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钢管束表面抛丸清理机设备设计性能参数分析

2017-03-03 10:12:44 青岛鼎铸重工机械有限公司 阅读

摘  要:针对钢管束构件传统抛丸设备存在的低效率问题,设计了一种保证钢管束主构件能够正常抛丸的直接辊道输送式抛丸设备方案,介绍了该方案的特点、工艺过程和结构原理。

0、引 言:

   管束构件是一种新型的建筑 结构构件,它是由若干支相同 度的薄壁 U 形 管经过叠加拼装 接制成, 管束构件的外形结构如  1 所示。从  1 中可见, 管束一端装配 接一 厚为 t(2约20 mm)的端板框架,此端板框架的四 ,都比 管束主体  大约 10 mm。管束的 格 : 度 L 为 3000~12 000 mm, 度W 为 120~220 mm,高度 H 为 400~2100 mm, 管束板厚 t1 为 3~8 mm。管束主体构件 焊完成后,需要  抛丸机 行表面抛丸清理,去除表面 存的  及焊渣等, 后 表面涂漆作准 。由于 管束构件端部存在端板凸台 构,将会给构件的抛丸 送 来很大的影响。 了使底部 凸台的构件能 正常抛丸 送, 统方法是采用构件 挂通 式或 助工装架 道 送式两 抛丸机,但 两 抛丸  都存在一定的 能与效率  。首先构件 挂通 式抛丸  ,存在  占用加工 地大、投入成本 高、效率低等  。而 助工装架 道 送式抛丸机,由于 助工装架在每抛丸一次构件后,都需要将工装架重新返回构件上料端,增加了 外工序, 生 物流 来很大的麻 ,同 ,部分构件表面因被工装架遮 而无法清理,影响构件抛丸量。为了克服上述两抛丸存在的不足,相 提高构件抛丸生 效率与质量、降低生 成本,特研制一种保  管束主构件能 正常抛丸的直接道送式抛丸方案。如 2所示。

图 1   管束构件主体构示意  图 2管束抛丸清理构

图 1   管束构件主体构示意  图 2管束抛丸清理构 



1、本设计方案的特点:

    用于钢管束构件的辊道输送式抛丸设备,是一种对传统辊道抛丸设备关键结构进行改造后,使它能够满足钢管束构件抛丸清理要求,同时也不会因钢管束构件端部存在端板框架凸台而影响构件正常输送。这种抛丸设备主要由上料区、抛丸区、下料区组成,其结构特点如下:

    1)由带有齿状的水平输送辊组件1,代替传统抛丸设备的光滑圆柱状水平输送辊组件,使齿状水平输送辊能够平缓地支撑及带动钢管束端部框架凸台,从而在构件输送过程中,构件不会产生过大的上下颠簸,导致薄壁构件不必要的变形损坏。

    2)钢管束构件存在很大的高宽比,为了使构件在输送过程中不会产生过大的倾斜,水平输送辊两侧全线均布置防倾立式输送辊2。并将一定组数的立式输送辊安装在一组钢制框架护栏3,12上,整条输送线由若干组护栏构成,护栏的高度需大于钢管束构件最大高度的一半。

    3)为了满足钢管束不同宽度的要求,将一侧防倾立式输送辊道及护栏设计成可水平移动式,由水平移动液压缸11带动,使两侧输送立辊的间距可变,确保满足不同宽度的钢管束构件输送通过并不会产生过大的倾斜。

    4)钢管束构件在上料时,采用行车及专用吊具进行吊运,由于护栏3顶部距生产场地地面高度不低于1.5 m,而钢管束最大构件高度约2.3 m,二者合起来的总高不低于3.8 m,即在吊装时,钢管束的吊高应不低于4m,这种高吊装运方法不但效率低,而且对人员及生产设备均非常危险。为了消除这种危险工况,在上料区及下料区域,将可水平移动的立式辊组2另一侧的防倾立式输送辊组2',制成可以90°翻转的结构形式,使得钢管束构件可以方便顺利吊人或吊离输送线,翻转驭动采用液压传动方式(翻转液压缸8)。


2、钢管束抛丸清理设备的生产工艺过程:

    1)待清理的钢管束构件吊人抛丸设备输送辊道。此时上料区段的可翻转立式输送辊组2’与护栏3呈水平状态,如图3所示。

    2)钢管束构件通过抛丸清理室。构件表面抛丸清理,如图4所示。

        图3可翻转立式输送辊组状态图 1.水平输送辊道组件2.可水平移动的立式辊道组件2'.可 翻转立式辊道组件3.翻转式立式辊道护栏7.钢管束构件 8.翻转护栏液压驱动装置11.水平移动立式辊道组件液压驱 动装置12.可水平移动式护栏

        图3可翻转立式输送辊组状态图

1.水平输送辊道组件2.可水平移动的立式辊道组件2'.可翻转立式辊道组件3.翻转式立式辊道护栏7.钢管束构件8.翻转护栏液压驱动装置11.水平移动立式辊道组件液压驱动装置12.可水平移动式护栏

              图4钢管束通过抛丸室 1.水平输送辊道组2.可水平移动的立式辊道组件2'.可翻 转立式辊道组件3.翻转式立式辊道护栏4抛丸室6.抛丸 器7.钢管束构件11.水平移动立式辊道组件液压驱动装置

              图4钢管束通过抛丸室

  1. 水平输送辊道组

  2. 2.可水平移动的立式辊道组件2'.可翻转立式辊道组件3.翻转式立式辊道护栏4抛丸室6.抛丸器7.钢管束构件11.水平移动立式辊道组件液压驱动装置钢管束上料后,在水平输送辊道的带动下,进人抛丸清理室,室内的各辊道与室外的辊道材料不同,要求为耐磨材料制成。其中水平输送辊道组1,带动钢管束构件进人抛丸室4,数支抛丸器6对钢管束构件7抛丸,水平移动立式辊道组件液压驭动装置11,用于调整立辊间距,使其适合不同宽度的钢管构件。两侧防倾立辊均不需要900翻转。

    3)钢管束构件下料。抛丸清理后的钢管束送人下料区,并停留在水平输送辊道上。待行车吊起钢管束构件后,可翻转立式辊道组件2’与3,在液压驭动装置8的带动下,翻转90°,使立式辊道组件呈水平状,钢管束水平吊离输送辊道,如图5所示。

        图5可翻转立式输送辊组状态图 1.水平输送辊道组2.可水平移动的立式辊道组件2'.可翻转 立式辊道组件3.翻转式立式辊道护栏7.钢管束构件8.翻 转护栏液压驱动装置11.水平移动立式辊道组件液压驱动装 置12.可水平移动式护栏

        图5可翻转立式输送辊组状态图

  1. 水平输送辊道组2.可水平移动的立式辊道组件2'.可翻转立式辊道组件3.翻转式立式辊道护栏7.钢管束构件8.翻转护栏液压驱动装置11.水平移动立式辊道组件液压驱动装置12.可水平移动式护栏

图6 齿状水平输送辊组件 图7 钢管束构件运动分析

图6 齿状水平输送辊组件 图7 钢管束构件运动分析

3、主要零部件结构及工作原理:

    1)齿状水平输送辊组件。能够克服钢管束端部框架凸台的阻碍,平稳顺利地输送构件,如图6所示。输送辊组件在中间凸起的轴段处,表面具有类似齿状结构,用于承载钢管束及支撑端板凸台,使钢管束能够消除凸台影响,无过大上下颠簸地平缓输送;其具体输送过程原理见图7。钢管束在水平输送辊道的带动下,向前运行,由于钢管束端部存在端板凸台,在运行过程中,如果水平辊为光滑圆柱辊,则钢管束将会被水平辊道阻挡而无法前进,或者被光滑辊道顶起后,再快速下落而导致过大的上下颠簸。而水平光滑辊道改为齿状辊后,钢管束构件在运动过程中,将会平缓地上升或下降,减少颠簸而导致的构件变形破坏。

图8立式输送辊水平移动原理图  图9立式输送辊900翻转原理图

    2)立式输送辊的水平移动。立式输送辊用于在抛丸运行过程中,从输送线两侧对钢管束进行导向与扶正,使钢管束不会产生过大的倾斜而影响构件表面清理质量。立式输送辊安装在翻转护栏3与水平移动护栏12上。

    其中翻转护栏3无水平移动功能。当钢管束构件宽度发生变化时,水平移动护栏12在水平移动液压缸11的带动下,进行相应的水平位置调整,使两侧立式输送辊间距发生变化,以适应不同钢管束构件宽度。具体工作原理见图8。其中图8(a)所示护栏位置适于钢管束宽度较小的构件,当钢管束构件宽度增大时,水平移动护栏需要如图8(b)所示,向左带动立辊移动,使构件两侧立式输送辊的间距增大。

    3)上、下料区域立式输送辊的900翻转。安装在上、下料区域的翻转护栏3上的立式输送辊2,在上、下料时,为方便钢管束构件的顺利吊运,需要将其进行90°翻转,如图9所示。翻转护栏3在翻转液压缸8的带动下,从图9( a)的竖直位置旋转90°,成为图9(b)所示的水平状态,则立式输送辊2也将随着翻转护栏3的旋转,实现900翻转功育旨。

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