拋丸機的應用實踐分析

摘要：介紹了某鋼廠熱處理線拋丸機的設備結構、參數(shù)、技術特點，其裝備水平確保了鋼板獲得較佳的表面質量。同時對現(xiàn)階段拋丸機在應用實踐中出現(xiàn)的吊掛軸承頻繁損壞、清掃尾吹裝置等故障進行分析并逐一改進和優(yōu)化。改進后增加了設備的作業(yè)率，減少后續(xù)工序對設備與生產的影響，降低了備品備件的消耗和人工處理鋼板的成本，提高了經濟效益，希望為中厚板廠熱處理線拋丸機的應用實踐提供一些借鑒經驗。


關鍵詞：拋丸機；吊掛軸承；清掃尾吹裝置；改進

0前言


拋丸機作為熱處理線重要設備，主要任務是對鋼板清除表面氧化鐵皮，它決定著入爐前產品的表面質量，特別是對具有高附加值的中厚板具有十分重要的作用。拋丸機自投入使用以來，由于其使用環(huán)境的特點以及設計制造不周全等原因，時常出現(xiàn)丸料循環(huán)系統(tǒng)、清掃尾吹裝置引起的一系列設備生產故障，造成了設備損壞，影響了正常生產和產品質量。通過現(xiàn)階段應用實踐對上述故障進行分析并逐一進行了改進優(yōu)化，取得預期效果。


1設備結構、參數(shù)、技術特點


拋丸機主要由設備本體、除塵系統(tǒng)和電控系統(tǒng)組成。其中設備本體為核心部位，包括拋丸裝置、丸料循環(huán)系統(tǒng)、清掃尾吹裝置等。拋丸裝置為拋丸機的核心部件，該裝置采用10拋頭電機直聯(lián)安裝交錯布置，能有效避免拋丸過程中丸料的相互干涉，具有有效拋丸面積大，耐磨件工作壽命高等特點。鋼板拋丸速度在2~7m/min區(qū)間可調，這些都保證了較佳的拋丸表面質量。丸料循環(huán)系統(tǒng)主要由丸料斗提機、四個橫向螺旋裝置、若干個縱向螺旋裝置組成，主要功能是實現(xiàn)整個拋丸機工作過程中較大18噸丸料流的循環(huán)。


清掃尾吹裝置主要由輥刷裝置和高壓風機尾吹裝置組成，主要功能是實現(xiàn)在拋丸后清除鋼板上表面的丸料，實現(xiàn)鋼板上表面無殘余丸料，較少對后續(xù)工序的影響。


綜上，該拋丸機采用高壽命拋頭和先進技術設計，各技術特點、參數(shù)達到國際先進，有效保證了設備的高效平穩(wěn)運行，使鋼板獲得了較佳的表面質量。


2吊掛軸承相關問題及改進


（一）當前吊掛軸承存在的問題
丸料循環(huán)系統(tǒng)負責整個拋丸機丸料流的循環(huán)，在拋丸機工作時為各拋頭提高充足丸料，各環(huán)節(jié)中一旦有故障，必將影響設備的正常運行。吊掛軸承為丸料循環(huán)系統(tǒng)核心裝置螺旋裝置的核心部件，它的工作狀態(tài)直接影響著拋丸機的工作狀態(tài)。某鋼廠隨著熱處理線正常運行，逐漸暴露一些問題。由于吊掛軸承結構上存在設計上的缺陷，常常導致吊掛軸承在使用兩周至一個月之間頻繁出現(xiàn)損壞（滾動體和保持架均出現(xiàn)破損），給設備維護帶來較大影響，嚴重制約了拋丸機甚至整條熱處理線的正常生產。


吊掛軸承出現(xiàn)故障后處理的的難度較大，主要體現(xiàn)在以下幾點：


整個拋丸機吊掛軸承共有5個，數(shù)量較多，加上使用周期較短，使設備維護人員疲于應付搶修，勞動強度高。由于吊掛軸承安裝部位不同，導致其引起的故障各不相同，增加維護人員分析判斷故障的時間。有些部位安裝比較隱蔽，檢修空間狹小，更換軸承時受空間限制，需要許多部件拆裝或需人員長期保持某種姿勢（非站立）進行檢修，費時費力。


（二）吊掛軸承的改進措施

經過吊掛軸承更換及拆解，發(fā)現(xiàn)軸承損壞主要有以下原因：
整根螺旋軸分為三段或四段，各段間同軸度誤差較大，轉動起來各段間圓周方向即徑向跳動偏大，而吊掛軸承又是通過單個吊桿剛性的固定在螺旋裝置的外殼上，導致軸承的實際載荷超過原來設計值，軸承在不堪重負下運行，導致軸承滾動體和保持架損壞。
為此經過現(xiàn)場空間的確認、軸承受力分析以及密封型式的查閱，對吊掛軸承進行如下改進：
改變原有吊掛軸承的結構和安裝方式，軸承在單個吊桿固定下受到載荷較大，現(xiàn)改為雙吊桿結構與安裝方式，大大降低了吊掛軸承有害載荷（徑向擺動），軸承主要承受螺旋軸垂直方向重力，運行非常平穩(wěn)。改進后的吊掛軸承有效的解決了原來存在的缺陷，運行壽命有較大提高，平均壽命達到半年以上，大幅降低設備維護人員的勞動強度，大大提高了拋丸機設備作業(yè)率，保證了鋼板熱處理線的平穩(wěn)運行。


3清掃尾吹裝置存在的問題及改進措施


（一）當前清掃尾吹裝置存在的問題


清掃吹掃裝置主要由刷輥裝置和高壓風機尾吹裝置組成，前者主要負責鋼板上表面大部分丸料的清掃，后者負責配合把清掃后的鋼板上表面殘余丸料粉塵吹掃干凈，達到生產的要求所必需的表面清潔度。由于刷輥刷毛安裝結構設計上的缺陷以及生產不同寬度規(guī)格鋼板，常常導致刷毛掉落或刷輥刷毛磨損不均，經常出現(xiàn)鋼板上表面丸料及粉塵殘余，給生產質量帶來較大影響，嚴重制約了拋丸機甚至整條熱處理線的正常生產。


（二）清掃尾吹裝置及清掃室的相關改進措施


通過問題原因分析，對清掃尾吹裝置和清掃室進行以下改進：

（1）刷輥刷毛的改進：原設計的刷毛裝配是金屬刷毛座與刷毛組為嵌入式安裝，使用時間稍長就會使刷毛組與刷毛座之間間隙變大，由于刷毛組在滾刷鋼板期間受到較大周向力，導致間隙產生惡性循環(huán)越來越大，較后導致刷毛組的脫落。經分析，現(xiàn)對刷毛組件結構進行改進，采用整體式刷毛組件能避免了上述情況的發(fā)生，其采用尼龍刷毛座，刷毛通過特制膠水粘貼在刷毛座孔內，使刷毛與刷毛座融為一體，刷毛底座采用剖分式安裝在刷輥軸上，拆裝較為方便。實踐證明該刷毛使用壽命在一年以上，大大提高了拋丸機的設備作業(yè)率，降低了故障時間。


（2）尾吹裝置的改進：針對上述出現(xiàn)的問題及造成的后果，在不對尾吹裝置進行大改動前提下，在拋丸機箱體尾部增設一套獨立的壓縮空氣尾吹裝置。該裝置吹掃介質為壓縮空氣（壓力為5-8bar）直接從車間壓空支管分出該尾吹裝置的主管，在該管路上增設電磁閥控制氣動切斷閥，根據(jù)PLC中鋼板位置跟蹤信號、拋丸速度及到尾吹管安裝位置等自動啟閉切斷閥，實現(xiàn)吹掃自動。為保證尾吹效果和節(jié)約能源消耗，其在終端尾吹管為變徑管路,管子長度與拋丸機箱體寬度相同，在長度方向上每間隔8cm鉆有一排孔徑為8mm的小孔作為其噴氣口，安裝時使噴氣口與水平面夾角約為45°。同時考慮到丸料的回收和使用不同厚度鋼板的生產。經過運行實踐，該尾吹裝置在原有尾吹裝置不運行的情況下能很好滿足生產需求，較佳時甚至鋼板上表面無丸料殘余，超過原有設計指標，且對板形要求降低，原有裝置來料鋼板平直度＞5mm/m就會出現(xiàn)丸料殘余超標，現(xiàn)來料鋼板平直度不大于10mm/m也能達到生產要求。清掃尾吹裝置和清掃室改進后，鋼板表面質量大為改善，增加設備作業(yè)率，降低了設備維護保養(yǎng)成本和后續(xù)工序處理鋼板的時間及成本，大大提高企業(yè)熱處理的競爭力。


4結語


拋丸機作為鋼板熱處理線的關鍵設備，其特點使其具備了拋頭振動小、部件壽命長、生產效率高、粉塵排放低等優(yōu)點，保證了熱處理鋼板表面清潔度要求。在現(xiàn)階段對拋丸機機在應用實踐中的出現(xiàn)的吊掛軸承、清掃尾吹裝置問題等引起一些設備生產故障進行了一系列改進，提高了設備作業(yè)率，降低了故障時間，節(jié)省了備件消耗費用，實現(xiàn)了拋丸機的高效運行，取得了良好的經濟效益。同時希望這些改進能為中厚板廠拋丸機的應用提供了一些借鑒經驗。


參考文獻：
[1]崔風平，等.中厚板生產與質量控制[J].冶金工業(yè)出版社，2008