摘要:齒輪,一直以來對其(qí)內在質量和表(biǎo)麵質量的(de)要求都(dōu)在不(bú)斷地提高。提高齒輪的表(biǎo)麵質量一般都是通過拋丸清理實現的,本文講述了(le)一種新型雙工位台車式齒(chǐ)輪強化
拋丸(wán)清理機,不僅可一次性有效地(dì)對齒輪表麵進(jìn)行清理強化,更是(shì)將生產效率提高(gāo)了一倍。
關鍵詞:齒輪強化;拋丸清理(lǐ);雙工位
1、前(qián)言
隨著我國裝(zhuāng)備製造業的不斷發展,對各種裝備的組成零部件的質量要求越來越高,而齒輪是各(gè)種(zhǒng)機械裝備(bèi)中不可缺少的組成部分,所以,齒(chǐ)輪的內在質量及(jí)表(biǎo)麵質量也越來越被各生產廠家所重視,尤其是齒輪的表麵質量,因為表麵質量不僅決定著齒輪(lún)的機械性(xìng)能及使用壽命,更決定著齒輪傳動的準確性和平穩性,以及傳動過程中功率的損(sǔn)失大小。提高齒輪的表(biǎo)麵質量一般都是通過拋丸清理實現的,但是,一(yī)般類型的清理設備對齒輪進行清理(lǐ)已無法(fǎ)滿足生產率和(hé)表麵質量的要(yào)求,為了進一(yī)步提高(gāo)齒輪的表麵質量,研製一種多工位高效率的拋丸清理設備已成為必然。
公司通過多次試驗和(hé)改進,已成功地研製出(chū)QN3615型雙工位台車式齒輪強化拋丸清理機,該設備較突(tū)出的創新(xīn)之處就是分(fèn)別將兩(liǎng)個自轉台(tái)車固定在拋丸(wán)室的兩個大門上,通過門軸旋轉來實現台(tái)車進出拋丸室,實現雙工位清理,將生產效率提高一倍。台車自轉采用變頻調(diào)速以實現不(bú)同工件(齒輪)以不同的速(sù)度進行清理,從而(ér)有效地清除齒輪表麵的粘砂、氧化皮、油汙(wū)等附著物,同時對齒輪表麵(miàn)進行強化,提高表麵的(de)硬度及韌性,消除內(nèi)應力,從(cóng)根本上提高齒輪的質量。
2設備簡介及功能概述
該項目是公司根據市場需求而確立的,項目確立之後,公司組織專業(yè)技術人員在三十多年設計生產經驗的基礎上,吸收借鑒(jiàn)國際先進技術,獨立研製(zhì)開發出了技(jì)術先進、性能可靠、高效環保的(de)QN3615型雙工位台車式齒輪強化拋丸(wán)清理機,滿足市場的需求(qiú)。這種齒輪強化拋丸清理(lǐ)機屬台車式(shì)拋丸清理機範疇,但又(yòu)比傳統簡單的台車式拋丸清理機有(yǒu)著很大的技術突破(pò)及結構創新,一改傳統的減(jiǎn)速機驅動台車行走進出拋丸清理室的方式,分別將兩個台車(chē)固定在(zài)拋丸(wán)清理室的大門上,通過大門(mén)的開關實現(xiàn)台車進出(chū)拋丸室。當一扇(shàn)大門帶著(zhe)裝載著工件的台車在拋丸室內進行清(qīng)理時(shí),另外一(yī)扇大(dà)門在拋(pāo)丸室外裝卸工件,使(shǐ)生產(chǎn)效率提高了一(yī)倍。而且每個(gè)台車都(dōu)可實現變頻自轉,滿足(zú)不同工件的清理(lǐ)需要。
該設備通過高(gāo)效率的懸臂離心式拋丸器拋出高速彈丸,打擊在齒輪的表麵(miàn),除去表麵氧化皮(pí)及其它附著物。齒輪(lún)放在可自轉的台車轉台上(shàng),各個齒輪經過多次拋噴丸清理後,表麵的氧化皮、雜質、油汙及灰塵等均被除(chú)掉,使齒輪表麵露(lù)出金(jīn)屬本色,同時通過(guò)拋丸(wán)處理能消除集中應力,使齒輪(lún)表麵(miàn)得到強化,提(tí)高齒輪的(de)抗疲勞、抗腐蝕性能。另(lìng)外通過拋丸清理後,能使齒(chǐ)輪表麵具有(yǒu)均勻的粗糙度,大大提(tí)高齒輪傳動的準確率,減少功率損失。
3主要內(nèi)容(róng)
3.1研製內容
本項目的主要研製內(nèi)容是研製出兩套先進(jìn)可靠(kào)的工件傳(chuán)動係統,可(kě)以順暢地使大門帶(dài)著裝(zhuāng)載工件的台車進出(chū)拋丸室,而台車的較大載重為5t,再加上台車及(jí)大門的自重,要靠怎樣的驅動力(lì)及傳動係統才(cái)能實現這一功能成了該項目所要攻(gōng)克的主要難關。為(wéi)此,研發小組人員采用減速機一齒輪傳(chuán)動,將減速機固定在拋丸室頂(dǐng)部,輸出軸裝有小齒輪,與裝有大齒輪的(de)門軸齧合,門軸與大門連接,台車固定在大(dà)門上,這樣(yàng)台車、大門、門軸、大門支撐等就組成了(le)工件傳動係統。
3.2關鍵技術工藝
該項目的關鍵技術工藝就是工件傳(chuán)動係統的結構(gòu)工藝和傳(chuán)動工(gōng)藝。將台車固定在大門上,這一突破性的結構創新解決了台車清(qīng)理機占地麵積過大、能耗高的問題。但是,要采(cǎi)用怎樣的傳動(dòng)方式才能使大門(mén)及台車在(zài)負載的情況(kuàng)下順利自(zì)如的開關,是所要解決的關鍵工藝之一。為此,特別設計了兩根高強度門(mén)軸。門軸上部裝有大齒輪,與固定(dìng)在拋丸室頂部的減速齒輪齧合,由減速機帶動旋轉。門軸與大門相聯(lián),門軸下端裝有兩個軸(zhóu)承,一(yī)個推力球軸承,一個圓柱(zhù)滾子軸承,既保證了其承載力(lì),又轉動自如。通(tōng)過(guò)控製固定在(zài)拋丸(wán)室體頂部的減速機來實現門軸的正反轉,實現大門的(de)開關。
4主要技術指標(biāo)(QN3615型)
(1)一次清理工件的(de)較大尺(chǐ)寸
較大尺寸:φ1700x1500(mm)
(2)拋丸器
型號:Q0338
葉輪直徑:φ420mm
電機功率:22kW
拋丸器(qì)數量:3台
拋丸量:3x280kg/min
(3)提升機
提升(shēng)量(liàng):70t/h
皮帶速度:>1.2m/s
功(gōng)率:5.5kW
(4)分離(lí)器
分離量:70t/}1
分離區風速:45m/s
功率(lǜ):4kW
(5)縱向螺旋輸送器
輸送量:70t/h
功率:4kW
(6)收丸螺旋輸送器
輸送量:2O
功率(lǜ):2.2kW
(7)台車機(jī)構
台車載重:5000kg
台車轉(zhuǎn)台尺寸(cùn):2000mm
台車自轉電機(jī)功(gōng)率:3kW
大門開關電機功(gōng)率:2.2kW
(8)風量
總風量:20000m3/h
清理室:約16000m3/h
分離器:約4000m3/h
風機(jī)功率:22kW
(9)總功率:114kW
QN3615型雙工位(wèi)台車式齒輪強化拋丸清(qīng)理機的粉塵排放、噪聲等指標均達到國家有關標準的(de)要求(qiú)。
5主要功能部件
QN3615型雙工位台車齒輪強化拋丸清理機主要由拋丸清理室、大門及台車機構、螺旋輸送器、提升(shēng)機、分離器、拋丸器總成、維修平台、供丸係統、地基、除塵係統、電氣(qì)控製部分等部件組(zǔ)成(圖1)。

圖1、QN3615型雙T位台車齒輪強(qiáng)化拋丸清理機(jī)外型圖
1.大門及台(tái)車機構2.維修平台3.螺旋輸(shū)送(sòng)器4.提(tí)升機5.拋(pāo)丸(wán)清理室6.拋丸器總(zǒng)成7.供丸係統8.分離器9.基(jī)礎10.除塵係統11.電氣控製係統
(1)大門台車機構
大門及(jí)台(tái)車機構即工(gōng)件傳動係統,由(yóu)台車、大門、門軸、大門支撐(chēng)等組成。將(jiāng)台車固定到大門上(shàng),通過門軸旋轉來實現台車進出拋丸室,實現雙工位清理,將生產效(xiào)率提高(gāo)一倍,並且台車采用耐磨護板(bǎn)防護,以延長其壽命,台車自轉采用變頻調速以實現不同工件以不同的速度清(qīng)理。
(2)拋丸器總成
拋丸室上(shàng)裝有3台Q0338型拋丸(wán)器總成,可以對(duì)通過的工件進行一(yī)次性拋丸清理(lǐ)。拋丸(wán)器總成由拋丸器、電機(jī)等組成(chéng)(圖2)。

圖2拋丸器總成(chéng)
本機所用Q0338型離心式拋丸器具有高效、安裝維修方便、占用(yòng)空間小、能進行左右旋轉等(děng)優點。葉片在迅速旋轉的過程中靠離心力的作用固定,不需任(rèn)何固定裝夾具。拆卸(xiè)八片隻需10~20min。
(3)螺旋輸送器(qì)
該機的螺旋輸送器分為縱向螺(luó)旋輸送器及收(shōu)丸(wán)螺旋輸送器兩種。縱向螺旋(xuán)輸送器位於拋丸室(shì)和密封室的底部,螺(luó)旋葉(yè)片焊裝在傳動軸上。工作時,輸送器電(diàn)機(jī)通過擺線針輪減速機驅動螺旋軸旋轉(zhuǎn),將丸料輸送(sòng)至卸料口,然後由卸(xiè)料口流人提升機;收丸螺旋輸送器位(wèi)於拋丸室外收丸(wán)料鬥的底(dǐ)部,卸料口與縱向螺旋聯接,用於收集台車(chē)裝卸工(gōng)件時散落的彈丸,T作時,收丸螺旋輸送(sòng)器將台車(chē)上帶出的丸料輸(shū)送至(zhì)縱向螺(luó)旋。
(4)提升機
鬥式提升機由擺(bǎi)線針輪減速器、上下滾筒、輸送膠帶、料鬥、封閉料筒和漲(zhǎng)緊裝置組成(圖3)。

圖3提(tí)升機結構示意圖
鬥式提升機的進料口與橫向螺旋輸送器相連,其出料口與分離器相連。提升機罩殼上設有檢(jiǎn)修門,可維修(xiū)及更換料鬥。打開下罩殼上的門蓋,可以維修(xiū)下部傳(chuán)動,並且(qiě)排除其底部彈丸堵塞。本(běn)機采用平皮帶傳動。_丁作時,固定在輸送膠帶上的料(liào)鬥(dòu)將提升機底部的丸料刮起,同時接收從橫向螺旋輸送器流人的丸料。然後在(zài)提升機(jī)電機的(de)驅動下,將丸料輸送至提升機頂部(bù),較(jiào)後靠離心(xīn)重力方式落(luò)料,將丸料輸入分離器螺(luó)旋內。
提升機上部設有一套漲緊裝(zhuāng)置(zhì)。當皮帶鬆馳時,應該調節提升機上部兩側的調整螺栓,漲緊皮帶,調整範圍為0~100mm。
(5)分離器
本機配置滿幕簾式(shì)丸砂分(fèn)離器。丸料從鬥式提升機流人篩筒,丸砂混合(hé)物中的雜物(毛刺、釘和(hé)芯鐵等)由分(fèn)離器篩筒內螺旋片帶走。篩筒外螺旋將丸砂混合物沿分離器均布,從而形成滿流(liú)幕狀(zhuàng)態,而進入了下麵的風選階段。此時(shí),除塵(chén)器風機通(tōng)過分離器抽風孔抽風,將彈(dàn)丸和金屬氧化皮碎片、破碎彈丸、粉塵有(yǒu)效分離,大顆(kē)粒廢(fèi)料從分離器丸料溢流口流出,細小丸料、粉塵從廢料(liào)出口流出,彈丸進入丸(wán)料倉進行(háng)循環。
調整(zhěng)分離器的垂直調節擋板與水平(píng)調節擋板之(zhī)間的縫口,可以改變(biàn)布料(liào)層的(de)厚度及運動軌跡,並配合調整分離區的調節擋板,可獲得良好的分(fèn)離效果。關於分(fèn)離器的工作(zuò)原理(lǐ)請參見圖4。

圖4分離器工作原(yuán)理(lǐ)圖
1.分離器螺旋2.大顆粒物料卸出管3.調節板4.一(yī)*分離板5.二*分離板6.丸料倉7.電磁閘(zhá)門8.未分離完全物(wù)料9.廢料
(6)通風除塵係統
除塵係統由(yóu)濾筒式除塵器(HRX54)、離心式高壓風機、管道和排塵煙(yān)囪組成。
拋丸清理機工作時產生的(de)含塵氣流經過連接管道進入濾筒式除塵器。含塵氣流在旋風體罩殼的作用下形成旋風,大顆粒灰塵沉降在灰鬥內,帶有小顆粒灰塵的氣流經濾筒過濾後,通過高壓離心式通風機抽人煙囪向高空排放(fàng)。排放後的粉(fěn)塵濃度不高於(yú)120mg/m,符合國家環保局規定的排放(fàng)標準。
本設備通過高壓離心風機抽風使室體內形成一(yī)定負(fù)壓(yā),使(shǐ)工作時產生的粉塵不向室體外飄溢,從而使設備周圍的粉塵濃度(dù)低於100mg/m。
(7)電控係統
該係統使用13本OMRON公司生產的可編程序控製器控製,具有手動和自動兩種(zhǒng)控製方式,在控製(zhì)係統中還采用了檢測元(yuán)件,能夠根據實際情況進行故障(zhàng)診斷及報警。同時係統(tǒng)具(jù)有良好的互鎖、自鎖(suǒ)及安全保護措(cuò)施,確保了設備和(hé)操作人員的人身安(ān)全。
6設備清理強化工藝流程
將工件(齒輪)裝在一扇大門的(de)台車上關閉大門一除塵係(xì)統開循環(huán)係統(tǒng)開(kāi)_÷拋(pāo)丸器開對齒輪(lún)進行拋丸清理強化一清理完畢拋(pāo)丸器(qì)關循環(huán)係統關除塵器關(guān)一大門打開卸工件。
一扇大門帶著台車載(zǎi)著工件在(zài)拋丸室內接受(shòu)拋丸的同時,在拋丸室外另一扇大門的台車上裝載工件,拋丸室內的工件清理完畢後,另一扇大門帶著台車載(zǎi)著工件按照上述(shù)工藝流程進行工作。已清理完畢的大門台車在拋丸室(shì)外卸工件,生產效率提高一(yī)倍。
7結束語
該設備自研製成功後,已在用戶處(chù)安裝使用(yòng),用(yòng)戶反映清理效果很好,經過清理後的齒(chǐ)輪,表麵強度大大增強,更堅固耐用,傳動(dòng)更精準。隨著(zhe)我國裝備製造(zào)業的不斷發展,齒輪強化拋丸清理機的市(shì)場前景十分(fèn)廣闊(kuò)。另外,根據國(guó)際市場調查情況來看,國際上對齒輪強化拋丸清理機的(de)需求量(liàng)也十分大,所以,公司在穩踞國內市場的同時,力拓國(guó)際市場,為雙星機械更好的走向世界邁出堅實的一步。
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