摘要：拋丸清理機是利用拋丸清理技術(shù)對工件進(jìn)行清理從而達到清理工件、強化工件 的目的。根據吊鉤式拋丸清理機的組成及工作原理，可以發(fā)現拋丸機不能連續的 進(jìn)行清理工件。由這一特點(diǎn)，可以將吊鉤式拋丸清理機通過(guò)改進(jìn)吊鉤軌道的方法 達到連續循環(huán)的清理工件，提高拋丸清理機的自動(dòng)化程度。 本課題主要采用跟蹤測繪、觀(guān)察分析、理論計算、改進(jìn)修復的設計方法，并以 彈丸循環(huán)系統為主線(xiàn)，利用以上設計思路，使設備既要符合理論又要順應現實(shí)的 可行條件及環(huán)境。 本文論述了拋丸器高鉻鑄鐵耐磨件復合型殼精密鑄造工藝的特點(diǎn)以及生產(chǎn)拋 丸器耐磨件的優(yōu)勢，從拋丸機械公司１００Ｔ復合型殼精鑄生產(chǎn)線(xiàn)角度分析了復 合型殼精鑄工藝生產(chǎn)工藝流程以及工序操作特點(diǎn)。并利用光學(xué)電鏡和洛氏硬度計 分析了高鉻鑄鐵耐磨件的微觀(guān)組織結構和力學(xué)性能，分析了不同熱處理方式對其 微觀(guān)組織結構和硬度的影響。 本文以實(shí)際課題為背景對自動(dòng)拋丸清理機進(jìn)行了深入研究并作了大量的對比 分析，總結了各配套設備對整體工作效果的各種影響，并進(jìn)行了詳細的理論計算， 對研究拋丸機的工作具有一定的參考價(jià)值。
關(guān)鍵詞：拋丸機的功用；工作原理：結構；拋丸器；分離器；運載裝置；高鉻鑄鐵耐 磨件；復合型殼熔模鑄造；微觀(guān)組織結構

第一章緒論 第一章緒論
１．１表面清理技術(shù)及拋丸機概述
１．１．１表面清理技術(shù)
表面清理設備是用來(lái)清除工件表面氧化物和粘結物，并使工件達到一定的表 面質(zhì)量要求的設備。主要分為干式清理設備和濕式清理設備兩大類(lèi)。在濕態(tài)下進(jìn) 行清理的濕式清理設備，一般無(wú)法清除表面的氧化物，也不能使表面達到一定的 清潔度和粗糙度，而且它的環(huán)境污染問(wèn)題多、投資也較大，一般在特定的條件下 才選用。而干式清理設備由于帶有一定的機械切削作用和使工件表面產(chǎn)生塑性變 形的沖擊作用，因此它不僅能去除工件表面的粘結物和氧化物，還能使工件表面 達到一定的表面質(zhì)量要求，且污染問(wèn)題較少，投資較低，因而得到廣泛的采用【ｌ】。 干式清理即在干燥、無(wú)液態(tài)介質(zhì)狀態(tài)下對工件進(jìn)行清理，這是對鑄件、鋼結 構件等進(jìn)行表面除銹、去氧化皮、去除殘留型砂的主要方法。按清理機理，可分 無(wú)磨料清理和有磨料清理。 無(wú)磨料清理是用工件間互相碰刮和摩擦來(lái)完成工件表面清理的。為增強清理 效果，常在工件中加人一些星鐵。此法主要用在不怕碰撞、單件質(zhì)量小于５０至 ｌＯＯｋｇ的小型鑄件清理作業(yè)中【２】。 有磨料清理是利用高速飛行的彈丸對工件表面進(jìn)行沖擊、切削以達到清理目 的。這種方法能適應各種材質(zhì)、重量和尺寸的工件，因而是目前干式清理所采用 的主要方法【３ｌ。 按照使彈丸產(chǎn)生速度的方法，有磨料清理分為噴丸清理和拋丸清理兩種。噴 丸清理是以壓縮空氣為動(dòng)力，將彈丸加速；拋丸清理是利用離心力將彈丸加速。 拋丸是一種機械方面的表面處理工藝的名稱(chēng)，類(lèi)似的工藝還有噴砂和噴丸。拋 丸的原理是利用高速旋轉的拋頭將鋼丸加速到一定速度后，將高速鋼丸流拋向所 要清理的工件表面，以去除工件表面的粘砂、氧化皮和小的飛邊毛刺等，并得到 一定的表面粗糙度的過(guò)程〔４１，使工件變得美觀(guān)，或者改變工件的焊接拉應力為壓應力，提高工件的使用壽命。通過(guò)提高工件表面的粗糙度，也提高了工件后續噴漆 的漆膜附著(zhù)力。拋丸這種工藝幾乎用于機械的大多數領(lǐng)域，如修造船、汽車(chē)零部 件、飛機部件、槍炮坦克表面、橋梁、鋼結構、玻璃、鋼板型材、管道內外壁防 腐甚至道路表面等行業(yè)【５１。
噴丸清理的特點(diǎn)如下：
（１）可以任意使用金屬或非金屬彈丸，以適應清理工件表面的不同要求。
（２）清理的靈活性大，容易清理復雜工件的內、外表面和管件的內壁，并且 不受場(chǎng)地限制，可將設備移至特大型工件附近。
（３）設備結構較簡(jiǎn)單，整機投資少；易損件少，維修費用低。
（４）必須配備大功率的空壓站，在清理效果相同條件下，消耗的能量較大。 此外，所清理表面易有濕氣，容易再生銹。
（５）清理效率低，操作人員多，勞動(dòng)強度大。 而相對噴丸清理，拋丸清理有以下特點(diǎn)：
（１）清理效率高，費用低，操作人員少。容易實(shí)現機械化，適用于大批量生
（２）不用壓縮空氣加速彈丸，因而不必設置功率大的空壓站，被清理的表面也無(wú)濕氣。
（３）靈活性差，受場(chǎng)地限制。清理工件時(shí)有些盲目性，在工件內表面易產(chǎn)生 清理不到的死角。
（４）設備結構較復雜，易損件多，特別是葉片等零件磨損快，維修工時(shí)多， 費用高。
（５）一般情況下不能使用輕而細小的彈丸。鋼材表面經(jīng)彈丸沖擊后會(huì )產(chǎn)生表 面強化現象，較大時(shí)可提高約５０％的疲勞強度，其抗腐蝕能力較大時(shí)可提高一倍， 表面硬度也將提高。鋼材表面經(jīng)彈丸沖擊后，還可消除焊縫的內應力和增加表面 粗糙度，并可顯現出材料中的隴蔽裂紋。下表列出了不同材料在拋丸清理前后疲 勞強度的提高值。
表１．１材料拋丸后的疲勞強度提高值

拋丸具有操作簡(jiǎn)單、耗能少、效率高、適應面廣等優(yōu)點(diǎn)，是金屬材料表面改性 的有效方法，拋丸是一項具有無(wú)限發(fā)展前途和廣闊應用空間的表面加工技術(shù)。較 近幾年拋丸領(lǐng)域出現了微粒沖擊、微粒鑲嵌鍍膜、高能和超聲拋丸等新技術(shù)。研 究表明，它們在增加表面光潔性、降低摩擦系數、提高耐磨能力、延長(cháng)使用壽命、 簡(jiǎn)化氮化過(guò)程等方面表現出優(yōu)異的特性【６】。 拋丸清理方法現在是世界上較經(jīng)濟和較可靠的清理方法。拋丸清理技術(shù)跟其它 清理技術(shù)相比具有下述優(yōu)點(diǎn)?。?（１）提高機械產(chǎn)品和金屬構件的抗疲勞性能 （２）消除應力集中。 （３）延長(cháng)其使用壽命。 （４）優(yōu)化工件的表面工藝狀態(tài)。 （５）提高清理效率。 （６）減輕清理工作的勞動(dòng)強度。 （７）減輕環(huán)境污染。 對材料表面進(jìn)行噴丸強化清理，能使材料表面產(chǎn)生冷硬層和表面殘余壓應力， 從而提高承載能力和延長(cháng)使用壽命【８】。
１．１．２拋丸清理設備的類(lèi)型
根據被清理工件的運載方式，拋丸清理設備有翻滾滾式、轉臺式、車(chē)式、輸送 帶式、懸掛式及組合式等多種類(lèi)型【９】。翻滾式設備是工件放在具有操作空間的室體 壁上，由運動(dòng)的室壁帶動(dòng)工件作翻滾運動(dòng)；轉臺式設備是工件放在轉臺上，隨著(zhù) 轉臺的旋轉，改變著(zhù)工件被清理的位置；車(chē)式設備是工件放在能移動(dòng)的車(chē)式承載 裝置上，使工件做平移運動(dòng)或平移加旋轉運動(dòng)；輸送帶式設備是工件放在水平輸 送裝置上，工件平移運動(dòng)或同時(shí)轉動(dòng)；懸掛式設備是工件懸掛在連續水平輸送的 裝置上，工件作平移運動(dòng)或邊移動(dòng)邊旋轉，或移動(dòng)到某一位置后只作旋轉運動(dòng)； 組合式有懸鏈、臺車(chē)組合及行車(chē)、臺車(chē)組合等組合形式。 拋丸生產(chǎn)線(xiàn)由上料系統、輸送系統、拋丸清理、彈丸回收、噴漆、烘干、卸料 系統、漆霧處理、粉塵處理等組成【１０１。
１．１．３拋丸清理機的發(fā)展歷程及前景
１９世紀七十年代初，第ｌ臺機械離心式噴丸器問(wèn)世主要用來(lái)做噴砂加工，它 的出現標志著(zhù)噴丸機的核心部件——噴丸器正式誕生。二十世紀初，美國制造出 激冷鋼丸，金屬彈丸的出現，不僅使噴砂工藝獲得迅速發(fā)展，而且產(chǎn)生了金屬表 面噴丸強化技術(shù)。隨后在１９２９年，美國人Ｚｉｍｍｅｆｌｉ將噴丸清理技術(shù)應用在了彈簧 的表面強化，取得了良好表面清理效果。３０－－十世紀七十年代末，隨著(zhù)噴丸清理 和噴丸強化技術(shù)的迅速發(fā)展，噴丸機械的研究隨即進(jìn)入了一個(gè)新的發(fā)展階段，從 此，噴丸機械的研究迅猛發(fā)展。目前，噴丸設備技術(shù)基本以機械離心式和氣動(dòng)式 為主，干濕結合、通用與專(zhuān)用并重的局面【ｌ】。 １００多年前世界上制造出了第一臺拋丸設備，開(kāi)始其主要用途為去除各種金屬 或非金屬表面的雜質(zhì)、氧化皮，改善工件的表面粗糙度等。經(jīng)過(guò)一個(gè)多世紀的發(fā) 展，拋丸清理工藝以及設備已經(jīng)相對比較成熟，并且它的應用已經(jīng)不僅僅局限在 各種重工業(yè)工廠(chǎng)。

隨著(zhù)在美國佰萊泰克（ＢＬＡＳＴＲＡＣ）誕生的世界上第一臺水平 移動(dòng)式拋丸清理設備，拋丸清理的應用領(lǐng)域也迅速擴展到船舶甲板金屬表面處理 以及混凝土表面的涂裝處理上，并且引發(fā)了該行業(yè)的標準制訂和行業(yè)施工方法的規范【ｌｌＪ。 隨著(zhù)美國佰萊泰克拋丸處理設備的不斷改進(jìn)和技術(shù)成熟，拋丸處理工藝和設備 已經(jīng)進(jìn)入歐美發(fā)達國家公路養護、橋梁施工和機場(chǎng)維護等領(lǐng)域。中國在拋丸處理 上的應用及技術(shù)的發(fā)展遠遠落后于歐美等國家，只是在很少數的機械加工項目中 使用拋丸處理工藝，而在高速公路、市政道路以及混凝土橋梁的防水涂裝等絕大 多數非機械的行業(yè)中，此技術(shù)的應用很少。
１．２課題概述
１．２．１選題的背景及意義
當前，隨著(zhù)技術(shù)的成熟和發(fā)展，清理設備已經(jīng)逐漸擺脫了“鑄造機械”的范疇， 已不僅僅應用在鑄造業(yè)，包括高等*公路路面、港口、造船、鋼鐵冶煉業(yè)、鐵路機車(chē)、汽車(chē)的車(chē)身、底盤(pán)、航空航天及軍事領(lǐng)域如飛機機翼、尾翼、軍工件等、 工程機械、建筑機械、橋梁工程如建筑塔機、公路跨江跨海鋼結構大橋等、電力設備制造業(yè)、公路兩邊的護欄、暖氣片、液化氣瓶、鋁合金、窗框等都是經(jīng)過(guò)拋 丸處理過(guò)的，拋丸技術(shù)正在影響和改變著(zhù)我們的生活【１２１。 國內的機械制造行業(yè)的競爭激烈，拋丸機市場(chǎng)的競爭激烈程度也不斷的升*。拋丸機制造是典型的制造業(yè)，作為機械行業(yè)中不可或缺的一員，其為工業(yè)生產(chǎn)與 加工提供了各種機械裝備和設備。產(chǎn)業(yè)轉移是驅動(dòng)我國機械行業(yè)發(fā)展的重要因素， 由于我國的機械行業(yè)擁有較完善的設計和制造產(chǎn)業(yè)鏈，具有綜合的人力和原材料 成本較低等優(yōu)勢，因此近年來(lái)海外的機械制造紛紛向國內轉移，體現在機械產(chǎn)品 的進(jìn)出口額快速增加。在此良好氛圍下，拋丸機制造加工業(yè)也一直被看好。拋丸 清理機像許多發(fā)明一樣源于～種自然現象，它是利用機械離心原理將磨料高速射 出，沖擊工件表面致使表面氧化皮、銹層、粘砂或雜質(zhì)剝落，或使其表面形變并 產(chǎn)生壓應力。表面拋丸或噴丸清理與強化所使用的設備及裝置類(lèi)型基本一致，但 兩者的應用范圍和技術(shù)要求是不同的。

在國外，比如美國、德國、日本、法國等，在鑄件、壓鑄件、鍛件的表面清理為應用較多的行業(yè)，對鋼板、Ｈ型鋼、線(xiàn)材及各種鋼材的清理次之【１３１。拋丸清理 設備拋丸機的關(guān)鍵部件是拋丸器，它從誕生到現在己經(jīng)有百余年的使用歷史，已 經(jīng)有了完整的理論體系和多種型號的拋丸器產(chǎn)品【ｌ４】。但在國內拋丸清理技術(shù)應用 較少。目前在國內，拋丸機械設備及技術(shù)做得比較好的有青島青工機械公司、比如在山東省有山東大學(xué)、濟南大學(xué)等在對其進(jìn)行研究。 在國內拋丸機械尚屬新興產(chǎn)業(yè)，其應用前景廣闊，而在國外，拋丸機械的技術(shù)已 經(jīng)相當成熟。本課題的研究旨在為以后的設計創(chuàng )新打下一個(gè)良好的基礎，趕超國 外技術(shù)，為中國制造業(yè)貢獻一份力量。
１．２．２課題的選擇
目前常用的拋丸清理機有吊鉤拋丸機、輥道通過(guò)式拋丸機、履帶式拋丸機、懸 鏈式拋丸機等１１５】。 隨著(zhù)我國經(jīng)濟的高速發(fā)展，制造業(yè)水平的大幅提高，人們對高精尖產(chǎn)品的不斷 需求，一種結構緊湊、高效經(jīng)濟、噪音污染小、成套性能好、自動(dòng)化程度高的清 理設備的出現迫在眉睫。就目前拋丸清理行業(yè)，適于清理小型鑄件、鍛件、沖壓 件、齒輪、彈簧等零件的設備仍然很少。此次與拋丸機械公司合作就是設計 出這樣的一套設備。預期設備具有以下特點(diǎn)：壽命長(cháng)，結構簡(jiǎn)單；具有良好的分 離效果和較高的生產(chǎn)率；徹底改變工人的工作環(huán)境，使粉塵排放濃度低于國家規 定標準；明顯減少零件碰撞損傷現象和對環(huán)境的噪聲污染；清理卸料自動(dòng)化，降 低工人的勞動(dòng)強度。 傳統的吊鉤式拋丸清理機無(wú)法實(shí)現工件的循環(huán)進(jìn)給，為提高生產(chǎn)效率，實(shí)現工 業(yè)生產(chǎn)的自動(dòng)化，在吊鉤式拋丸清理機的基礎上加以改進(jìn)，與機械公司 合作設計并制作了轉軌道式自動(dòng)拋丸機。該拋丸機操作時(shí)，準備工作完成之后， 機器進(jìn)行正常生產(chǎn)，此時(shí)，工件快速進(jìn)入拋丸室，吊鉤自轉機構與吊鉤嚙合并運 行，帶動(dòng)工件旋轉，供丸閘打開(kāi)，開(kāi)始清理工作，同時(shí)，操作人員在上卸料工位 裝卸工件，等給定時(shí)間達到之后，供丸閥關(guān)閉，拋丸器始終開(kāi)啟，本次清理過(guò)程 完成。吊鉤自轉機構上的鏈條與吊鉤上的鏈輪脫開(kāi)，室體內部的工件送出拋丸室， 同時(shí)預備工位上的工件快速進(jìn)入拋丸室，重復上述動(dòng)作以清理其它工件，從而使 拋丸機實(shí)現自動(dòng)化。

根據工作原理，要想實(shí)現工件的循環(huán)進(jìn)給，可以將吊鉤改成圓形軌道，或者是 將拋丸室由方形變成近似圓形，從而使工件循環(huán)運動(dòng)，可以實(shí)現拋丸清理的自動(dòng) 不同方式的強化清理能夠達到的效果不同，如何實(shí)現高效快速而又方便靈活的達到強化清理標準是重中之重，本課題的內容就是通過(guò)對不同的強化清理方式進(jìn) 行分析預算，找出一種較經(jīng)濟適用的方案，通過(guò)分析設計后實(shí)現轉軌道式自動(dòng)拋 丸機，轉軌道式自動(dòng)拋丸機是吊鉤式拋丸機的一種改進(jìn)形式，選擇這個(gè)課題對了 解國內制造業(yè)和以后在機械設計方向上的發(fā)展有很好的幫助。該拋丸機能夠達到 的以下特點(diǎn)：
（１）采用大拋丸量、高拋射速度的國際上第四代懸臂離心式拋丸器，顯著(zhù)地 提高了清理效率、可以獲得滿(mǎn)意的清理質(zhì)量。
（２）模擬拋射圖（包括拋丸器型號、個(gè)數和空間布置位置的確定等）及拋丸 機的全部圖紙均完全采用計算機輔助設計（ＣＡＤ）繪制，拋丸器的選用及布置更為合 理。提高了彈丸的利用率和勞動(dòng)生產(chǎn)率，保證了清理效果，減小了對室體護板的 磨損。
（３）配有ｌＯ個(gè)吊鉤，并配有工件檢測裝置，達到吊鉤上“有工件拋，無(wú)工件 不拋’’的目的，滿(mǎn)足自動(dòng)化操作的要求。
（４）清理室內熱區采用高鉻鑄鐵材料，相對于以前的橡膠板防護，其使用壽 命大大提高，且外形美觀(guān)、易于更換，是目前拋丸清理設備中較好的室體防護板， 其使用壽命可達兩年以上（按每年３００個(gè)工作日，每天連續工作８小時(shí)）。
（５）分離器采用美國潘邦恩公司ＢＥ型滿(mǎn)幕簾式分離器技術(shù)，分離效果好。
（６）設備結構緊湊，占地面積??；電控系統設有故障檢測裝置，若設備的某 一部分發(fā)生故障，能夠具有自動(dòng)報警的功能；彈丸控制系統采用拋丸機械公司專(zhuān)利技術(shù)，電磁控制，簡(jiǎn)單可靠。 綜上所述，本課題通過(guò)各種參數計算，結構改造，較終實(shí)現穩定高效的強化清理
１．２．３課題研究的內容

本課題是在吊鉤式拋丸機的基礎上改進(jìn)了懸鏈輸送機構，使工件實(shí)現連續循環(huán) 進(jìn)給，同時(shí)為了配合工件的自動(dòng)循環(huán)，對吊鉤式拋丸清理機的拋丸清理室、丸料 循環(huán)凈化系統、吊鉤自轉機構、除塵系統、控制系統等結構進(jìn)行了改造，從結構 上實(shí)現拋丸清理的自動(dòng)化，對拋丸器、螺旋輸送器等的相關(guān)參數進(jìn)行了優(yōu)化計算， 同時(shí)還對高鉻鑄鐵抗磨材料進(jìn)行了實(shí)驗研究，在本機上實(shí)現了應用，也為該耐磨 材料的應用提供了一定的理論基礎。通過(guò)本課題的研究，制作出了一個(gè)自動(dòng)化程 度較高、生產(chǎn)效率較高的拋丸清理機，也為后續自動(dòng)化拋丸清理機的生產(chǎn)研究提 供了理論及實(shí)物參考。目前該拋丸機正在拋丸機械公司批量生產(chǎn)

第二章自動(dòng)拋丸機的設計方案及工藝流程

２１自動(dòng)拋丸機的方案確定
拋丸機常見(jiàn)的自動(dòng)化實(shí)現方式有以下 三種【１６】： 第一種方案為滾筒式拋丸清理，簡(jiǎn)圖 如圖２－１所示用于清理單件質(zhì)量在３５蠔以 下的、容易翻轉面又不怕碰撞的工件。用 于間歇作業(yè)時(shí)，小直徑滾筒用人工裝卸工 件，大直徑滾筒備有機械化設備裝卸工件。 連續式用于大批量生產(chǎn)，裝卸料可連續進(jìn) 第二種方案為間歇作業(yè)式拋丸清理，如圖２．２所示用于清理中、小型怕碰撞的 工件，易于實(shí)現機械化裝卸料，生產(chǎn)效率 比轉筒式高。它的鑄件運轉裝置有兩個(gè)圓 形端盤(pán)和一條封閉的履帶組成?？梢越柚?履帶的反轉卸出鑄件，實(shí)現了裝卸機械 第三種方案為懸鏈式拋丸清理，如圖２．３所示適于大批量生產(chǎn)的中小型工件。 生產(chǎn)效率高，易組成連續自動(dòng)生產(chǎn)線(xiàn)。體 積較大、結構復雜。
圖２．１滾筒式拋丸清理
圖２－２間歇作業(yè)式
圖２．３懸鏈式拋丸清理
綜上所述，本課題設計的轉軌道式自動(dòng)拋丸機采用了第三種方案。根據預期設計目標，要求設備具有結構緊湊、高效 經(jīng)濟、污染小等特點(diǎn)，并且適合于大批量生產(chǎn)零件的拋丸清理，此方案裝料卸料 自動(dòng)化，大幅度降低了操作工人的勞動(dòng)強度，并且能夠滿(mǎn)足自動(dòng)化生產(chǎn)設備的基 本標準，改善了工人的工作環(huán)境。
２．２吊鉤式拋丸機的結構及工藝流程
２．２．１吊鉤式拋丸機的結構
吊鉤式拋丸清理機主要由拋丸清理室、氣動(dòng)開(kāi)關(guān)門(mén)、拋丸器總成、丸料循環(huán)凈 化系統、懸鏈輸送機、工件自轉機構、除塵系統和控制系統等部分組成，適合各 種型號的齒輪和曲軸清理，其中包括吊鉤、重卡、輕卡、公共汽車(chē)、各種小車(chē)的 部件等【１７１。廣泛應用于工程機械、鑄造，汽車(chē)制造廠(chǎng)。
１、拋丸清理室： 拋丸清理室的側壁為大功率拋丸器總成，保證對被清理工件進(jìn)行全面的拋丸清 理，室體內襯防護板均采用優(yōu)質(zhì)進(jìn)口Ｍｎｌ２護板，拋丸器的布置經(jīng)過(guò)計算機三維動(dòng) 態(tài)模擬，所有布置的角度、位置均由計算機設計確定。在照顧所有需清理工件的 基礎上，盡量減少彈丸的空拋，從而較大限度地提高了彈丸的利用率，減少了對 清理室內防護板的磨損。 清理室頂部吊鉤行走槽處采用護板、多層抗磨膠版，并且底層為耐沖擊的聚胺 脂板密封，頂部尼龍刷組成迷宮式密封帶，以杜絕彈丸反彈至室體外。同時(shí)拋丸 室進(jìn)出口密封附室采用彈性?shī)A鋼耐磨橡膠板密封。 室體底部設有集丸料斗，料斗上面全部設有穿孔篩板，對彈丸進(jìn)行篩選，只有 合格彈丸落入料斗進(jìn)行循環(huán)使用，大塊物料落在篩板上面，人工定期進(jìn)行清理， 這樣可安全有效地保護彈丸循環(huán)系統及拋丸器，穿孔篩板上面全部鋪設材料為 ＺＧＭｎｌ３的鑄孔板進(jìn)行防護。
２、拋丸器總成：

拋丸器總成由拋丸器、電機等組成。一般有２￣４臺拋丸器，拋丸器引進(jìn)國外先 進(jìn)技術(shù)，拋丸量大、易損件耐磨程度高。它的易磨損件采用高鉻鋼制成，具有很 高的耐磨性，它具有下述優(yōu)點(diǎn)【１８】：
（１）高效：特殊的分丸輪結構，拋丸比能可達到１６．５ｋｅ／ｍｉｎ ｋｗ。
（２）葉片裝拆迅速。
（３）采用單圓盤(pán)葉輪，穩定性好，拋射區集中，拋丸均勻。
（４）拋丸器中的葉片、分丸輪、定向套等，采用高鉻耐磨材料，經(jīng)特殊熱處 理工藝制作而成，使葉片重量差控制在５克之內，大大降低拋丸器運行時(shí)的噪聲， 延長(cháng)了易損件的壽命。
（５）外形美觀(guān)、結構精致、制造維修方便，噪聲低。
（６）拋丸器上安裝有限位裝置：在打開(kāi)拋丸器頂蓋進(jìn)行檢修時(shí)，保證設備不 能啟動(dòng)，從而保護檢修人員的安全。
３、磨料凈化：凈化器采用了傳統的可調窗簾系統，選擇性地篩選系統（振動(dòng) 篩）的應用，需要一個(gè)更精確的研磨材料的分類(lèi)。
４、螺旋輸送機／提升機：輸送帶和提升機一般都很大，是完全密封的，由齒輪 馬達驅動(dòng)。提升機料斗的材料是鑄造球墨鑄鐵，具有較高的耐磨性。
５、吊鉤：拋丸機吊鉤的運動(dòng)是通過(guò)一個(gè)齒輪馬達驅動(dòng)，產(chǎn)生的傳動(dòng)力直接作 用在吊鉤上。吊鉤吊裝的工件運動(dòng)到直接暴露在葉片拋出的磨料到達的位置，實(shí) 現對工件的拋丸清理。該吊架的旋轉和前進(jìn)速度通過(guò)變頻器控制【１９１。 ６、除塵系統：結構緊湊，排氣系統采用筒式過(guò)濾元件，具有通過(guò)脈沖射流， 該系統可達到污染物排放和安全工作的國際標準。 吊鉤式拋丸機適用范圍：
１．除砂和鑄件的較終拋丸清理，尤其適用于易于遭受破碎和碰撞危險的工
２．鍛件的除銹和工件的表面強化。
３．工件表面除銹、粗糙化和清理。
４．工件表面強化。
５．塑料件的去毛刺。

２．２．２吊鉤式拋丸機的工藝流程
拋丸機工作時(shí)，拋丸器拋出彈丸及砂粒經(jīng)橡膠履帶上的孔，流入底部的鋼板網(wǎng) 篩，經(jīng)螺旋輸送器送入提升機內，由提升機提入分離器內進(jìn)行分離，粉塵由風(fēng)機 吸到除塵器中進(jìn)行過(guò)濾，清潔空氣排入大氣中，布袋上的灰塵經(jīng)空氣反吹后落入 除塵器底部的集塵箱中，使用中可以定期清理，廢砂由廢料口流出，也可以回收 再利用，砂丸混合物由回用管回收進(jìn)室體，待分離器分離后再回用，干凈的彈丸 由電磁供丸閘門(mén)進(jìn)入拋丸器拋打工件【２０】。
２．３轉軌道式自動(dòng)拋丸機的工藝流程及工作原理
２．３．１轉軌道式自動(dòng)拋丸機的結構
通過(guò)以上分析發(fā)現，吊鉤式拋丸清理機*先在結構上不能實(shí)現自動(dòng)化生產(chǎn)，無(wú) 法適應當前快速發(fā)展的工業(yè)自動(dòng)化，同時(shí)它的易磨損件采用了高錳材料或高鉻鋼 制成，耐磨度較低、成本高，不適合企業(yè)的批量生產(chǎn)。因此設計了轉軌道式自動(dòng) 拋丸清理機，它的結構是在吊鉤式拋丸機的基礎上加以改進(jìn)，實(shí)現了拋丸清理的 自動(dòng)化。 轉軌道式自動(dòng)拋丸清理機為吊鉤式清理設備，由拋丸清理室、提升機、分離器、 螺旋輸送器、拋丸器總成、彈丸控制系統、吊鉤行走軌道、吊鉤系統、自轉裝置、 地基、除塵系統及電氣控制部分等組成。
２．３．２工藝流程

轉軌道式自動(dòng)拋丸機是一種特殊的自動(dòng)化設備，其具體工作過(guò)程如下：裝零件 一一步進(jìn)一一拋丸清理一一步進(jìn)一一卸零件一一裝零件。其工藝流程圖見(jiàn)上圖。 工件在吊具的吊裝下進(jìn)入拋丸清理室，當進(jìn)入拋丸清理區后，懸鏈自動(dòng)停止， 工件在自轉機構的驅動(dòng)下自轉，同時(shí)拋丸器對工件進(jìn)行拋丸清理，清理完畢，彈 丸控制器停止供丸，工件在懸鏈輸送系統的驅動(dòng)下被輸送出拋丸清理室，同時(shí)下 一鉤吊裝的工件被輸送進(jìn)拋丸清理室，重復以上過(guò)程，對工件進(jìn)行高效率的拋丸 清理。
圖2．4 工藝流程

２．３．３工作原理

本產(chǎn)品由ＰＬＣ控制。操作時(shí)，準備工作完成之后，機器進(jìn)行正常生產(chǎn)。此時(shí)， 工件快速進(jìn)入拋丸室，吊鉤自轉機構與吊鉤嚙合并運行，帶動(dòng)工件旋轉，供丸閘 打開(kāi)，開(kāi)始清理工作，同時(shí)，操作人員在上卸料工位裝卸工件，等給定時(shí)間達到 之后，供丸閥關(guān)閉，拋丸器始終開(kāi)啟，本次清理過(guò)程完成。吊鉤自轉機構上的鏈 條與吊鉤上的鏈輪脫開(kāi)，室體內部的工件送出拋丸室，同時(shí)預備工位上的工件快 速進(jìn)入拋丸室，重復上述動(dòng)作以清理其它工件。
２．４本章小結
ｌ、本章主要通過(guò)對現在常用的幾種拋丸機自動(dòng)化實(shí)現的方案進(jìn)行對比，選擇 了適合不同拋丸機的不同方案，以達到拋丸機清理不同類(lèi)型工件及實(shí)現自動(dòng)化的 目的。
２、分析了吊鉤式拋丸機的結構特點(diǎn)及工作方式，通過(guò)分析發(fā)現了吊鉤式拋丸 機的優(yōu)點(diǎn)，以及在設計上的不足之處。
３、根據工業(yè)自動(dòng)化的需要，提出了轉軌道式自動(dòng)拋丸機設計的工作流程及工 作原理，根據此工作原理展開(kāi)自動(dòng)拋丸機的設計研究。