抛丸机机械化装卸料自动抛丸滚筒



目前我国汽车年产量已过千万辆了,但汽车制造厂有几百家之多。国际上年产千万辆的国家汽车 制造厂只有数家,因而大多数铸件都是单品种生产,多种型号的适用单品种铸件连续抛丸清理机用于 铸件生产线上。而国内的企业,如:一汽、二汽、天汽、南汽这些大汽车制造厂,其年产只不过儿十万辆, 在—个企业内也不是只制造一、二种汽车,因其生产汽车品种很多,所以其铸件生产不可能单品种成 线。20世纪60年代,一汽为发展生产需要,利用原苏联提供的图纸,制造一种型号为且B_4的连续履 带式抛丸清理机,由于不适用多品种铸件生产而失败。其后多家铸造机械厂和济南铸锻所相继设计 (研制)这种只适用单品种铸件连续抛丸清理机(有履带式的,也有滚筒式的),但都没有得到推广。我 国很多像一汽,二汽等那样的企业,其铸造生产,从原材料准备、熔化开始,清理工序之前都采用了自 动铸造生产线,但是当工艺的流水流到铸件清理工序时,就戛然而止。其铸件清理作业还是延用20世 纪20、30年代使用的普通履带抛丸机,虽然有些厂家曾将装料和卸料机构装在只从一处(一个门)进 出的普通履带抛丸机,改造成机械化装卸料履带抛丸机,用于清理生产线上。因为装料和卸料是—个 门口进出,其装料设备和卸料设备都与门口有很长距离,所以经常出事故;又因装卸料时要打开大门, 设备内通风系统就不起作用了,这种机器虽然机械化了,但不可能半自动,更不可能自动生产,而是需 要人工操作,因此工人离不开作业区,铸件清理作业的恶劣环境易使工人患矽肺病。 笔者为改变这种局面,致力于研究设计适用多品种铸件清理作业的自动机械化装卸料的抛丸机, 设计出一种“转子履带抛丸机”,对普通履带抛丸机也作了机械化装卸料改造fl-21。笔者利用计算机绘制 了“QB3110型机械化装卸料自动抛丸滚筒”的图纸,征求专家得到的意见是,直径l Ill的滚筒太小,装 的铸件不能太多和太大,否则铸件会卡住抛丸器而发生事故。针对专家意见,笔者现作了改进,下面是 有关情况的介绍。
2、Q3110、Q3113抛丸滚筒的优缺点
Q31lO等抛丸滚筒的优点是,相对履带抛丸机使用寿命长,据使用经验,要长出3—5倍之多,但缺 点是不能机械化装卸料,而且只能装一台抛丸器,生产效率受限制。只适用15kg以下小铸件使用,如 水暖管件。难适用于汽车铸件抛丸清理。 自20世纪20、30年代出现履带抛丸机后,为了使其用于汽车铸件自动抛丸清理,开发了连续履 带抛丸机,因履带使用寿命短,又相继开发了连续抛丸滚筒,然而,这两种连续抛丸设备只适用单一品 种的铸件连续清理。至20世纪40、50年代后,又出现一种倾斜式抛丸滚筒,它适用铸件品种范围广 了,但缺点仍是只能装一台(大容量)抛丸器,其生产效率也受限制,而且有震动的高速抛丸器安装在 一651— 第十二届全国铸造年会暨201l中国铸造活动周论文集 每次装料时需要启闭的门上是一种不合理的结构。 笔者试图以Q3110、QB3113这种形式滚筒抛丸机为基础发展适用大批量、多品种汽车铸件流水 作业清理设备。其结构图如图1所示。其承载翻转铸件的弧形衬板固定在壳体上的,在抛丸时,随壳体 一起转动使铸件翻转。弧形衬板是铸造出来的,可使用耐磨性能好的耐磨材料,因而使用寿命长。而履 带抛丸机的承载和翻转铸件的履带在抛丸时,随圆形端盘作圆周运动,且其形状轮廓和孔都是机械加 工出来,不能使用太硬材料,因而使用寿命相对抛丸滚筒短,且造价、使用成本高。滚筒抛丸机的另一 个优点是结构紧凑,见图1所示。 一般抛丸机械的主要部分有,承载体(滚筒)及其传动系统;抛丸系统;弹丸循环系绕(收集、提升、 分离、供丸)等三大主要部分,而图l的抛丸设备在其滚筒内部就包括了这三部分。 将抛丸滚筒也改为机械化装卸料,而代替履带抛丸机是铸造界人们的企盼。
图1Q31lO抛丸滚筒结构
3机械化装卸料自动抛丸滚简结构初探
设计机械化装卸料抛丸筒结构时,*先想到的是尽多保留原结构,将图l中的三大主要部分结构 原封保留下来,只去掉门,将两个滚筒在原门处对接在一起,在其圆柱面上开一个像普通清理滚筒那 样的门,用机械手开关门,吊起门进行装卸料,合上门,进行抛丸,再另设计装料机构和卸料皮带,就成 为机械化装卸料自动抛丸滚筒。其原理设想如图2所示,其立体图如图3所示。从原理图可以看出,在 抛丸时,开动抛丸器和滚筒,则抛丸,翻转铸件,弹丸的收集、提升、分离、供丸都解决了。卸料时,依靠 滚筒转动而卸料,那么在卸料时,滚筒内残余弹丸也要被滚筒的旋转而输出来,这时不抛丸了,它的分 离器几乎不能储丸,如果滚筒内料较多,滚筒要转多圈才能卸完料,这对大批量自动流水生产不适合。 而对于小批量的生产,即每批加入的铸件较少,滚筒转l、2圈就卸完料,此种情况下,采用它则十分适 合,因为它是机械化装卸料,机器可全密闭,工人可远离设备操作,劳动条件好;又因有两台抛丸器,加 入滚筒料少,可缩短抛丸时间,提高生产效率,达到较好经济效果。图2上半图用于多品种作业铸件自动生产线。铸件从上道工序(例如落砂t序)输送来,先储存在料斗,等够一批时,并且前一批已清理合 格,卸完料后,再一起加入。图2下半图是单工序清理,随时来料,即可以由料斗加入滚筒内清理,清理 后以滚筒旋转卸料,由卸料皮带输出,送走。 图3所示方案的所有图纸中除加料机构、卸料皮带、门及其开关升降机构是新设计外,其他的都 是生产验证过的Q3110抛丸滚筒的结构。
图2机械化装卸料自动抛丸滚筒原理图 图3QZ3110机械化装卸料自动抛丸滚筒立体图
4多品种大批量自动流水铸造生产线上用抛丸滚筒
将抛丸滚筒改造成适用于大批量生产的机械化装卸料自动抛丸滚筒,就要将弹丸循环系统从筒 中独立出来,再设计供丸系统,整机包括:滚筒、抛丸器、升降门、弹丸循环系统。滚筒直径可设置l 000mm、1200mm、l600rnm、2000 mm四种规格,见图4。其结构除装卸料、门的开关和抛丸器各有 动力外,其余部件传动只有一个传动动力,启动这一动力,滚筒和弹丸循环系统会同时工作,按程序打

QB31I2掣机械化装目I料自动抛丸蒗筒

5传动及底座
为了让开卸料空间,将底座分为前底座和Ji底座,跨越两底座划,在其前后端分别装上纵动托轮 轴和主动托轮轴。“支承滚筒川。每一托轮轴r有两个托轱,其中t动托轮轴上的一托轮既有来内传 递传动箱动力的链轮,叉有传递提升机动力的齿轮。两坻崖间装有卸料止带(图中的点划丧示)。底座 是甩地脚螺桂固定千摹础上j其结构圉5所示。

*底座2后机崖3纵动托轮轴4主动托轮轴5传动帮6T件输-n皮带7疲劳托扳
图5传动及底座
6滚筒
滚筒结构见图6,在滚筒圆周90度,700mm长度范内.开设一个装卸料(铸什/f J.用升降门机构 开、闭。开时,装卸料;闭时,抛九。滚筒外周上有支承托轮L两条圆轨道.其中一轨道l:带有一齿圈,齿 嘲节嘲直径同轨道踏面直径,这齿嘲和托轮r齿轮啮台,确保滚筒r作不打滑,滚筒两端将原Q3110 上的提升斗改为拨里,将回收的弹丸拨到提升机底部,供提升机提Yl,滚筒内部固定着类似Q3110一 佯的耐磨护板,滚筒内径为中l 200nlm比Q3110的内径太r 200mnl,而抛丸器没有变,其叫轮直径 仍为400。哪,这改进,使得其装铸什空间高度高r 1(30 n删,增加丁2/5,其装入较小铸件单个质量和尺寸机械化装卸料自动抛n滚筒量和尺寸I都可加大拼用于发动机气缸体机械化装卸料n动抛丸滚筒的规格尺寸,据估算,用于解 放牌汽车发动机缸体清理流水线上的自动抛丸滚筒的直径取剥600mm就”nl,用滚筒这种形式抛 丸机清理缸体比鼠笼抛九机合理,周为没打鼠笼阻挡弹丸流.提高r散率,而且抛丸器装在发动机两 端上角,既nf抛其表面,也a』打到其内腔,清理其砂芯:边旋转边抛丸,抛^内腔中弹丸和芯砂,从水套 7升降门
升降fJ的结构址周7,『h于是黑白复印.阿7的线条分辩不清楚,但其J〕架(包括fJ板J、机械手 (抓放机构,锁紧和放松机构)和升降机构.逆是I分辩清楚的。当门F降和滚筒台在一起,并由锁紧机 构锁紧时,成为整个圆形滚筒部分.不影响铸件翻转平【I掸丸的同收,其下作的运动情况参见阿2,
8左、右构架
左、右构架结构见图8。左右构架实际L姓滚筒两端密封掣,左,右抛丸器支承架和左右提升帆 下罐壳.在左、有构架山腔,有装在滚筒J。收弹丸的拨义,将弹丸拨到提升机底部供提Yl机提升:左 右构架足崩蝶栓雨定底胯}:构架上南维修门和它的盖板
9抛丸器

抛丸器为左右各白,分别装在左、右构架上,从两端向滚筒内铸件抛九清理。抛丸器本身结构和 R-r同Q3110的抛丸器,m干滚筒“张相比Q3110的蒗简直径加上r 200盯u仉抛丸器耍向外移出45 m,,r抬高33n,闻而抛mu高度由1】5mnl加大到160mn,(此处说的高度是图9示的宽度),和滚 筒对接口的K-j_和位置不变
10弹丸循环系统(提升、分离、供丸)
df丁提升机动力m滚筒动』J通过齿轮传递过来,以下皮带轮作主动轮.提升’}挖式取料,由皮带 提升到分器分离,再南供丸刚按控制程序供丸,上皮带轮的上下移动而张紧皮带(图10)。 l主架2弧椅颦3E肜掏架4斜梯形维修盖5星动彤维修盖6下g维修盖 陌8左右构架
图9抛丸器 挺升机壳志2分离器3供丸剃4F皮带轮5I二皮带轮6提51皮带7提升斗 例10弹丸循环采统(挺a分离供丸)