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管系拉杆外壁抛丸除锈机的优化改进

文章出处:未知 编辑:抛丸机发表时间:2018-8-10 8:23:28 浏览人数:1090,1,0
摘要:本文针对我企业现有一台QD100型管系拉杆外壁除锈机 (简称除锈机) 在使用过程中, 经常发生报警停机现象, 导致不能正常生产, 进行了研究分析, 并结合实际的工况及维修过程, 对QD100型管系拉杆外壁除锈机进行了优化改进。经生产实践及应用结果证明:优化改进后, 该设备的停机故障率大大降低, 满足了生产使用要求, 节约了成本, 提高了生产效率。

  除锈机最早用于钢结构件涂装前的表面处理。用抛丸方法来清理钢结构件要追溯到20世纪40年代, 它利用高效抛丸器抛出高速弹丸流束打击工件表面上的氧化皮、锈层及其杂物, 使之获得精细光亮的表面, 使工件显出金属本色, 并具备一定表面粗糙度, 为其表面涂漆保护增加附着力, 有利于提高工件涂饰质量, 达到防腐及延长工件使用寿命之目的。现如今抛丸式除锈机应用极其广泛, 在船舶修造、桥梁铺架、石油管道、机械制造等很多领域抛丸除锈成为一项比不可少的工艺。抛丸除锈机主要分为滚筒式、履带式、转台式、台车式、吊链式、辊道通过式等形式图2 故障现场图。本文针对我企业现有一台QD100型管系拉杆外壁除锈机, 在使用过程中, 经常发生报警停机现象, 导致不能正常生产, 进行了研究分析, 提出了优化改进的方案, 并在实际的生产过程中加以实施应用, 大大降低了停机故障率, 满足了生产要求, 节约了成本, 提高了生产效率。

  1、QD100型管系拉杆外壁除锈机结构组成:

  该抛丸设备主要由输送辊道、抛丸辊道、卸料辊道、密封门帘、抛丸清理室、室体护板、弹丸循环系统、除尘系统、电器控制操作系统等组成。其中:弹丸循环系统包括:弹丸输送器、提升机、分离器、供丸系统、气孔弹丸闸门、抛丸器、补丸料斗。弹丸运行路线:弹丸→室体→振动筛→提升机1→筛选除尘→螺旋输送器→提升机→储丸斗→气控闸门→抛丸器→循环图2 故障现场图。如图1所示。
图1 抛丸机工作流程图
  图1 抛丸机工作流程图


  2、QD100型管系拉杆外壁除锈机故障现象:

  QD100型管系拉杆外壁除锈机在使用工作过程中, 经常发生报警停机现象, 导致生产不能顺畅进行, 经检查发现螺旋输送器左端支撑轴承损坏严重如图2所示, 致使输送器中螺旋输送装置卡死不能正常运转, 造成停机。
图2 故障现场图
  图2 故障现场图


  3、抛丸机故障现象分析:

  3.1、螺旋输送装置:

  螺旋输送装置是抛丸机弹丸循环系统中极为重要部件, 其包括:横向螺旋输送器与纵向螺旋输送器。本文以横向旋转输送器为例进行优化改进。横向螺旋输送装置结构简图如图3所示。

  3.2 螺旋输送装置缺陷分析

  横向螺旋输送装置输送过程是将底部经过筛选除尘后的弹丸输送到斗式提升机中, 在此过程中由于提升机入砂口高度位置不合理, 横向螺旋输送装置在运转中弹丸一部分未进入提升机, 而被导入横向输送器左端区域, 致使螺旋装置左端存积较多弹丸, 如示意图4所示。

图3 横向螺旋输送装置简图  图4 横向螺旋输送装置工作情况简图  图5 横向螺旋输送装置受力简图

  图3 横向螺旋输送装置简图  图4 横向螺旋输送装置工作情况简图  图5 横向螺旋输送装置受力简图


  3.3 抛丸机故障现象分析

  螺旋输送器中绞龙方向为左旋直通式结构, 弹丸则通过绞龙旋转不断向左输送, 当绞龙左支撑轴承与提升机入砂口之间的弹丸存积到一定量时 (见图5) , 就会由绞龙旋转带动弹丸对左端绞龙支撑F6212-2Z轴承产生螺旋推力f, 经过绞龙不断旋转、摩擦, 导致轴承金属防尘盖破损, 弹丸进入轴承内部造成轴承损坏。如图5所示。

  主要参数:

  BWY18-23型针摆减速机:

  电机功率:3k W;

  转速:50rpm图3 横向螺旋输送装置简图  图4 横向螺旋输送装置工作情况简图  图5 横向螺旋输送装置受力简图;

  传动比:23;

  减速机输出扭矩F;

  螺旋推力f;

  摩擦因数μ;

  当:F>f时, 轴承防尘圈与弹丸干研, 此时不会出现停机现象。

  当轴承严重破损后, F<f+轴承破损制动阻力q时, 出现卡死, 造成抛丸机停机。

  4、抛丸机螺旋输送机构优化改进措施:

  4.1、提升机入砂口优化改进:

  横向螺旋输送过程中, 弹丸未完全进入提升机中, 一部分弹丸被导入横向输送器左端, 经过分析发现主要原因为提升机入砂口下唇边高于绞龙下母线位置 (如图6a) , 造成弹丸不能完全进入提升机。解决措施为:将提升机入砂口下唇边进行调整, 向下位移至略低于绞龙下母线位置 (如图6b) , 在保证提升机壳体强度的基础上, 开口宽度由原来150mm加宽至200mm, 确保弹丸顺更加畅进入提升机, 减少弹丸被导入横向输送器左端的几率。

  图6  图7 优化改进后的螺旋装置  图8 加装防护装置简图
图6  图7 优化改进后的螺旋装置  图8 加装防护装置简图

  4.2 螺旋输送器优化改进

  螺旋输送器中原绞龙方向为左旋直通式结构, 此结构在输送弹丸过程中, 会将输送器中未完全进入提升机的弹丸不断的向输送器左端输送, 由于左端为盲端, 因此造成了不必要的动能消耗, 不仅增大了电机的负荷, 更加速了一些零部件的磨损老化, 尤其是与弹丸直接接触的支撑轴承, 是直接导致抛丸机设备停机的主要原因。解决措施为:将入砂口左侧的左旋绞龙更改为右旋, 实现以入砂口为中心, 通过绞龙输送装置的弹丸, 无论是左侧还是右侧的弹丸, 都会按照输送装置的旋转方向将弹丸输送至入砂口处, 使弹丸顺利进入提升机, 如图7所示。

  同时, 为了便于制造和将弹丸更加顺畅的送入提升机, 以入砂口为中心将绞龙改为100mm的光轴, 通过输送装置的不断旋转, 在入砂口处产生相反方向的挤推力, 使得弹丸更加流畅的进入提升机中。

  4.3 增加轴承防护装置

  经过分析发现, 横向螺旋输送装置的左、右支撑轴承为整个输送装置中最为易损部位, 也是导致抛丸机停机的主要因素, 其破坏主要由于弹丸的飞溅撞击, 残缺弹丸的掉落进入轴承加速轴承的破坏与磨损, 致使左右端的支撑轴承破坏卡死, 造成故障停机。针对这几种破坏因素在左右两端的支撑轴承处增加防护装置, 防护装置采用40Cr热处理调质HRC50材质图3 横向螺旋输送装置简图  图4 横向螺旋输送装置工作情况简图  图5 横向螺旋输送装置受力简图, 圆盘式结构, 焊接到螺旋输送装置的两端。阻止弹飞溅对轴承的破坏, 给予左右

  两端轴承保护, 减少两端支撑轴承破坏的几率。如图8所示。

  5、结束语:

  本文就我企业一台QD100型管系拉杆外壁除锈机故障停机问题进行了分析, 提出了对QD100型管系拉杆外壁除锈机优化改进的方案。通过改进并投入使用验证了改进方案的可行性与可靠性。QD100型管系拉杆外壁除锈机改进后大大提高工作效率, 有效的降低了设备的故障率, 我企业此系列设备的维修与保养提供了便利, 有效的提高了生产效率, 节约了成本, 得到了我企业及使用部门的一致认可和好评。
本文来源青岛华盛泰抛丸机:/jishu/1090.html
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