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钢管外壁抛丸清理机技术文档

设备性能概述

QGW30钢管外壁抛丸清理机是是引进瑞士GEORGE  FISCHER DISA公司生产技术,由我公司独立研制的一种新型设备。是我公司根据用户清理抽油杆或钢管外壁的特殊要求而专门设计的非标准产品。

本机适合于钢管外壁的抛丸清理,以去掉工件表面上的粘砂、铁锈、氧化皮、污物等,使工件表面呈现金属本色,消除工件内部应力,提高工件抗疲劳性能,增加工件喷漆时的漆膜附着力,并最终达到提高工件表面及内在质量的目的。并提高机械产品和金属型材的抗腐蚀能力和提高钢材的抗疲劳性能,延长其使用寿命;优化钢材表面工艺状态,达到完全清理的目的。该机具有以下特点:

★抛射原理图、抛丸室室体结构及总图(包括抛丸器型号、个数和布置空间位置的确定等)及抛丸机的全部图纸均完全采用计算机辅助设计(CAD)绘制,抛丸器的选用及布置更为合理。提高了弹丸的利用效率和劳动生产率,保证了清理效果,减小了对室体护板的磨损。

★采用具有大抛丸量、高抛射速度的悬臂直联离心抛丸器(Q034),能显著地提高清理效率,获得满意的清理质量。 

★先进的瑞士GF公司设计技术,从而使本机具有设计先进、结构合理、运行可靠、生产效率高的特点。

★清理室内采用65Mn钢板进行防护,护板制作容易,成本较低,更换简单方便,使用寿命适中,是目前比较通用化的抛丸清理设备室体防护板

★分离器采用美国Pangborn公司技术型满幕帘式分离器,分离效果好。丸、渣、粉尘分离效率达到99%。

★采用先进的三级密封防护方式,密封效果良好。

★弹丸控制系统采用我公司专利技术,电磁控制,简单可靠。

★ 采用V型旋转倾斜布置轨道,实现工件具有边自转、边运行的功能。

★轨道采用变频调速运行,可以根据管径,材质变换运行速度。

★ 用户可根据需要增加日本PLC控制,自动化程度高,占地面积小,同时可达到理想的清理工件效果。

 

三、设备主要技术性能参数表

1、 被清理钢管尺寸

(直径´长):Φ50∽Φ300´(1500∽3500)mm

2、 输送辊道:        

减速机型号:XWD3-5-1/59

功率:3.0x2 KW

减速机数量: 2台

辊道间距:620 mm

辊道转速:3.5∽17(变频调速)转/分

工件传送速度:0.5∽2米/分

3、 抛丸器(瑞士GF+公司技术)           

              型号:Q034

              配用电机功率:2X15KW

抛丸量:2X250Kg/min

叶轮直径:φ420 mm

抛射速度:76m/s

叶轮动平衡性检测:≤18N.mm

4、提升机            

提升量:30t/h

皮带速度;1.21  m/s

提升斗宽:160 mm

减速机型号:XWD4-5-1/29

功率:4 KW

5、分离器           

分离量:30t/h

              分离区风速:4~5  m/s

功率:与提升机同用

 6、螺旋输送器 

输送量:30  t/h

螺旋转速 :50 r/min

减速机型号:XWD3-4-1/29

功率:3.0  KW

7、供丸系统

闸阀型号:MQA-8N

弹丸:首次装入量 ~1t

直径:f1.2~2.0 mm

8、除尘器

型号 :BC36布袋除尘器

风机功率:7.5 KW

阵打功率:0.55KW

9、设备总功率

(含除尘器):51.05 KW

10、最大外形尺寸(长X宽x高)不计除尘

~23000×3100×5900mm (地下高1400)

 

四、设备组成及各部件技术说明

抛丸清理机主要由抛丸清理室、抛丸器总成、丸料循环净化系统、维修平台、除尘系统和电器控制部分组成。本机的板焊件均经过抛喷丸处理,以提高防锈性能及漆膜附着力。

4.1抛丸清理室

抛丸清理室为钢板、型钢焊接结构。抛丸清理室由抛丸室体、前后密封室、侧壁、检修门、顶壁、室体内锰钢护板等组成。

抛丸清理室的顶面共装有2套Q034型抛丸器总成,抛丸器的布置经过计算机三维动态模拟,所有布置的角度、位置均由计算机设计确定。每个抛丸器都跟工件成一定角度,保证对被清理工件一次性进行全面的抛丸清理,并在照顾所有需清理工件的基础上,尽量减少弹丸的空抛,从而最大限度地提高了弹丸的利用率,减少了对清理室内防护板的磨损。室体内的高锰钢护板均用防护螺帽压紧,便于拆装更换。

清理室大门室体进、出料口,设有多层橡胶密封帘,防止弹丸飞出室体外。清理室抛射区衬有高耐磨防护板。大门装有耐磨橡胶板防护,保证整机使用效果。     

4.2抛丸器总成

抛丸器总成主要由抛丸器和电机等组成。采用我公司生产的Q034悬臂离心式高效双向双打击面抛丸器(瑞士GEORGE FISCHER DISA公司抛丸器技术)。在国内,本抛丸器为我公司独有技术,并完全由我公司自行制造。

抛丸器型号为Q034型;电机型号为Y160L-4,功率为15Kw(图二);抛丸器与电机之间通过6根B1800三角皮带进行传动。公司生产的Q034悬臂离心式高效双向双打击面抛丸器(瑞士GEORGE FISCHER DISA)公司抛丸器技术)。

Q034抛丸器具有结实、精密制造和高能量的特点,易损件长寿命,易更换。

双圆盘叶轮采用40Cr工具钢制作,整体采用动平衡仪平,具有很好的动静平衡性。叶片插入双圆盘两边的槽中。

特制的耐磨铸铁叶片及护板保证了工具钢制作长寿命。

在与抛丸器作同步旋转的分丸轮中得到的初步加速保证了弹丸几乎无振动地向叶片传递。

叶片装卸方便迅速:本抛丸器其叶片不需要螺钉、平销、弹簧卡等夹具固定,而是将叶片从叶轮中心插入叶轮槽内,当叶轮旋转时, 依靠叶片产生的离心力及叶片两边的凸台固定,所以不需要任何固定装夹,更换8片叶片只需5-10钟,因这种用离心力来固定叶片的方法导致更换叶片时必需先取出定向套和分丸轮, 所以可以同时检查定向套和分丸轮的磨损情况。

本抛丸器叶片,分丸轮,定向套采用瑞士GEORGE FISCHER DISA公司生产工艺,高铬耐磨材料精铸而成,使叶片重量差控制在5克以内,大大降低了抛丸器运行时的噪音,延长了易损件的寿命,叶片在400小时以上,分丸轮,定向套及各护板在800小时以上。

抛丸后的工件表面质量达到标准SIS,Sa21/2(满足对工件目测和磁粉探伤的通用标准)。

4.3斗式提升机

斗式提升机由摆线针轮减速机、上下滚筒、输送胶带、料斗、封闭料筒和涨紧装置等组成

罩壳采用折弯成型焊接结构。其侧面设有检修门,以维修、更换料斗。下罩壳的正面及侧面均安装有活动门,以维修下部传动,排除底部弹丸堵塞。

离心重力方式落料。工作时,固定在输送带上的料斗将底部的丸料刮起,并将丸料送至顶部,然后靠离心重力方式落料。

采用500mm聚脂线芯专用传动带。

鼠笼型滚筒,中间略突起。既提高了提升胶带与带轮间的摩擦力,避免了老式光皮带轮的打滑现象,又降低了提升皮带的预紧力,延长了使用寿命。并且,能够防止弹丸卡在下部皮带轮与皮带之间令皮带跑偏的现象,弹丸从轮辐与皮带之间流出。

提升机装有止退机构,以防止因停电等原因提升机发生逆转。

提升量留有10%余量。因为提升机靠离心重力方式落料,每次落料时,总会有部分物料回落到提升机中,因而需适当加大提升量。

4.4丸砂分离器

本机采用目前最先进的幕帘多级风选分离器,是我公司引进美国Pangborn公司技术生产的。

分离器的组成

分离器由风选系统、筛体、阻砂板、导流板、筛网、抗磨板、储丸斗和风量调节阀组成。

分离器的工作原理

丸渣混合物由斗式提升机提至分离器中,筛体将大块杂物经排渣口排出,过筛后的丸料、砂粒及粉尘混合物经阻砂板推送,使其沿分离器均匀布料,通过调整重锤的位置,可以保证丸渣得以充分分离。

丸渣混合物在下降过程中,受到水平气流对颗粒的推力,从而形成偏斜的曲线运动轨迹,因颗粒的比重和粒径的差异,其偏斜程度不尽相同,从而使丸渣得以分离,粉尘被吸入除尘器进行净化处理,碎丸、沙子、氧化皮等进入废料储斗,合格弹丸和部分小块杂物经再次筛分进入储丸斗以供循环使用。

分离器的调整

该分离器分离效率≥99%,从而减少了对抛丸器叶片的磨损,同时保证了抛丸质量。该分离器的最佳分离弹丸直径为φ1.2-φ2.0mm。

弹丸分配系统

抛丸器的抛丸量大小由电磁闸阀(型号:MQA-8N)进行控制,它能够避免因普通控制器关闭不严而造成电机烧坏、抛丸器堵塞、弹丸空抛及伤人现象。

丸料选择

建议选用直径为φ1.2-φ1.8mm的钢丸或钢丝切丸,硬度HRC40-45,弹丸使用寿命,消耗费用等经济指标见下表及简单分析。

推荐选用铸钢丸或钢丝切丸,硬度HRC35-40,弹丸使用寿命,消耗费用等经济指标见下表。

弹丸种类

白口铸铁丸

可锻铸丸

铸钢丸

钢丝切丸

硬度HRC

55-64

35-40

40-45

34-40

平均使用次数

60

870

1570

3410

相对寿命

1

15

26

57

相对易损件磨损度

(叶片)

10-15

1

1

2-4

相对价格

1

1.5-2

2-2.5

2-2.5

综合效果

4.5螺旋输送器

  主要由螺旋罩壳、螺旋轴、摆线针轮减速机等组成。

本部件负责将丸砂混合物输送至提升机。

本部件我公司以实现系列化,通用性、互换性强,性能稳定可靠,整个螺旋轴采用整体加工,从而保证了螺旋轴两端的同轴度,提高了运行稳定性。

螺旋输送两端采用三级迷宫式防护,从而提高了螺旋轴的传动使用寿命,此技术为经多年实践,运行稳定。(我公司专利技术)

4.6除尘系统

为进一步降低粉尘排放浓度,本除尘器采用布袋除尘方式。粉尘排放浓度小于110mg/m3,排放速率低于2.04Kg/Hr。 通过计算选定的抽风量确保设备运行中无粉尘外溢现象,除尘效率达99.5%以上,符合GB16297-1996标准中的二级标准,主风机采用青岛产风机,风机机座为钢结构,采用减震垫设计。除尘布袋采用针刺毡精密缝制而成,为了达到除尘布袋防水、防油的目的,可以在针刺毡表面粘贴一层纤维材料,同时布袋可以方便地拆下进行清晰再使用,布袋寿命一般为3-5年。为了降低作业场地噪音(小于90db)。

系统主风机风量为7500M3/H,滤带过滤风速为2.0-2.6m/min,除尘器前水平管道风速为22-24m/s。从清理室、分离器到除尘器的连接管道等组成。其工作原理是:

抛丸清理机工作时产生的含尘气体,经过分离器和连接管道进入袋式除尘器,含尘气体在除尘器罩壳的作用下形成旋风,大颗粒灰尘沉降在灰斗内,带有小颗粒灰尘的气流经布袋过滤后,通过离心式通风机向空中排放为了防止粗颗粒在管道内沉积造成管道堵塞,在离抛丸器最近处设置沉降室,除尘主管道采取倾斜设置方案。除尘器排灰口与地面之间的距离为∽400mm,以便于收集、装运。

4.7输送辊道

输送辊道是由室体辊道及前后辊道组成,辊道分别装有变频调速控制的电机,使辊子可在3.5-17转/分范围内进行手动变频调速。输送钢管的辊子呈V形,其轴线与钢管前进方向倾斜60°,因此钢管在作直线运动的同时,又可作绕钢管轴线的旋转运动,通过弹丸抛射带时以获得均匀的抛丸。一次可以清理4根钢管。

抛丸室体内辊道均带有特种耐磨护套,更换护套时,松开室体外辊道轴上的锁紧螺母,轻击护套箍,护套即可拆下。

输入辊道安装在清理机外部,主要由摆线针轮减速机、减速机座、带座轴承、轴、链轮、链条、辊子等组成。

输出辊道II也安装在清理机外部,主要由摆线针轮减速机、减速机座、带座轴承、轴、链轮、链条、辊子等组成。

输送辊道III安装在抛丸室和两侧的左右附室内,其组成类似于辊道I,只是其轴更长一些。

工作原理

本机工作时,当准备工作(除尘系统、提升机、螺旋输送器、分离器等运行)完毕后,机器开始正常工作。首先,在清理室外的上料工位装运工件,然后沿辊道进入抛丸清理室,当到达预定位置后打开抛丸器,开供丸闸,开始对工件进行抛丸清理,并通过辊道实现自转。重复此过程直至工作完毕,按顺序停机。

五、设备备品备件一览表

序号

名     称

图  号

数  量

备  注

1

抛丸器叶片

Q034-0-14

16

8个/台

2

抛丸器分丸轮

Q034-0-4

4

1个/台

3

抛丸器定向套

Q034-0-11

4

1个/台

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