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鋼管拋丸機設備的設計與應用

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摘要:介紹了設備的工作原理、結構特點和適應范圍。與國內現在使用的外壁拋丸設備相比,該設備具有鋼丸循環輸送能力大、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點, 尤其是設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.拋丸機開發與研制

該鋼管外壁拋丸清理機具有下述優點:
(1)拋丸清理機室及拋丸器的布置方式均經過三維動態拋射仿真后確定。
(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象發生。
(5)設計結構緊湊,占地面積小,設備較大高度為6m。

1 主要技術規格
1.1 處理鋼管的規格
鋼管尺寸:o152-o1420mmx12000mm;
鋼管較大質量:7000kg。
1.2 生產率
鋼管行走速度:1.0~3.0m/min; 鋼管自轉速度: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 提升量:l2O ;功率:l1.0kW。
1.6 除銹質量等*
鋼管表面出現金屬光澤,表面粗糙度達到GB6o6o.5 規定的要求,符合國家標準規定GB8923—88,Sa2.5
1.7環保要求
設備噪音90Db,粉塵排放濃度<50mg/m3,工作場地粉塵濃度<2mg/m3,除塵效率達99.5% 以上,符 合GBl6297 一l996 標準中的二*標準。
2 主要設備組成及結構特點

本拋丸機是HQOW 型輥道式拋丸清理設備,主要由拋丸清理室、拋丸器總成、拋丸密封室、丸料循環凈化 系統、鋼管傳動系線、除塵系統和控制系統等部分組成(見圖1)。本設備的大部分板焊件均經過噴丸處理, 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計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量,保證了對被清理工件進行全面的拋 丸清理。拋丸室體兩側設計拋丸密封室,密封室由門框、兩層高彈性耐磨橡膠板(根據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
本機共有2 臺拋丸器,采用瑞士+GF+DISA 公司拋丸器技術生產的高效拋丸器,該拋丸器的拋丸量為975kg /min,是目前國內較大拋丸量拋丸器,保證了鋼管外壁清理的高效率要求。 拋丸清理設備的結構
圖1 拋丸清理設備的結構
2.3 丸料循環凈化系統

丸料循環凈化系統可分為循環系統和丸料分離凈化系統,由斗式提升機、連接集料器、丸砂分離器、彈丸 分配系統等組成。
(1)斗式提升機 提升機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閉),參與系統循環的彈丸循環系統的不穩定性。
(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連接起來,實 現彈丸的循環利用。它安裝在室體的底部,靠近提升機,上面設置可調節閘門。
(3)丸砂分離器 本機采用先進的三*滿幕簾流幕式重錘自動調整型丸渣分離器。它由滾筒篩和風選系統兩大部分組成分離器的較佳分離效果是靠調節閘板上的重錘位置、一*和二*撇濾板上的調節板位置以及管道上的蝶閥 來實現,該分離器效率99.5% ,減少了砂子等雜物對拋丸器葉片和護板的磨損,同時保證了拋丸品質。 分離器的分離量(60t/h)應該小于斗式提升機(120t/h)。
(4)彈丸分配系統 彈丸分配系統由儲丸斗、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,供丸 系統安全可靠,該彈丸控制器無卡死和漏丸現象,通過調整扇形閘門的大小,來調整彈丸的流量。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 根據用戶鋼管外壁清理設備的現場使用情況,以及分析彈丸使用壽命,消耗費用等經濟指標,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

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

2.5 除塵系統

本除塵器系統采用慣性除塵器、濾筒式除塵器(美國湯納森技術)-*除塵方式。經過二*除塵后,粉塵排放 濃度<50mg/m3, 除塵系統是通過計算選定的風機抽風量,并借助蝶閥進行風量調節,確保設備運行中無 粉塵外溢現象,工作場地粉塵濃度<2mg/m3,除塵效率達99.5%以上,符合GBl6297 一l996 標準中的二 *標準。

2.6 控制系統
氣控系統氣控系統由氣源處理元件和氣閥及執行元件組成,為保證設備的可靠運行,關鍵部件為進口國際 知名公司元件。電控系統本機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名 牌廠家產品。整套系統可自動操作,也可手動控制。在拋丸室前面設有工件檢測裝置以檢測鋼管是否已進 入工作區,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_+鋼管自轉前進拋丸室_+彈丸閘門開啟_+鋼管拋丸清理_+鋼管旋轉移出拋 丸室,同時彈丸閘門關閉。 (3)彈丸循環順序:彈丸儲存_+流量控制_+拋丸器_+溜丸斗輸送彈丸_+斗式提升機_+丸渣分離器_+儲丸斗 (再循環)。 (4)粉塵處理順序:拋丸室粉塵、分離器粉塵 蝶閥風量控制_+慣性除塵器_+袋式或濾筒除塵器_+風機

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