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冶金抛丸机机械问题处理和改进

发表时间：2021/4/20 来源：《基层建设》2020年第32期作者：唐伟华

[导读] 摘要：抛丸机是线下常用的处理钢坯表面问题的模块化设备，能够通过合理的布局实现行车的不间断上料，确保了设备的高效率使用，同时由于设备系统结构简单，很容易进行维护，自动化程度较高，能够加入至各种探伤生产线源头钢坯处理。

        江阴兴澄特种钢铁有限公司江苏江阴 214400
        摘要：抛丸机是线下常用的处理钢坯表面问题的模块化设备，能够通过合理的布局实现行车的不间断上料，确保了设备的高效率使用，同时由于设备系统结构简单，很容易进行维护，自动化程度较高，能够加入至各种探伤生产线源头钢坯处理。本文主要讲述了老式抛丸机在使用过程中出现的问题，并且分享了本人作为机械工程师在处理过程中对机械结构的改进，请同行多多指导。
        关键词：抛丸机、机械改进、机械问题处理
        1抛丸机的问题介绍
        自2006年公司二期工程基建，在方坯区域共设置了两套抛丸机系统，主要用于方钢的表面处理，随着使用，问题逐渐暴露出来，主要可以总结为以下几个方面：（1）抛头的固定问题，由于在机器启动后，抛丸机本体的震动较大，经常导致抛头由于震动动，固定螺丝脱开后掉落。（2）提升机电机由于料斗设计问题老是过载，造成提升电机经常性更换。（3）丸闸系统由于使用PU管，不稳定，同时开口度需要人工爬到抛丸机上进行调整，不方便。（4）抛头内叶轮经常性打坏，造成了长时间的停机时间。（5）抛丸砂分离系统中分离口开度需要人工调整，一旦分离螺旋内堵住才会去调整，而且调整时，需要不断的开机停机，使用时间较长。（6）抛头安装更换问题，由于2号抛头和4号抛头在抛丸机菱形本体的下方，更换不方便，同时由于提升分离器平台的遮挡，行车无法吊运，只能使用葫芦对抛头进行拆装和备件的更换，使得更换时间很长。
        2抛丸机问题的处理思路
        抛头系统是通过固定螺丝固定在抛丸机本体上，由于抛头电机使用悬臂式固定方式，仅仅靠电机前端法兰盘固定在叶轮框架上，使得在电机运行过程中很容易发生震动，同时抛丸砂对本体的冲击也造成了一定的震动，使得抛头螺丝很容易发生断裂或松动，固定螺丝断裂后很难取出，这样会造成长时间的热停。所以抛头需要找到更加合适的固定方法。
        提升机丸料循环系统主要组成部分为：两组横螺旋、一组纵螺旋、斗式提升装置、分离器等，横纵螺旋的命名是根据与抛丸机进出料辊道的角度，平行进出料辊道称为横螺旋，主要负责横向抛丸砂的收集，垂直进出料辊道称为纵螺旋，主要负责纵向抛丸砂的收集，并与提升机接料斗相邻接，斗式提升装置用于把纵螺旋收集的抛丸砂提升到抛丸机上平台，为抛丸砂的分离去杂质做好准备，分离器主要用于抛丸砂和杂质的分离。提升电机的过载、分离电机的过载主要是由于抛丸砂的运输环节发生了问题，造成了抛丸砂堵住了通道，使得传动设备无法运转，造成了电机的过载。所以在抛丸砂的运料过程中，需要在关键部位开启观察或者处理堵塞的观察孔洞，正常生产过程中处理常闭状态，一旦发生问题，检修人员能够快速查找原因，快速处理。
        丸闸系统是通过双向的气动阀实现气缸的打开和关闭，但是丸料的流量需要操作人员进行手动的调整，通过对扇形蝶阀的打开度实现丸料的控制，这样就会造成操作人员需要抛完钢坯查看完钢坯后再进行调整，调整开口度小后，钢坯表面的缺陷等无法完全处理完整，当调整开口度大后，会造成丸料的补充增加，间接的造成了停机时间，所以需要对丸料流量进行精确的控制，由于抛丸的钢种规格局限在几种规格，所以完全可以实现通过阀门定位器实现丸料流量的精确调整，满足生产的需要。同时气阀控制管路都使用PU管进行连接，在实际使用过程中，受到抛丸砂的影响，很容易造成PU管的破损，造成漏气气压不稳，准备把压缩空气管路从抛丸机上平台往下配管改成硬管连接。

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        3抛丸机问题的处理和改进
        修改抛丸机的抛头系统的固定方式，对抛丸机本体进行改造，抛头系统的固定方式改为插槽加通体螺丝固定方式，这样固定有以下优点，首先对于安装，通过导槽可以快速定位抛头，而且导槽使用厚度较厚强度较大的工字钢制作完成，有效的防止了变形，在使用卡槽的同时设置了四个通体螺丝固定，有效的防止了螺丝断丝后难取出问题，使用此方式固定后，点检人员只需要对固定螺丝进行检查，一旦发现螺丝有滑丝或者松动现象，可以及时处理，防止了之前出现的螺丝脱开后，抛头掉落问题。
        在丸闸系统上增加了四个阀门定位器，用于丸料流量的精准控制，重新配置压缩空气管路，配管从抛丸机顶部平台往下走向，并且使用硬管进行配置，提高了控制气路的强度，提高了控制可靠性。通过实验，确定了不同规格满足条件的开口度，通过设定和反馈数据确保了阀门的开口度，保证了钢坯表面质量。
        丸料循环系统中，对分离器下部过滤板重新制定，有效防止了由于抛丸砂的长期冲击造成的过滤板下沉造成的丸料堵住下端部，同时对提升机改造，更换了功率较大的电机，对提升斗进行了改进，通过不断的实验，设计了倒角为23的提升斗，有效的减少了在挖抛丸砂时形成的阻力，同时把进口进行改进，增加了提升斗与抛丸砂的接触面积，提高了提升效率，对上部的齿轮传动进行了改进，通过调节丝杆，确保链条的张紧程度，有效的防止了链条错齿造成的链条并死。
        丸料循环系统由于丸料的运行路径较长，一旦由于循环中电机发生了过载造成跳电造成循环不再，抛丸砂会在循环过程中某个地方发生堵塞，这就需要人员对路径进行排查，为了方便排查，一共设置了五个观察孔，分别在提升系统最低处、分离器上端部、分离器滑砂板处、横螺旋电机处、纵螺旋电机处。通过把这五处盖板掀开，可以看到是否在该处发生抛丸砂的堵塞。通过此项改造，为点检人员提供了很大的方便，提高了抛丸砂堵塞的处理速度。
        抛丸系统更换需要使用到行车，但是抛丸机上方的平台给行车的吊运造成了多种的不便，为此更换抛头的时间都比较长，只能使用葫芦进行，而且很容易造成抛头对抛丸机的撞击，为此在上方平台处增加了电动葫芦导轨，环绕平台一周，更换抛头时，抛头直接通过电动葫芦进行吊运，而且过程较为平稳，能够进行快速的拆卸和更换，自从设计此更换抛头电动葫芦导轨后，更换时间从原来的2小时减少到1小时内，大幅度减少了更换时间。在后续的引入抛丸机系统时，由于之前维护的经验，要求厂家对抛丸机本体进行了加长，并且设置了两套四面抛头系统，与抛丸机上方平台呈品字形，这样行车可以对抛头进行直接更换，更加方便。两套抛丸机系统主要是对于硬度较大的轴承系列钢坯，不再需要像之前抛丸两遍，只需要一遍就可以，当硬度不大的钢坯，只需要启动一套抛丸系统。
        抛丸机叶轮问题，主要原因在于抛丸机开动后震动较大，叶轮材料强度不够，通过长时间的打磨后脱落，同时在抛头电机的作用下对其他叶轮造成较大力度的冲击，使得叶轮发生损坏，只能进行更换，所以在抛丸机操作规程中，明确规定了操作人员在听到抛丸机内部发生巨响后必须停止作业，查明原因后才能进行生产。
        4结束语
        通过对抛丸机出现的问题分析、处理和改进，使得抛丸机不再发生重复性问题，确保了抛丸机生产，保证了精整线的生产效率。通过抛丸机机械改进的实验和测试，也让我积累了很多机械设计相关经验，虽然冶金厂以设备的维护为主，但是常发性问题一定要通过改进寻找到根本原因，这样才能够彻底解决问题。
        5参考文献：
        [1]邹家祥．轧钢机械[M]．北京：冶金工业出版社，1999．
        [2]常会民等．提高抛丸机生产效率[J]．宝钢技术，2010.6
        [3]成大先．机械设计手册（第五版）[M]．北京：化学工业出版社，2014．