形式的选择：

   通过式抛丸摇筒的安装形式有两种:

    2.1、在线安装形式：

  在国外,几乎所有铸造厂家均采用在线安装。从落砂机出来的铸件,通过输送机直接进入抛丸摇筒,从摇筒卸料口出来的铸件已清理干净,减少了倒运铸件工序,缩短了生产周期,降低生产成本,并为铸件质量检查提供了方便。采用这种形式必须是:

    a.设备生产率应与造型线铸件生产率相配套。为了尽量避免由于单条造型线所造成的铸件进入滚筒的不均衡,最好是多条造型线共同配用一台通过式抛丸摇筒以提高摇筒利用率。

    b.铸件不需要因其他工序引起的二次清理。进入摇筒的铸件,应在落砂筛处分得较彻底,没有大量堆积砂进入。

    c.若浇冒口一并进入摇筒,则应使浇冒口系统最大尺寸小于入口尺寸,否则应在工艺上使浇冒口在落砂过程中自行断开,使之分段进入摇筒。

    2.2、独立安装形式：

    a.需要进行热处理的铸件(例如可锻铸铁或非铸态球墨铸铁件),避免再次抛丸造成浪费。

    b.车间面积受限制的铸造厂。

    c.能清理多条分散布置的造型线生产的铸件

    布置形式。该车间担负全厂四条造型线生产的铸件清理任务,品种多达100多种,铸件形状不同,而且大部分需要退火。其生产流程是:铸件由带磁盘的单梁吊车从料斗吊到铸件输送带,通过振动给料机进入抛丸摇筒清理,最后从摇筒出口的振动输送机送到卸料斗。

   铸件输送带除输送铸件外,更重要的是起储存铸件作用,并使上料标高降低。振动给料机则使铸件均匀进入摇筒,避免铸件堆积。为了减少噪声和磨损,可在振动输送机输送面附上一层胶带。

    3、存在问题及解决措施：

   ZGR一1型通过式抛丸摇筒是aPngbom公司第一台样机,调试时发现设计上有问题并及时解决。

    3.1、摇筒内钢丸不能及时排出筒外,埋没了部分铸件,影响抛丸质量。于是增加筒体底面开孔率.使钢丸能及时排出筒体外。

    3.2、抛丸后的铸件重抛率较高(有时达20%),特别是扁平状铸件,一面抛得很好,另一面抛得很差或几乎没有抛到。原因是筒内铸件向前移动过程不能自动频繁翻面,只能一面朝上前移。原来筒体底部只有一条纵向角钢使铸件在筒体偏转过程中翻面,但很不够。当铸件较多时,只有部分铸件在角钢作用下翻面。当增加焊接四根纵向角钢后(见图4),大部分铸件都可以翻面了。

    3.3、在抛丸过程中常有小铸件从进料溜槽与筒体间溢出,卡死提摇筒不能转动,甚至进入提升机,卡死提升带而烧毁电机。

    铸件的溢出除了铸件进入过多以外,更主要的是筒体设计未考虑适应偶然铸件进入过量的情况。为此,采用了三种措施:①严格控制给料速度,避免铸件在溜槽下口堆积。②在溜槽与筒体间加焊一定高度的档板,阻止铸件从该处间隙溢出。③在筒体底下的支承处扩大空间,并对钢丸输送机进行改造,使溢出的铸件落入钢丸振动输送机,经振动卸料输送机排出,防止铸件卡死摇筒或进入钢丸提升机。

    4、影响抛丸质t的主要因素：

    4.1、铸件在摇筒内的停留时间：

   铸件在摇筒内停留时间越长,铸件被抛丸清理效果越好。在振荡频率调定的情况下,振荡时“快振”和“慢振”的时间直接影响铸件在摇筒的停留时间,即可影响铸件的抛丸清理质量。

    4.2、铸件在摇筒内前移时的翻转状况：

   铸件在摇筒内前移时翻动频繁,则抛丸均匀,清理质量好。摇筒内部结构固定后,若偏转角度小.则铸件翻转效果差。为了达到最佳翻转效果,应使摇筒正、反偏转角度达到60“。

    4.3、抛丸器定向套角度：

   抛丸器定向套角度直接影响抛丸打击区的位置。角度每移动7.5。,则抛射区将移动200mm。

    4.4、抛丸量：

   抛丸量直接影响抛丸效果。通过电流表上指示的安培读数判定抛丸量,若安培读数小于额定电流5安培,则每小时有3t以上钢丸对铸件不起抛丸作用。因安培读数直接反映出抛丸轮的负荷大小。

    4.5、钢丸粒度:

   钢丸粒度小,打击力小,清理效果差,但钢丸过粗对铸件表面质量有影响。因此,钢丸粗细的配比应该根据铸件具体情况而定。不经退火的铸件,可以选用细些钢丸。经过退火的铸件,由于铸件表面有粘砂和一层很厚的氧化皮,需选用粗些钢丸。

    4.6、丸砂分离效果：

   该设备使用至今,丸砂分离效果很好,钢丸中几乎不含砂子。若钢丸中含砂量5%时,不但直接影响抛丸效果,而且使抛丸轮磨损增加20%。另外,钢丸中细粒钢丸占10%时,其抛丸效果要降低10%。

    5、应用后的体会：

    a.美国Pangborn公司生产的ZGR一1型通过式抛丸清理摇筒是一种结构新颖、生产效率高的抛丸设备,适应性强,可广泛用于铸件的抛丸清理;安装使用形式灵活,既适用于在线抛丸清理,也可独立安装使用。

    b.应根据铸件的特点和要求、造型线生产率和铸件落砂后在输送机上是否有大量堆积砂、现场场地大小来决定选用何种型号的通过式抛丸摇筒以及设备安装形式,才能取得最佳效果。

    c.ZGR一1型通过式抛丸摇筒采用驱动装置产生的振荡使摇筒内铸件前移,结构复杂,调节不便。若将摇筒改成可调、倾斜式结构,则更为简单方便。

    d.铸件输送带应选用结实耐用的鳞板式输送带,以增大铸件储存量,满足生产要求。

    e.该类设备不适于铸件内腔的抛丸。

    f.目前尚有少数品种铸件质量还不能达到百分之百满意,还需对设备进一步做技术上的改进。