摘要：本文通過對 30 噸行車吊鉤式拋丸清理機的介紹， 說明了吊鉤拋丸清理機的結構、 工作原理、 控制方式。

1） 拋丸器種類及其規格、 數量及拋丸器布置方案的確定
    為達到預期的生產率和清理效果， 考慮到工件的復雜性， 一是主要對拋丸器種類及其規格精心選擇， 并使數量恰好； 二是拋丸器的布置， 使其處于最佳位置。 通過利用計算機仿真模擬實驗進行方案比較分析， 確定選用七臺 130-2RK 曲線葉片直聯拋丸器， 在清理室一側最佳位置， 沿垂直方向做直線式布置、 安裝。 此設備使用中可根據工件特點啟用其中的幾臺或全部， 從而保證不同規格工件的各個部位表面均能被清理到， 且好清理， 并可節省能耗。 130-2RK 曲線葉片直聯拋丸器采用引進國外先進技術制造， 拋射速度高、 拋丸量大。
   相比較而言， 該機的室頂密封結構是最有效、 最可靠的。

2、工作原理和主要部件的設計：
  （1） 設備的工作原理：
  設備的清理室頂部設有一臺 30t 行車吊鉤，吊鉤可以升降裝卸工件， 吊鉤回轉由吊鉤自轉裝置驅動， 工作時吊鉤運載工件進入清理室。 利用布置在清理室側壁的七臺拋丸器對工件表面清理，經拋丸器高速旋轉加速的彈丸擊打到工件表面上，將其表面上的氧化皮、 粘砂等雜物迅速被清理掉，使工件顯出金屬本色， 一次性即可達到理想清理效果。 彈丸回收是通過振動輸送器， 將彈丸輸送到提升機底部， 由提升機將彈丸提升到分離器內，分離器將彈丸與混合物分開， 合格彈丸進入拋丸器繼續使用， 破碎彈丸及氧化皮粘砂排進廢料箱。灰塵及細小顆粒由除塵器回收。 全機電氣系統采用PLC控制， 對不同工件可用不同時間清理， 最后將清理好的工件退出清理室外， 吊鉤在清理室外進行裝卸， 并準備完成下個循環。
  （2） 設備開啟的操作順序：
    開啟除塵系統→提升機→振動輸送器→室體頂部密封門關閉→吊鉤自轉小車進到位→氣動大門關閉→吊鉤旋轉→依次啟動拋丸器→各相應彈丸閘門打開 （工件清理計時） →清理時間到→彈丸閘門關閉→拋丸器關閉→室體頂部密封門打開→吊鉤自轉小車退到位→氣動大門打開。
   按開機順序的逆向操作啟動相應的停止按鈕， 使整個系統停止。
  （3） 設備的主要部件設計:
    該設備主要包括： 拋丸器、 清理室、 氣動大門、 彈丸循環系統 （包括提升機、 分離器、 彈丸閘門、 輸丸系統、 振動輸送器）、 吊鉤自轉裝置、平臺、 氣動系統、 電氣系統和除塵系統等部分組成 （見圖 1）。

1） 清理室及頂部密封:
  清理室體系焊接組裝結構， 由左右側壁、 頂板等部分組成。
  清理室為焊接結構， 清理室鋼板厚度為12mm。 室內主拋射區， 即拋丸器面和拋丸器對面及頂面的 1.5m 范圍內采用 ZGMn13 耐磨鋼護板防護。 其余防護采用 65Mn 彈簧鋼護板防護。 氣動大門由氣缸開啟， 并裝有行程開關與拋丸器聯鎖， 只有大門關閉后， 拋丸器方能開啟。大門的內側面采用 65Mn 彈簧鋼護板防護。

2） 振動輸送器：
   振動輸送器由篩體、 激振電機、 橡膠彈簧等組成。 它主要用來輸送和篩選彈丸， 通過調整激振電機上的激振塊的位置可以獲得不同的激振力。

3） 吊鉤：
  吊鉤主要由固定式吊鉤、 鏈輪等部分組成。吊鉤在進入清理室和上升到位時均由行程開關自動控制， 以確保工件處在被清理位置。

  吊鉤自轉裝置由渦輪蝸桿減速器、 鏈輪、 鏈條、 鏈條漲緊機構等部分組成。 當工件進入清理室的拋丸區中間進行定位拋丸清理時， 工件將進行旋轉， 從而保證清理效果。


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3、CAD設計驗證：
  在建立流程圖后， 將工件尺寸、 生產綱領、用戶要求等各類數據輸入計算機中。 根據計算結果， 對 5500mm×5000mm 的鑄件進行工件模擬示意， 并按所選的拋丸器型號和臺數進行了拋丸器拋射帶的仿真， 確定拋丸器臺數為七臺， 這樣才能全部包容整個鑄件長度 （見圖 4）。 確定出關鍵部件清理室的外形尺寸及在其上布置七臺拋丸器的相互位置尺寸， 最后確定出其他各主要部件吊鉤自轉裝置、 氣動大門、 室體頂部密封裝置、 平臺、 輸丸系統、 提升機、 分離器、 振動輸送器、 氣動系統、 電氣系統、 除塵系統等的規格、 尺寸范圍和相對于清理室的位置， 并對各部分結構加以確定， 最后完成總圖設計。

4、主要典型部件(吊鉤自轉裝置)參數計算：
  根據主要技術規格： 被清理工件最大重量為30000kg， 選用行車 （外購， 專業廠家） 吊鉤來完成工件的運行和起升、 降落。
   由蝸輪蝸桿減速器驅動鏈條傳動，完成吊鉤在清理室內的旋轉(鉤自轉)。
   已知:吊鉤起重:30000kg;起升速度:
   5m/min； 運 行 速 度 ： 10m/min； 鏈 條 速 度 ：1.5m/min； Z1=Z2=25。
  （1） 鏈條的運行速度根據渦輪蝸桿減速器 （FCEDO80-135-1/800-1.5） 中：n 入=1500r/m， p=1.5kW， T=540N·M，i=800， η=0.62可得 n1=n 入/i=1500/800=1.875r/m
  （2） 吊鉤自轉速度設： n吊=1.05r/minio=n1/n 吊=1.875/1.05=1.786∴ Z3=i0×Z1=1.786×25=44.65取 Z3=45查表可得 P=31.75， D3=455.15n3=n1/i1.3=1.875/1.8=1.0416r/min∴V 吊 = D3πn3= 455.15 × π × 1.0416 =1488.6245mm/min取 V吊=1.5m/min。

5、設備制作、 安裝遇到的問題及解決方法：
  由于大清理室體不便于運輸， 所以需在現場制作并安裝。 在制作過程中清理室側壁和清理室的頂部搭接處的接縫給制作安裝工作帶來難度，為此對清理室的側壁上部做了一個斜面和水平面組合的切面， 在室體頂部端面做一個斜的切面，兩者結合給安裝時帶來極大的方便， 提高了連接部分的受力強度， 使型鋼骨架切面全部看不到，有了很好的外觀度。 這種新穎結構已被推廣到其他產品中。 見圖 5。