鑄鋁件因其鑄造工藝性能好、耐腐蝕等特性，被廣 泛應用于航空航 天制造業 ，汽車行業 ，發動機制造業 ，水泵 、油泵制造業等。鑄鋁件一般加工部位都 比較少 ， 大部分以鑄態表面形式應用到裝備中。但是，無論是一 般鑄造 ，還是經過精鑄后的鑄鋁件 ，其表面都需要進行 清理才能使用。實驗證 明，用拋丸清理 的方法可以徹底 清除掉鑄鋁件表面的附著物，并且通過彈丸的拋打 ，可使工件的表面組織細化、均勻 ，提高表面質量。一直以 來 ，都是用常規的清理設備對鑄鋁件進行拋丸清理 ，并 沒有針對鑄鋁件特性而研發專用清理設備。這樣，對于 結構復雜的鑄鋁件來說會存在拋丸死角，而且生產效 率也不高。

研發人員根據鑄鋁 件的特性，結合懸鏈式拋丸清理機生產率高、吊鉤懸掛 清理不碰傷工件等特點，研制開發了一種專門用于清理鑄鋁件 的新型懸鏈式拋丸清理機 。該設備特別設置 了六個拋丸清理工位 ，每個工位上設置兩 臺特殊拋丸 器，因為要達到對工件的光飾效果，需向磨料(彈丸)中 加入鋁粉或是鎂粉，所以拋丸器要具有特殊的密封結 構。該機設置了六個工位對掛在工裝上的眾多工件進 行 清 理 ，生 產 率 最 高 可 達 50 0 0 件 /h，這 是 史 無 前 例 的 。

1 功能概述?

該設備采用大拋丸量、曲線葉片拋丸器，對在拋射區內掛在工裝上自轉的眾多鑄鋁件進行全面徹底的拋 丸清理，得到光滑、細密、均勻的理想表面。同時在彈丸 中加入鋁粉或是鎂粉等光飾材料 ，這些粉末大部分會 吸附在彈丸的表面 ，在彈丸打擊工件的同時 ，起 到對工件光飾的效果。經過拋丸光飾的工件外表面十分美觀， 表 面 清 潔 度 達 到 A — B 級 ， 表 面 清 理 等 級 達 到 S a 2 ~ 2 .5 級，同時還提升了工件的整體質量，延長了工件的使用 壽命。

2 主要技術規格

清理工件最大尺寸(帶工裝):e1000mmx1200mm; 單 鉤 工 件 最 大 重 量 :500kg;
拋 丸 器 :型 號 :Q063

數 量 :12 總拋丸量:12x250kg/min 總功率:12xl5kW;

彈 丸 循 環 系 統 :數 量 :2 套
循 環 量 :2x9Ot/h ;

懸鏈輸送機 :鏈速:1一lOm/min(無級變頻調速) 功 率 :4kW

鏈 長 :約 50m ;

清理等級:GB8923-88 A—B Sa2.5; 總 風 量 :44000m /h;

設 備 總 功 率 : 350kW 。

3 設備的組成及結構特點

該設備主要 由拋丸清理室體(2個 )、密封輔室 (2個 )、平 臺 (2 個 ) 、除 塵 系 統 (1 套 ) 、懸 鏈 輸 送 系 統 ( 1 套 )、拋 丸 器 (12 臺 )、自 轉 機 構 (2 套 )、地 基 、底 部 螺 旋 輸送器 (4套 )、提升機(2套 )、分離器(2套 )、電氣控制 等 部 分 組 成 (圖 1)。

3.1 拋 丸 清 理 室

兩個左右對稱的拋丸清理室組裝在一起，兩端各連接密封輔室。拋丸室兩端設氣動大門，當工件在拋丸室內進行拋丸清理時，大門關閉，有效防止彈丸及粉塵的 逸 出 。為 保 證 彈 丸 能 有 效 地 拋 射 到 清 理 工 件 表 面 上 ，室體一側裝有6個工位、12臺不同位置的拋丸器。室內 有 高 強 度 、高 耐 磨 性 的 ZGMn13護 板 防 護 ，以 保 護 各壁板不受磨損。為防止丸塵外溢，室頂“u”形通道采用多層膠板密封，粉塵由室體側面上方的排塵口至除塵設備凈化處理。

3.2 拋丸器

該設備選用 12臺單圓盤 曲線葉片拋丸器 ，每個拋丸工位設置兩臺拋丸器 ，利用先進的微機模擬系統模擬出對工件的拋丸清理過程,得到最件拋射角度。該拋丸器由葉輪、葉片、分丸輪、定向套、主軸、殼體等主要零部件組成(結構剖面圖如圖2)。使用曲線葉片拋射速度比較高,一般可達83m/s。葉輪轉速一般可達到2350r/min,比直線葉片拋丸器拋射速度高15%左右,可縮短對工件的清理時間,進一步提高生產率。采用單圓盤葉輪,用葉片銷、彈簧卡固定葉片,拋射帶比較寬且集中,拋丸均勻。

另外,為達到對工件的光飾效果,需向彈丸中加入鋁粉或是鎂鋁,這樣對主軸軸承的密封就提出了很高的要求。為此,研發人員特別設計了一種特殊的迷宮密封裝置,不僅可以有效地防止粉塵的侵入,而且特殊的導油結構 可以隨時對軸承進行潤 滑及散熱 ，有效控制軸承溫升。

?3.3 懸 鏈 輸 送 系 統

懸鏈 系統 由吊鉤 、懸鏈 驅動裝置 、PX 160 模 鍛 鏈 、 漲 緊 裝 置 等 組成 。 本 系 統 是 工 件 的 輸 送 部 件 ，負 責將工件從室體外輸送至拋丸區，在拋丸 區中問 由 自轉減速裝 置帶動 ，使工件進行原地 自轉 ，達到對工件的各個表面進行 全面清理的目的，工件拋丸處理后再由本系統輸送至 室體 外卸件 。

3.4 自轉機構

本設備設有兩套 自轉機構 ，每套 自轉機構 由減速機 、支 架 、主 動 鏈 輪 、鏈 條 、漲 緊 彈 簧 、支 撐 滾 輪 等 組 成 (如 圖 3)。每 套 自 轉 機 構 上 設 置 三 個 自 轉 工 位 。工 作 過 程中，當負載吊鉤到達室體內拋射工位時，吊鉤上部的 鏈輪便與自轉機構運動的著鏈條相嚙合，實現吊鉤自轉 ，對工裝上的眾多工件進行全面的清理 、光飾 。

3.5 丸料循環凈化系統

丸料循環系統包含 以下各部件 :提升機 、分離器 、 螺旋輸送器 、丸料控制系統 、拋丸器等 。從斗式提升機 流 入 的 丸 、渣 、塵 混 合 物 ，由 分 離 器 螺 旋 送 到 分 離 器 ，并 被分離器螺旋沿分離器均布，然后通過分離器重錘的 調節 ，呈流幕狀均勻流至丸料倉 ，丸料倉的彈丸經供丸 閘門進入拋丸器 ，拋丸后的丸 、渣 、塵混合物經清理室 、 螺旋輸送器進入提升機 ，提升機再提至分離器進行分 離，依次循環使用。

3.6 除塵系統

除塵系統由一級塵 降室、二級旋風除塵器 、三級濾筒 除 塵 器 、離 心 式 高 壓 風 機 、管 道 、排 塵 煙 囪 等 組 成 。 . 拋丸清理時產生的含塵氣流經過一級沉降室和連 接管進人二級旋風體除塵器、然后進入濾筒除塵器 ，含 塵氣流經濾筒過濾后(除塵效率不低于 99.9%)經過離 心式通風機排 入煙囪進行高空排放 ，排放粉塵濃度 100rng/m ，符 合 國 家 環 保 局 規 定 的 行 業 排 放 標 準 。 另 外 ，因為該設備的磨料(彈丸 )中加入了光飾作用的粉 末，在清理過程中會有一部分粉末被抽風機吸到濾筒 除塵器中，為了防止粉末集中產生危險，在除塵器上特 別 設 置 了 差 壓 控 制 器 ，粉 末 吸 附 過 多 時 會 自 動 報 警 ，采取清灰措施。

4 工藝流程?

將待清理的工件裝在工裝上，在吊具的吊裝下進入拋丸清理室，當進入拋丸清理區后停止 ，拋丸室大門關 閉 ，工 件 在 自 轉 機 構 的 驅 動 下 自 轉 ，同 時 拋 丸 器 對 工 件進行拋丸清理 、光飾 ，清理完畢后 ，大 門開啟 ，工件運出室外卸件。本設備設置五組，共 30個吊鉤裝置，當一 組 (6 個 )吊 鉤 在 清 理 室 進 行 清 理 的 過 程 中 ，其 它 吊 鉤 可進行工件的裝卸。其工藝流程為:裝零件一拋丸清 理一卸零件一裝零件。

本 設 備 采 用 可 編 程 控 制 器 (PLC)控 制 ，預 留 10% 輸入輸出點。整套系統可自動操作，也可手動控制。

5 結束語

本項目的研發為鑄鋁件提供了先進、高效、環保的表面清理光飾設備 ，實現 了對鑄鋁件進行一次性徹底 清 理 的 同 時 對 工 件 表 面 進 行 光 飾 的 雙 重 功 能 。并 且 ，采 用六個清理工位，生產率極高 ，是傳統懸鏈式拋清理機 (最 大 到 3 工 位 )無 可 企 及 的 。