CN102303288A - 绞龙式钢丸供料循环器及应用该装置的金属表面处理机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种绞龙式钢丸供料循环器，包括箱体，箱体内设有抛丸器安装空间，箱体前壁设有抛丸窗及密封护罩，顶部设有供料斗，供料斗通过进料管与抛丸器进料口连接；密封护罩下部设有回料斗，其特征是在箱体外部一侧竖直设置一绞龙，绞龙底部进料口与所述回料斗连通，绞龙顶部出料口与所述供料斗连通，钢丸通过绞龙从回料斗送至供料斗；一种金属表面处理机，包括行走底座、操作室、控制箱、液压站、除尘器、抛丸器、移动支撑臂及钢丸供料循环器，其特征是钢丸供料循环器采用上述绞龙式钢丸供料循环器，采用二维移动支撑臂。本发明的优点是：结构强度高，提丸量大，故障率低，维修简化，工作稳定性提高，操作方便灵活，工作寿命延长。

Description

绞龙式钢丸供料循环器及应用该装置的金属表面处理机

技术领域

本发明涉及利用抛丸器进行金属表面处理的设备，尤其涉及一种绞龙式钢丸供料循环器及应用该装置的金属表面处理机。

背景技术

在装备制造业，一些大型筒体结构如：风力发电塔架、运输罐车及石化行业大型储油罐等均需要进行表面处理，一般通过喷丸冲击工件表面将锈蚀等附着物除掉并形成要求的表面粗糙度再进行表面涂覆。长期以来，随着大型筒体表面处理技术的发展，喷丸处理技术已从耗能高、噪音大、环境污染严重的采用喷枪、喷丸房并手动操作的开放式处理阶段进入抛丸机构三维操作，钢丸闭路循环，粉尘闭路回收的金属表面自动化处理阶段。尤其近年来，作为金属表面处理机的核心机构-钢丸闭路循环***经历不断的改进，已从结构复杂，体积庞大的钢丸循环***发展成结构简化、钢丸流程缩短，结构小型紧凑的钢丸供料循环器，使整机操控灵活性、安全稳定性显著提高。现有的数控金属表面处理机主要包括行走底座、操作室、控制箱、液压站、除尘器、钢丸供料循环器、抛丸器及控制抛丸器位置的移动支撑臂。上述操作室、控制箱、液压站、除尘器及移动支撑臂设置在行走底座上，操作室通过控制箱与除尘器、钢丸供料循环器、抛丸器及行走底座电气连接，并通过液压站与移动支撑臂液压连接。现有钢丸供料循环器包括箱体，用于给抛丸器上料的上料电机、由上料电机驱动的双层链轮、啮合于双层链轮上的双链条及连接在双链条间的多个送料斗，抛丸器安装于箱体中部，与抛丸器对应的箱体前壁设有抛丸窗及伸出箱体的密封护罩。上料电机、多组双层链轮、双链条及多个送料斗环绕抛丸器设置在箱体内；在顶部链轮下方设有供料斗，供料斗通过供料管与抛丸器进料口连接；底部链轮上方设有回料斗，回料斗的回料口从箱体前壁伸出并与密封护罩接通；回料斗底部设有使钢丸落入箱底的回料孔。钢丸供料循环器的箱体后壁与移动支撑臂端部连接。整个设备采用PLC控制器通过电气及液压站控制电机及液压油缸的运行，实现抛丸器的三维运行操作。

但现有钢丸供料循环器存在如下缺陷：钢丸通过多个送料斗由链轮、链条传动结构在上料电机控制下环绕抛丸器运行并提供钢丸，提丸量小，设备噪音大，链轮、链条、料斗磨损严重，极易损坏，故障率高，维修量大，使用成本高，工作寿命短。

发明内容

本发明的主要目的在于针对上述问题，提供一种绞龙式钢丸供料循环器及应用该装置的金属表面处理机，以绞龙代替链轮、链条及送料斗传送钢丸，使钢丸供料循环***结构强度增强、提丸量增大、故障率降低，并使整个金属表面处理机维修简化，使用成本降低，工作寿命延长。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种绞龙式钢丸供料循环器，包括箱体，箱体内部设有抛丸器安装空间，与抛丸器对应的箱体前壁设有抛丸窗及伸出箱体的密封护罩，在箱体顶部设有供料斗，所述供料斗通过设有流量控制阀的进料管与抛丸器进料口连接；在密封护罩下部设有回料斗，其特征在于在箱体外部一侧竖直设置一绞龙，所述绞龙底部进料口通过回料管与所述回料斗连通，绞龙顶部出料口通过供料管与所述供料斗连通，钢丸通过绞龙从回料斗送至供料斗。

在所述箱体后壁设有竖直铰轴。

一种金属表面处理机，包括行走底座、操作室、控制箱、液压站、除尘器、抛丸器、控制抛丸器位置的移动支撑臂及钢丸供料循环器，所述抛丸器安装于钢丸供料循环器内，所述操作室、控制箱、液压站、除尘器及移动支撑臂设置在行走底座上，操作室通过控制箱与除尘器、钢丸供料循环器、抛丸器及行走底座电气连接，并通过液压站与移动支撑臂液压连接；其特征在于所述钢丸供料循环器采用上述绞龙式钢丸供料循环器，所述钢丸供料循环器的箱体后壁与所述移动支撑臂上端连接。

所述移动支撑臂是能上下、前后移动的双四连杆型二维移动支撑臂。

在所述双四连杆型二维移动支撑臂的上端设有竖直铰轴套。

所述操作室、控制箱、液压站、移动支撑臂及除尘器是通过可回转±180°的回转台设置在行走底座上。

本发明的有益效果是：提供出一种绞龙式钢丸供料循环器及应用该装置的金属表面处理机，采用绞龙式钢丸供料循环器代替现有链轮、链条及送料斗传送式钢丸供料循环器，由于绞龙是靠螺旋叶片的推力和物料离心力来输送物料，其结构强度高，提丸量大，传输性能显著增强，且故障率低，使维修简化，从而使应用该装置的金属表面处理机工作稳定性提高，使用成本降低，工作寿命延长，尤其金属表面处理机还采用了双四连杆型二维移动支撑臂控制抛丸操作，使设备整体结构及控制简化，移动范围扩大；采用具有±180°回转功能回转台，可方便地完成生产线两侧工件的加工，操作方便灵活，提高生产效率。

附图说明

图1是装入抛丸器的绞龙式钢丸供料循环器的主视结构示意图；

图2是图1的右视图；

图3是采用绞龙式钢丸供料循环器的金属表面处理机的整体结构示意图；

图4是采用绞龙式钢丸供料循环器的金属表面处理机的侧视图；

图5是双四连杆型二维移动支撑臂的整体结构示意图。

图中：A 绞龙式钢丸供料循环器，1 箱体，2 液压油缸，3 进料管，31 流量控制阀，4 供料斗，5 供料管，6 电机减速机，7 绞龙，8 抛丸器，9 密封护罩，91 抛丸窗，10 回料斗，11 回料管，12 吸尘管，13 竖直铰轴，14 除尘器，15 液压站，16 控制箱，17 滚轮电机，18 行走底座，19 操作室，20 回转台，B 移动支撑臂，21 竖杆，22 上臂支撑臂，23 连接件，24 下臂，25 下臂支撑臂，26-27 支撑座，28 上臂，29 竖直铰轴套，30 操作面板，31 滑轨，32 回转台驱动电机，33 上臂液压油缸，34 下臂液压油缸，35 管架，36 滚轮。

以下结合附图和实施例对本发明详细说明。

具体实施方式

实施例1

图1～图2示出一种绞龙式钢丸供料循环器A，包括箱体1，箱体1内部设有抛丸器安装空间，与抛丸器8对应的箱体前壁设有抛丸窗91及伸出箱体的密封护罩9，在箱体顶部设有供料斗4，上述供料斗4通过设有流量控制阀31的进料管3与抛丸器8的进料口连接；在密封护罩9下部设有回料斗10，其特征在于在箱体1外部一侧竖直设置一绞龙7，绞龙7底部进料口通过回料管11与上述回料斗10连通，绞龙顶部出料口通过供料管5与上述供料斗4连通，钢丸通过绞龙7从回料斗10送至供料斗4。在所箱体1后壁设有竖直铰轴13。

上述绞龙式钢丸供料循环器的作用是把抛出去的打击工件后落下的钢丸回收送到回料斗10，回料斗10把钢丸集中通过回料管11由绞龙7将钢丸运送到供料斗4并提供给抛丸器8，流量控制阀31调整供料斗提供的钢丸量。绞龙7是一种螺旋传送装置，主要由带进料口及出料口的筒体、安装在筒体内的螺旋体及电机传动***等部件组成，绞龙是靠螺旋叶片的推力和物料离心力来输送物料，螺旋体由叶片和钢管轴焊接而成。如图所示，绞龙7通过电机减速机6获得螺旋体所需的转速，从而按喷射量要求输送钢丸。本实施例中，绞龙采用了市售LC型垂直绞龙。采用绞龙式钢丸供料循环器代替现有链轮、链条及送料斗传送式钢丸供料循环器，其结构强度高，提丸量大，传输性能显著增强，且故障率低，使维修简化，使用成本降低，工作寿命延长。

实施例2

图3～图5示出一种金属表面处理机，包括行走底座18、操作室19、控制箱16、液压站15、除尘器14、抛丸器8、控制抛丸器位置的移动支撑臂B及钢丸供料循环器，上述抛丸器8安装于钢丸供料循环器内，上述操作室19、控制箱16、液压站15、除尘器14及移动支撑臂B设置在行走底座18上，本实施例中，移动支撑臂B采用了能上下、前后移动的双四连杆型二维移动支撑臂。操作室19通过控制箱16与除尘器14、钢丸供料循环器、抛丸器8及行走底座18电气连接，并通过液压站15与移动支撑臂B液压连接；本发明的特征在于上述钢丸供料循环器采用了实施例1中的绞龙式钢丸供料循环器A。

本例中，上述移动支撑臂B是能上下、前后移动的双四连杆型二维移动支撑臂，主要由上臂28、上臂支撑臂22、下臂24、下臂支撑臂25、竖杆21、连接件23、支撑座26、27、上臂液压油缸33和下臂液压油缸34构成，上臂28和与其平行设置的上臂支撑臂22通过前端铰接竖杆21，后端铰接连接件23形成上四连杆；下臂24和与其平行设置的下臂支撑臂25通过前端铰接连接件23，后端分别铰接在支撑座27、26上形成下四连杆，上臂液压油缸33铰接于支撑座26与上臂28之间，下臂液压油缸34铰接于支撑座27与下臂24之间。

上述绞龙式钢丸供料循环器A的箱体后壁与移动支撑臂B上端连接。本例中，在双四连杆型二维移动支撑臂的上端也即竖杆21部位设有竖直铰轴套29，内装抛丸器的绞龙式钢丸供料循环器通过其箱体后壁设置的竖直铰轴13***移动支撑臂B的竖直铰轴套29中与移动支撑臂B铰接。

上述双四连杆型二维移动支撑臂通过液压站15控制上臂液压油缸33和下臂液压油缸34的活塞杆的拉伸、回缩，进而控制作为动作执行件的上臂和下臂的角度及位置的变化，达到调整抛丸器的工作位置的目的。采用四连杆结构使竖杆21无论在任何工作位置总保持竖直状态，因此，抛丸器总是保持竖直状态，且可适应工件表面转动，形成良好接触。

如图所示，本实施例中，上述操作室19、控制箱16、液压站15、移动支撑臂B及除尘器14是通过可回转±180°的回转台20设置在行走底座18上，行走底座18通过滚轮36沿滑轨31移动。回转台20由回转台驱动电机32带动回转。实际制作中，操作室19、控制箱16、液压站15、移动支撑臂B及除尘器14固定安装在回转台20上，所以，可随回转台20在行走底座18上回转。上述除尘器14采用市售JB-25型单机除尘器，除尘器14通过固定在绞龙式钢丸供料循环器箱体顶部的管架35上的吸尘管12与回料斗10上方的密封护罩接通，将抛丸后产生的含尘气体导入除尘器中。

由于回转台20具有±180°的回转功能，在生产线上，一台设备通过回转，可方便地完成两侧工件的加工，操作方便灵活，提高生产效率；采用双四连杆型二维移动支撑臂，使抛丸器为二维移动，且抛丸器的上下移动范围可达2.5米，不仅适用于筒体的表面处理，对于船舶等更大型机体的表面处理同样适用。

抛丸器采用市售Q034/15KW皮带轮式抛丸器。抛丸器主要由叶轮、定向套、分丸轮、叶片、进料管、传动轴、电机等组成，其工作原理是：利用叶轮高速旋转的离心力和风力，将丸料加速带入高速回转的分丸轮中，使钢丸经定向套窗口抛出，并形成一定的扇形流束，打击工件表面使铁锈等附着物脱落。

液压油缸采用YY-HSGK型液压油缸。液压站主要由油箱、电机、油泵和液压控制阀组构成，液压控制阀组设置在操作室中，液压控制阀用于调整液压站中油液的流动方向和流量，通过操纵上臂液压油缸33及下臂液压油缸34，实现对上述移动支撑臂上下、前后二维移动的控制，通过操纵设于进料管3上的流量控制阀31上的液压油缸2实现对钢丸进料量的控制。

控制箱采用了PLC控制***，主要由PLC控制器及断路器、过载保护器、变频器等电子器件组成，其作用是对设备中的行走底座18的滚轮电机17，绞龙式钢丸供料循环器的电机减速机6，回转台驱动电机32及除尘器14等电气部件的运行进行控制。以储油罐表面处理为例，本发明的操作过程如下：

本发明利用PLC控制***实现了整机的电气自动控制，通过液压站15完成液压控制。工作时，首先调整抛丸器8的位置，通过操作液压站15的液压控制阀，控制上臂液压油缸33和下臂液压油缸34的操作，使移动支撑臂B对应储油罐罐体调到合适的高度，并向前移动到罐体表面，直至与罐体完全密封接触；然后通过操作面板30启动除尘风机、抛丸器，同时启动控制罐体转动的驱动电机，使其按设定速度转动。启动绞龙式钢丸供料循环器A，电机减速机6运转，此时，开始进行抛丸除锈，工作过程中，控制***通过控制行走底座18的滚轮电机17，即可使整机随行走底座18沿罐体轴线方向移动。

同时，该机可用于生产线上，通过控制回转台20的转动，可使回转台带动装载其上的操作室19、控制箱16、液压站15、移动支撑臂B及除尘器14在行走底座18上完成±180°的回转，从而用一台设备可进行前后两侧位置工件的加工，方便灵活、效率高。通过控制整机的行走速度、钢丸供料循环器的速度，并与罐体转速匹配，则可调整出合适的抛丸速度，从而满足罐体各种表面粗糙度的要求。处理完毕后，停止绞龙的电机减速机，使绞龙式钢丸供料循环器停止操作，同时停止抛丸器8及除尘器14的工作，并通过操作液压站15的液压控制阀使移动支撑臂退回，工作结束。

以上所述，仅是本发明的优选实施例而已，并非对本发明的形状和结构作任何形式上的限制。凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (6)

1.一种绞龙式钢丸供料循环器，包括箱体，箱体内部设有抛丸器安装空间，与抛丸器对应的箱体前壁设有抛丸窗及伸出箱体的密封护罩，在箱体顶部设有供料斗，所述供料斗通过设有流量控制阀的进料管与抛丸器进料口连接；在密封护罩下部设有回料斗，其特征在于在箱体外部一侧竖直设置一绞龙，所述绞龙底部进料口通过回料管与所述回料斗连通，绞龙顶部出料口通过供料管与所述供料斗连通，钢丸通过绞龙从回料斗送至供料斗。

2.根据权利要求1所述的绞龙式钢丸供料循环器，其特征在于在所述箱体后壁设有竖直铰轴。

3.一种金属表面处理机，包括行走底座、操作室、控制箱、液压站、除尘器、抛丸器、控制抛丸器位置的移动支撑臂及钢丸供料循环器，所述抛丸器安装于钢丸供料循环器内，所述操作室、控制箱、液压站、除尘器及移动支撑臂设置在行走底座上，操作室通过控制箱与除尘器、钢丸供料循环器、抛丸器及行走底座电气连接，并通过液压站与移动支撑臂液压连接；其特征在于所述钢丸供料循环器采用权利要求1或2所述的绞龙式钢丸供料循环器，所述钢丸供料循环器的箱体后壁与所述移动支撑臂上端连接。

4.根据权利要求3所述的金属表面处理机，其特征在于所述移动支撑臂是能上下、前后移动的双四连杆型二维移动支撑臂。

5.根据权利要求4所述的金属表面处理机，其特征在于在所述双四连杆型二维移动支撑臂的上端设有竖直铰轴套。

6.根据权利要求3、4或5所述的金属表面处理机，其特征在于所述操作室、控制箱、液压站、移动支撑臂及除尘器是通过可回转±180°的回转台设置在行走底座上。

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