抛丸机的设计说明书(有全套图纸)

摘要现在工业上对中小型铸锻件进行表面清理和处理时，多采用抛丸处理工艺。其原理是将工件放在封闭的容器中，用抛丸器对弹丸进行加速，加速后的弹丸直接撞击工件，将工件表面残余的铸砂或氧化皮通过撞击而清理掉，从而达到清理工件表面的目的。同时在抛丸清理过程中，还可以使工件表面应力状态得以改善，使其处于压应力状态，从而提高其疲劳强度。因此，铸、锻件的表面抛丸处理工艺在工业上得到广泛的应用。但现行工业上用的抛丸机存在如下两个方面的缺陷：1、抛丸器叶片多为直板形状，抛丸时磨损大寿命短，且机械效率低。2、工件在抛丸室内的位置相对于抛出弹丸的方向不能全方位调整，因此抛出的弹丸只能是撞击到工件的部分表面，撞击不到的部分就得不到处理和清理，清理不完全。本论文的选题正是为了克服目前使用的抛丸机的上述缺点而选定的，围绕着上述两个缺点的克服开展了研究。设计开发了“行星轮系多吊钩挂式抛丸机”和“管式、管式曲线叶片抛丸器”，从根本上解决了现行抛丸清理机存在的两个主要缺点，该种形式的抛丸机已在青岛铸友铸造设备厂正式投入生产，并在“山东潍坊冠宇机械制造有限公司”、“阳之光机械制造有限公司”和“山东森宇重工机械有限公司”投入使用，使用效果得到明显改善。本论文的创新点主要有两点：1、用行星轮系吊钩代替了原来的盘式吊钩，在抛丸过程中，工件既有自转又有公转，工件表面得到全方位的处理。2、抛丸器采用了“直管式、管式曲线形叶片”，提高了抛丸效率，减少了叶片的磨损量，延长了叶片的使用寿命，降低了抛丸处理的成本。关键词：抛丸机行星轮系吊钩管形叶片风选除尘AbstractTheshotblastingprocessarebeusedtosurfaseprocessandcleanthatmiddleorsmallforgepiecesinmodernindustry.Theprincipleistoputtheworkepiecesintosealedcontainer,accelleratethebulletwithshotblasting,andthenthebulletimpactagainstworkepiecesdirectly,sothesandandoxidizeskinatsurfaseofpiecesarebecleaned.Atthesametime,itcanimprovesurfacestresscondition,makeitinpressstresscondition,increaseitsfatiguedstrength.Therefor,thisprocessiswidlyusedinindustry.Buttherearetowdefectsattheshotblastingwhichaplliedinindustry:1.Mostofthevaneofshotblastingarestraightform,andalsoithaslargewear,shortlifetime,lowmechanicalefficient.2.Thedirectionbetweenthepositionofworkpiecesincontainerandblastingcannotadjustedinalldirection.Sothebulletonlyimpactsomesurfaceofworkpieces,andtheotherswillnotprocess.Theselectionofthesissubjectisconcernedtoovercomeabovedisadvantagesoftheshotblastinginapplication.andresearchhowtoovercomethem.Inthispaper,Wedesignedsuspendshotblastingwhichuseplanetgearboxandthetubularcurvevaneshotblasting.Thisconstructofshotblastingresolvetheabovetwodiadvantagesofshotblastingrecentlyused.ThenewshotblastinghasbeenproductedinQingdaoZhuyouFoundlyEquipmentFactoryandappliedinShandongWeifangGuanyuMachineryManufactureCoLtd.andSunshineMachineryManufactureCoLtd.andShandongSenyuHeavyMachineryCoLtd.Thegoodeffecthavebeenimprovedobviously.Therearetowinnovatesinthispaper:1.Substitutethedischookwithplanetgearbox.ItcanmakeworkpiecebutrevoluteonitsownaxisalsorevolutiononPublicaxis.Sotheworkpiececanbeprocessinalldirections.2.Theapplicationofthetubularcurvevanecanincreaseblastingefeciebcy,decreasewearofvane,increaselifetimeofvane,decreasethecostofshotblastingprocess.Keywords:shotblasting;planetgearbox;tubularvane;airselect;dusteliminate抛丸机的设计目录1绪论………………………………………………………………………21.1研究的背景及意义………………………………………………………21.2研究的现状………………………………………………………………21.3本文主要完成的工作……………………………………………………32设计原始资料、任务与要求………………………………………………52.1原始资料…………………………………………………………………52.2设计任务…………………………………………………………………52.3设计要求…………………………………………………………………53转盘多吊钩式抛丸清理机抛丸器的设计…………………………………53.1引言………………………………………………………………………53.2弹丸的选用………………………………………………………………53.3抛丸器磨损分析…………………………………………………………73.4抛丸器的设计计算………………………………………………………73.5丸砂循环系统的设计…………………………………………………214丸砂分离器的设计…………………………………………………………274.1分离器方案比较…………………………………………………274.2帘幕式分离器的设计…………………………………………………274.3螺旋滚筒筛的设计计算…………………………………………………305转盘吊钩系统的设计………………………………………………………375.1预选电动机………………………………………………………………375.2行星轮系设计……………………………………………………………375.3抛丸机室体的设计………………………………………………………436电控系统的设计……………………………………………………………466.1控制系统的特点及要求…………………………………………………466.2电气线路的设计…………………………………………………………466.3电气元件的选择…………………………………………………………47结论……………………………………………………………………………52致谢……………………………………………………………………………53参考文献……………………………………………………………541绪论1.1项目背景随着机械制造业的不断发展，作为获得毛坯、半成品乃至成品的铸造业正在进入快速发展时期，而铸件表面的快速、高效清理问题已成为困扰一些中小企业特别是小型企业的问题，正因如此，许多企业（包括一些科研机构在内），都在不断探讨新方法、新工艺以满足铸造业对铸件表面清理的要求。东营昌瑞精铸有限公司作为一家以生产中、小型不锈钢铸件为主业的企业，其铸件类型主要是中小型不锈钢铸件，该厂现在对铸件主要清理的方式是人工清理，这一方面增加了工人的体力劳动，有损工人身体健康，存在安全隐患；同时还存在着清理效率低下、成本较高、污染严重的缺陷。本设计就是基于厂家的要求，为实现对铸件的机械化、自动化清理而设计的。1.2研究的现状抛喷丸清理技术的发展历程如同其他行业技术的发展一样，经历了从仿制到自行开发至快速发展的一个漫长的过程。早在五十年代末六十年代初，中国铸机包括抛喷丸设备只能生产仿苏产品，如：3.4m×3.4m（Q365型）台车式抛丸清理机，3.4m×3.4m（Q265型）台车式喷丸清理机，323型（QB3210型）履带式半自动抛丸清理机，334M型（2511型）转台式喷丸机等产品。那时对于抛喷丸清理技术与设备的认知是十分粗浅的、朦胧的，不具备自行开发研制的能力，主要依赖外来图纸，至多能够进行测绘设计。进入七十年代，抛喷丸技术领域逐渐形成自行技术开发的能力，如1964年青岛铸机自行开发了中国第一台抛丸清理设备——Q3110滚筒式抛丸清理机，至今仍是许多中小铸造厂采用的主要清理设备的雏形，但其使用领域和范围发生了突破。八十年代之前，抛喷丸技术多是用于中、小铸锻件清理。八十年代后，随着我国改革开放和由计划经济向市场经济的转轨，社会（市场）各个行业对抛丸清理工艺应用和适用清理设备的需求更加广泛与迫切。清理技术日臻成熟，各种形式的抛丸机不断涌现，应用领域大幅扩展。现阶段，抛喷丸清理技术主要向着节能、环保、高效、安全、经济的方向发展，相继出现了形式多样的清理机（如通过式抛丸清理机、转台式清理机、吊钩式清理机、履带式清理机、滚筒式清理机、链式清理机、喷丸式抛丸清理机等），在技术发展趋势上主要是结合新技术（如先进的虚拟制造技术、机器人技术）、使用新材料（如使用新材料解决耐磨问题）并与计算机技术（如软件开发）结合，从而实现抛丸机的智能化、电子化及红外远距离控制，实现全自动化清理。根据市场调查和从各种媒介得到的信息，可分析出抛丸技术的发展方向和趋势是：①薄板清理技术与设备——主攻防变形课题。解决集装箱行业薄钢板，抛丸变形平面度在2mm/m3以内。②移动式清理机——主攻弹丸密封与回收课题。解决户外移动抛喷丸设备弹丸循环问题。③机器人（机械手）操纵清理机——主攻机器人（机械手）操纵技术课题。如采用计算机监控解决发动机缸体、缸盖抛丸清理机效果、效率及抛喷丸机的电气控制水平；解决机械手的防护等。④爬壁式清理机——主攻机器人技术爬壁课题。目前国内有关于爬壁喷丸或喷砂机器人的研究或报道，负载大多在50Kg以内，而应进行大负载及爬壁抛丸机器人的研究。⑤结构形式、新工作机理开发。采用最先进的虚拟现实技术，对抛喷丸技术进行开发和研究。本设计是应东营昌瑞精铸有限公司的要求而设计的，同时又考虑到产品的后续发展，在对现有抛丸机大量调查、研究的基础上，针对现有抛丸机存在的问题作了改进。本论文的创新点主要有两点：①用行星轮系吊钩代替了原来的盘式吊钩，在抛丸过程中，工件既有自转又有公转，工件表面得到全方位的处理。②抛丸器采用了“管式、管式曲线叶片”，提高了抛丸效率，减少了叶片的磨损量，增长了叶片的使用寿命，降低了抛丸处理的成本。1.3本文主要完成的工作①根据厂家对产品性能的要求，本文主要完成的工作是：抛丸机主要组成部分的设计与计算，即抛丸器、丸砂分离器、工件载运装置、丸砂循环系统、除尘系统及室体等的设计与计算。其中：抛丸器设计包括：弹丸选用、抛丸器的磨损、抛丸器的参数确定形式选择与设计计算、抛投结