鋼管拋丸機(jī)設(shè)備的設(shè)計(jì)與應(yīng)用

摘要：介紹了設(shè)備的工作原理、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和適應(yīng)范圍。與國內(nèi)現(xiàn)在使用的外壁拋丸設(shè)備相比，該設(shè)備具有鋼丸循環(huán)輸送能力大、拋丸量大、鋼丸與氧化皮及鐵銹的分離效率高、噪音以及粉塵排放濃度低等優(yōu)點(diǎn)， 尤其是設(shè)備能保證不同管徑鋼管外壁的清理效果。
主題詞：大拋丸量 可變徑 鋼管外壁．拋丸機(jī)開發(fā)與研制

該鋼管外壁拋丸清理機(jī)具有下述優(yōu)點(diǎn)：
(1)拋丸清理機(jī)室及拋丸器的布置方式均經(jīng)過三維動態(tài)拋射仿真后確定。
(2)采用大拋丸量、高拋射速度的懸臂離心式拋丸器。
(3)使不同管徑的鋼管外壁清理效果相同。
(4)配有工件檢測裝置，適時控制拋丸器供丸閘門的開啟，避免了拋丸器空拋彈丸現(xiàn)象發(fā)生。
(5)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積小，設(shè)備較大高度為6m。

1 主要技術(shù)規(guī)格
1．1 處理鋼管的規(guī)格
鋼管尺寸：o152-o1420mmx12000mm；
鋼管較大質(zhì)量：7000kg。
1．2 生產(chǎn)率
鋼管行走速度：1．0~3．0m／min； 鋼管自轉(zhuǎn)速度：5~lOr／min。
l.3 拋丸器
拋丸量：2x975kg／min；功率：2x75kW。
1．4 丸渣分離器 分離量：60t／11；功率：1．5kW。
1．5 斗式提升機(jī) 提升量：l2O ；功率：l1．0kW。
1．6 除銹質(zhì)量等*
鋼管表面出現(xiàn)金屬光澤，表面粗糙度達(dá)到GB6o6o．5 規(guī)定的要求，符合國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定GB8923—88，Sa2．5
1．7環(huán)保要求
設(shè)備噪音90Db，粉塵排放濃度<50mg／m3，工作場地粉塵濃度<2mg／m3，除塵效率達(dá)99．5％ 以上，符 合GBl6297 一l996 標(biāo)準(zhǔn)中的二*標(biāo)準(zhǔn)。
2 主要設(shè)備組成及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

本拋丸機(jī)是HQOW 型輥道式拋丸清理設(shè)備，主要由拋丸清理室、拋丸器總成、拋丸密封室、丸料循環(huán)凈化 系統(tǒng)、鋼管傳動系線、除塵系統(tǒng)和控制系統(tǒng)等部分組成(見圖1)。本設(shè)備的大部分板焊件均經(jīng)過噴丸處理， 提高了防銹性能。

2．1 拋丸清理室與密封室
拋丸清理室的下部設(shè)計(jì)2 臺拋丸器，見圖l。分別安裝在拋丸室底部以減少因鋼 管直徑不同彈丸拋射距離的變化，確保不同管徑具有同樣的拋丸質(zhì)量，保證了對被清理工件進(jìn)行全面的拋 丸清理。拋丸室體兩側(cè)設(shè)計(jì)拋丸密封室，密封室由門框、兩層高彈性耐磨橡膠板(根據(jù)清理鋼管尺寸大小情 況在橡膠板上開孔)門板和門板壓緊裝置組成，鋼管在穿過彈性橡膠板時，其外壁被耐磨橡膠卡住，形成兩 個密封帶，因此彈丸不易飛出。
2．2 拋丸器總成
本機(jī)共有2 臺拋丸器，采用瑞士+GF+DISA 公司拋丸器技術(shù)生產(chǎn)的高效拋丸器，該拋丸器的拋丸量為975kg ／min，是目前國內(nèi)較大拋丸量拋丸器，保證了鋼管外壁清理的高效率要求。
圖1 拋丸清理設(shè)備的結(jié)構(gòu)
2．3 丸料循環(huán)凈化系統(tǒng)

丸料循環(huán)凈化系統(tǒng)可分為循環(huán)系統(tǒng)和丸料分離凈化系統(tǒng)，由斗式提升機(jī)、連接集料器、丸砂分離器、彈丸 分配系統(tǒng)等組成。
(1)斗式提升機(jī) 提升機(jī)的提升量大于分離器的分離量的原因在于：在一根鋼管清理完畢后，拋丸器停止拋丸的時候(Ill： 時丸渣分離器料斗下面的彈丸控制閘門關(guān)閉)，參與系統(tǒng)循環(huán)的彈丸循環(huán)系統(tǒng)的不穩(wěn)定性。
(2)連接集料器 連接集料器的作用是將拋丸室體、兩個拋丸密封室、兩個拋丸器和丸渣分離器與斗式提升機(jī)連接起來，實(shí) 現(xiàn)彈丸的循環(huán)利用。它安裝在室體的底部，靠近提升機(jī)，上面設(shè)置可調(diào)節(jié)閘門。
(3)丸砂分離器 本機(jī)采用先進(jìn)的三*滿幕簾流幕式重錘自動調(diào)整型丸渣分離器。它由滾筒篩和風(fēng)選系統(tǒng)兩大部分組成分離器的較佳分離效果是靠調(diào)節(jié)閘板上的重錘位置、一*和二*撇濾板上的調(diào)節(jié)板位置以及管道上的蝶閥 來實(shí)現(xiàn)，該分離器效率99．5％ ，減少了砂子等雜物對拋丸器葉片和護(hù)板的磨損，同時保證了拋丸品質(zhì)。 分離器的分離量(60t／h)應(yīng)該小于斗式提升機(jī)(120t／h)。
(4)彈丸分配系統(tǒng) 彈丸分配系統(tǒng)由儲丸斗、彈丸控制器及輸丸管組成，其彈丸流量控制器為BMD 公司的氣動供丸技術(shù)，供丸 系統(tǒng)安全可靠，該彈丸控制器無卡死和漏丸現(xiàn)象，通過調(diào)整扇形閘門的大小，來調(diào)整彈丸的流量。拋丸量 可通過電控操作臺上的電流表顯示出來。
(5)丸料選擇 根據(jù)用戶鋼管外壁清理設(shè)備的現(xiàn)場使用情況，以及分析彈丸使用壽命，消耗費(fèi)用等經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，建議選用1．0～ I．2mm 鑄鋼丸或鋼絲切丸，硬度HRC40～45。

2．4 鋼管傳動線

借助上下調(diào)整拉桿和棘輪調(diào)節(jié)裝置，可以很 方便地調(diào)整鋼管運(yùn)行方向與輪胎中心線之間的角度(鋼管的運(yùn)行和自轉(zhuǎn)就是依靠該角度形成的)，從而改變 鋼管運(yùn)行速度、旋轉(zhuǎn)速度和高度，滿足不同管徑鋼管的清理要求。

2．5 除塵系統(tǒng)

本除塵器系統(tǒng)采用慣性除塵器、濾筒式除塵器(美國湯納森技術(shù))-*除塵方式。經(jīng)過二*除塵后，粉塵排放 濃度<50mg／m3， 除塵系統(tǒng)是通過計(jì)算選定的風(fēng)機(jī)抽風(fēng)量，并借助蝶閥進(jìn)行風(fēng)量調(diào)節(jié)，確保設(shè)備運(yùn)行中無 粉塵外溢現(xiàn)象，工作場地粉塵濃度<2mg／m3，除塵效率達(dá)99．5％以上，符合GBl6297 一l996 標(biāo)準(zhǔn)中的二 *標(biāo)準(zhǔn)。

2．6 控制系統(tǒng)
氣控系統(tǒng)氣控系統(tǒng)由氣源處理元件和氣閥及執(zhí)行元件組成，為保證設(shè)備的可靠運(yùn)行，關(guān)鍵部件為進(jìn)口國際 知名公司元件。電控系統(tǒng)本機(jī)采用國際知名公司可編程控制器(PLC)控制；全部其他電器元件均采用國內(nèi)名 牌廠家產(chǎn)品。整套系統(tǒng)可自動操作，也可手動控制。在拋丸室前面設(shè)有工件檢測裝置以檢測鋼管是否已進(jìn) 入工作區(qū)，從而確定是否開啟拋丸器用彈丸控制閘閥。 工作原理(1)鋼管清理順序：鋼管到位檢測_+鋼管自轉(zhuǎn)前進(jìn)拋丸室_+彈丸閘門開啟_+鋼管拋丸清理_+鋼管旋轉(zhuǎn)移出拋 丸室，同時彈丸閘門關(guān)閉。 (3)彈丸循環(huán)順序：彈丸儲存_+流量控制_+拋丸器_+溜丸斗輸送彈丸_+斗式提升機(jī)_+丸渣分離器_+儲丸斗 （再循環(huán))。 (4)粉塵處理順序：拋丸室粉塵、分離器粉塵 蝶閥風(fēng)量控制_+慣性除塵器_+袋式或?yàn)V筒除塵器_+風(fēng)機(jī)