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罐车抛丸除锈工艺及其装置

文章出处:原创 编辑:抛丸机发表时间:2015-8-29 22:04:21 浏览人数:821,1,0
摘要:先容了罐车抛丸除锈工艺,分析了抛丸除锈装置各组成部分的结构、性能和作用,并对有关问题进行了探讨。

1、罐车抛丸除锈工艺:

   罐车除锈采用抛丸和人工喷丸相结合的工艺,即以抛丸为主,个别抛不到的“死角”用人工在防护室内进行补喷,使其除锈质量达到《铁路货车厂修规程》的标准。由于罐车种类繁多,从除锈工艺来分,大致可分为以下二种情况。

1.1、轻油罐车除锈工艺:
   对轻油罐车抛丸时,先将罐体与底架分解开来,然后分别放在假台车上,经牵车台送入抛丸室,分别抛打罐体或底架。当锈蚀严重时,可在抛丸室内往返多次抛打,直到符合质量要求,其工艺流程如下:
罐车抛丸除锈工艺流程
罐车抛丸除锈工艺流程

1.2、保温罐车除锈工艺:
   由于保温罐车有保温层,用蒙皮覆盖着,故当蒙皮可分解时,应先分解蒙皮,然后按轻油罐车的工艺,分别对罐体和底架除锈。
   当保温罐车上蒙皮不可分解时,就只分解罐体与底架,并以类似轻油罐车的处理方法,分别对罐体和底架抛丸。为保全蒙皮不变形,此时,所用钢丸直径最好不超过0.8 mm。

2、抛丸除锈装置组成及其作用:

   抛丸除锈装置由抛丸室等10个主要部分组成(见图1,其中假台车、牵引机构、电气系统图中未注),现分述如下。

2.1、抛丸室:
   它是整个除锈装置的核心部分,对除锈质量起着重要的作用。抛丸室主体是由300 mm工字钢和钢板等组成的钢结构,焊于预埋件上。板上均敷设橡胶板,可在损坏时更换。在抛丸室内装有16个抛丸器,其中8个为Q305Al左旋抛丸器,另8个为Q305A右旋抛丸器。每个抛丸器相对罐体的纵向和横向均有一定的倾斜角度,其倾斜程度还可通过调节抛丸器定向套抛射面的位置予以调整。这样就可保证罐体的四周、两端以及底架的立面(个别“死角”除外)、上下平面均被抛打到。为了减少抛打后的变形,采用直径不超过0.8 mm的钢丸抛打,抛丸量控制在140 kg /min左右。由于罐体呈圆形,底架结构较复杂,因此丸粒抛射速度选为70~ 80 m/s,以足够的打击力去除锈层。
图1 抛丸除锈装置
2.2、防护室:
   防护室设在抛丸室的两端,当抛丸工序完成之后,对车上那些抛不到的“死角” ,通过贮气罐的压缩空气进行人工补喷。

2.3、钢丸仓及钢丸分配装置:
   钢丸仓设在抛丸室钢结构的顶部,它储存着供16个抛丸器所需的钢丸。而钢丸分配装置就设在钢丸仓下部漏斗处。每个抛丸器设一个开闭闸阀,闸阀是由气缸来控制的。而抛丸器和喷丸器钢丸的控制则是通过安装在抛丸室顶部控制柜中的电磁阀来实现的。

2.4、钢丸循环系统:
   抛丸时打在罐车上的钢丸弹回后均掉进抛丸室下部漏斗中,并从漏斗下部的纵、横螺旋输送机输送到斗式提升机下部,再经斗式提升机将钢丸提升到上部横螺旋输送机并进入滚筒筛。钢丸过筛后,有用的钢丸储存到钢丸仓,铁锈等废料被筛去。当喷丸时,掉落在地面上的丸粒只要及时扫进下部漏斗,也会沿上述路径得到处理、回收。

2.5、除尘系统:
   在抛丸室两端防护室的两侧上下方、滚筒筛及下部横螺旋输送机的出口处均设有吸风口。整个装置设有两套除尘系统,每个系统配备了主风机、机械回转布袋除尘器和旋风除尘器。当抛丸时,两个系统都工作,此时,罐车表面经抛打后形成的较多粉尘由吸风口吸入,经除尘管道后进入布袋除尘器进一步除尘。粘附在布袋除尘器上的粉尘由PC机控制,实行每隔15 min的定时反吹,使布袋正常工作。

2.6、滚筒筛:
   滚筒筛是钢丸循环系统的一个组成部分,它主要用于分离钢丸和灰尘、大块铁锈等杂物。通过滚动筛后,钢丸回收到钢丸仓,粉尘另辟路径被清除。

2.7、牵引机构:
   抛丸牵引机构由快速电机、慢速电机、差动减速机及两组滑轮和钢丝绳组成。牵引机构将待抛丸的罐车经由钢丝绳快速牵入抛丸室,并按设定的行程自动转换成工作速度——慢速牵引,实现边走边抛。抛打完毕后,又快速将罐车牵出抛丸室。根据锈蚀程度,可以来回往返动作,完成多遍抛打。

2.8、假台车:
   假台车是支承罐体和底架的活动托架。为适应不同车型,假台车的心盘中心距可以调节,支承罐体的前后4个支承点也可上、下调节,当向上升起时,就支承罐体,当向下缩回时,底架的上心盘就落在假台车的下心盘上,分别将罐体和底架送进(出)抛丸室。

2.9、电动单梁起重机:
   该起重机平时并不工作,仅在设备安装和检修时作起吊用。

2.10、电气系统:
   电气系统由动力部分和操作部分组成。动力部分包括3个主控电柜,安装在一层配电间内;操作部分共有主控操作台两个,安装在二层中央控制室。中央控制室可装空调。

3、除锈装置的电气控制系统:
   除锈装置的电气控制系统采用三菱PLC进行整机自动控制;用SAMCO-1高功能变频器作牵引控制,使电机不受负载影响而能恒速运转,同时,具有优良的负载响应性能,即在无负载和满负载转矩的剧变时,均能迅速回到原先的转速。整个电气控制系统设计先进,安全可靠。以下分别叙述抛丸、送丸、牵引和紧急事故处理的控制技术。

3.1、抛丸控制:
   抛丸控制有两种方式:即手动控制和自动控制。手动时,在操作台显示板上,只要按下每一台抛丸电机的“起动”按钮,该电机便带动抛头开始工作。当选择开关打到“自动”位时,再按“抛丸起动”按钮,则抛丸除锈装置的除尘器、钢丸输送系统和全部抛头按设定程序有条不紊地起动并投入工作。在起动过程中,若有某一电机未能正常起动,那么整个系统将自动停机,并在操作台上显示故障信号,提醒操作人员应设法排除。当正常工作完毕时,只要按“抛丸停止”按钮,钢丸循环系统、除尘系统就自动延时并顺序停机直至抛丸工作停止。

3.2、送丸控制:
   送丸控制也有手动和自动两种工作方式。在“手动”方式下,只要旋转送丸电磁阀按钮,相应的电磁阀就开始送丸;若将电磁阀按钮旋回,就停止送丸。
   在“自动”方式下,钢丸电磁阀的开/关由PLC程序设定,按工艺要求,打开和关闭相应的电磁阀。

3.3、牵引控制:
   牵引有快、慢两种速度,分别由快、慢速和相应联锁的电机带动。慢速时又通过变频器进行无级调速。牵引的控制仍然分手动和自动两种方式。当手动时,将“快/慢”选择开关置于“快速”位,并选好牵引方向选择开关位置,即可快速牵引。而将开关置于“慢速”位,即可实现慢速牵引。当开关置于“ 0”位时,就停止。
   在自动控制时,工作开关选“自动”位,并将“快/慢”开关置于“ 0”位,同时选好牵引方向选择开关位置,则可快速牵引,并当罐体挡住光电开关时,牵引自动转为慢速行进。若需停止牵引,只要将方向选择开关置于“ 0”位,就可停机。

3.4、紧急事故处理控制:
   抛丸除锈装置设有4个急停开关,分别安装在主控室1#台、大平台、左防护室和右防护室的外墙上。在工作过程中,若发生紧急情况,只要按下这4个开关中的任何一个,就可使整个装置马上停止工作。当故障排除后,将急停开关复位,就可重新开机工作。

4、主要技术参数:

外形尺寸  /m 12X8.2X11.855
牵引速度/m· min-1 6.65(快速);0.5~ 1(工作速度、无级)
抛射速度/m· s-1 70~ 80
抛丸量(每台) /kg· min-1 140
钢丸输送能力/t· h-1 144
除尘方式脉冲反吹扁袋除尘
过滤面积/m2 250
风机风压/Pa 4 380
风机风量/m3· h-1 2 034
钢丸直径/mm 1.1~ 1.5
装置装机功率/kW 330.7

5、有关问题的讨论:
   除锈质量与许多技术参数有关,在这里主要讨论抛丸时的抛射速度v抛丸量m、罐体到抛头的距离S之间的关系。
   由动量和冲量定律可以得到:    E=mv (1)    I=Ft (2)
   式中,E为动量;I为冲量;F为丸粒打击罐车表面的冲击力;t为冲击时间。
   由式(1)知,当抛丸量m一定时,E与v成明显的线性关系。反之,当抛射速度v一定时,E与m也成线性关系。可见速度和抛丸量直接影响着动量的大小。根据动量与冲量的转换关系(能量守恒定律)可得到:
   I=mv=Ft因此,F=mv /t,而t= S/v,于是当抛射速度v、抛丸量m一定时,则S↑ ,t↑ ,F↓ ,这就是当被抛射面离抛头越远时,打击力变小,抛射效果欠佳的原因。
   根据以上讨论,为了保证除锈质量,应按设计要求保持适当抛射速度、抛丸量和调整罐车表面(被抛射面)到抛头间距离。此外,罐车的牵引速度影响着同一被抛射面受打击的频率,因此,它同样是影响质量的一个不容忽视的因素。

6、结论:
该抛丸除锈装置经过现场调试和运用表明:
(1)抛丸除锈工艺合理。
(2)除锈质量符合《铁路货车厂修规程》中P-4级,局部符合P-5级的质量标准。
(3)无粉尘排向大气,操作室噪声小,除锈装置的设计制造符合国家环保要求。
(4)除锈效率高。人工除锈每天只能完成1辆车,而采用该装置除锈,约2 h便能完成1辆车,提高效率约4~ 6倍,因而有明显的经济效益。同时,为操作工人提供了劳动强度小及较为舒适的工作环境,大大有利于操作工人的健康,具有显著的社会效益。 
本文来源青岛华盛泰抛丸机:/jishu/821.html
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