摘要：提出了一种薄板抛丸清理装置,其中薄板抛丸清理装置,包括,吹丸装置,设置于所述薄板抛丸清理装置的一端,用以吹掉抛丸后残留下来的残留物;回收螺旋输送器以及抛丸清理室,抛丸清理室外壁上安装有4台抛丸器,且抛丸器设置为与工件的抛射角度成α°,且满足20°≤α°≤40°;采用相同布置方式的4台抛丸器同时抛丸,工作效率大大提高,同时薄板的变形量能较好地满足下一步工序的要求

。

关键词：薄板;抛丸清理装置;处理工艺;

抛丸设备主要应用于铸造业铸钢
、铸铁件的表面粘砂及氧化皮的清除以及轧钢行业表面氧化皮的清理，几乎所有的铸钢件

、灰铸件、玛钢件、球铁件等都要进行抛丸处理
，在一般铸件生产中
，抛喷丸清理是发现铸件表面缺陷如皮下气孔、渣孔以及粘砂
、冷隔
、起皮等的必不可少的工艺手段。薄板(钢板厚度为1mm≤δ≤3mm)的应用比较广泛
，造船厂、发电厂等都有大量需求，并且板面平整度要求比较高。由于现有抛丸机对于薄板的处理工艺及方法存在缺陷，使得薄板抛丸处理目前普遍存在变形，且变形产生后由于丸料冲击形成的内应力几乎无法消除
，导致薄板材料报废，很多制造商采取化学处理除锈的方法，成本高

，效率低，还会产生化学污染。因此，开展薄板抛丸处理的技术相关研究就显得更加重要。
1现有相关技术存在的主要问题
目前的薄板抛丸清理装置主要存在以下问题
：
(1)抛丸机行业现在使用的薄板抛丸清理机抛出薄板(1.0mm≤δ≤3.0mm)变形量比较大，达不到目前生产工艺要求
；
(2)现有一种普通薄板抛丸机是采用抛丸器斜射薄板的方法，这种方法适用于低生产率、低抛丸速度(0.3m/mim≤v≤0.8m/mim)的生产场合,如果生产率要求高的话往往无法使用；
(3)抛丸器的抛射角度不可调整
，致使薄板工件部分区域无法清理


；由于抛丸带角度，主要散射方向的丸料飞行到薄板的距离长短不一
，使得各部位薄板受力不一致
，容易导致薄板变形；
(4)由于抛丸器对称设置，斜对角的抛头在未有薄板进入(也即空抛)时，会出现抛头对打的现象，极大的损伤设备，降低使用寿命
。
2技术改进措施
如图1为改进后的一种薄板抛丸清理装置示意图。其中
，所述的薄板抛丸清理装置主要包括
：吹丸装置1、回收螺旋输送器2、室内辊子9以及抛丸清理室3。
图1
、改进的薄板抛丸清理装置示意图吹丸装置 1设置于所述薄板抛丸清理装置的一端
，用以吹掉抛丸后残留下来的残留物。其由高压风机及其管道、软管与喷嘴等组成，并且
，喷嘴的朝向按“八”字形排列；同时，根据流体力学的原理，将喷嘴的形状设计为圆口形，使喷口流量较大化
，因而提高了设备的自动化程度和吹丸效率，降低了能耗。
抛丸清理室3的外壁上安装有4台抛丸器31，且分左右各两台合理布置，抛丸清理室3的外壁上设有若干个供抛丸穿过的孔
，使得抛丸能够从各个角度对工件的表面进行清理。抛丸器31设置为与工件的抛射角度成α°
，且满足20°≤α°≤40°
。同时，设置相对的两台抛丸器31距交汇于A点，且他们分别到A点的距离为S1
、S2，薄板厚度d为1mm≤δ≤3mm
，满足S1+d＝S2
，但根据抛丸能量损失计算，3mm能量损失约为0.3‰，可以忽略不计，近似地认为S1＝S2
。抛丸器31分别布置在上下两面，薄板8置于室内辊子9上面
，并通过辊子驱动沿水平方向前进。
抛丸器31包括
：叶轮311
、结合盘312、电动机313、分丸轮314、定向套315、叶片316、导丸管317
、耐磨护板(3181、3182、3183)
、护罩319等构件
。所述定向套315固定在护罩319内
，其具有一个窗口，且能够通过调整定向套315而调整该窗口的方向
。定向套315的内部固定安装有分丸轮314
。分丸轮314上具有一个入口和四个窗口。所述导丸管317位于护罩319的一侧

，且导丸管317的一端与分丸轮314的该入口相连通
，另一端连接供丸系统，其中，供丸系统中设有供丸闸
，用以调节抛丸流量，且便于维修。护罩319的另一侧安装有叶轮311，所述叶轮311上安装有多个叶片316
，叶片316分布在定向套315的圆周外侧
。叶轮311与电动机313的输出轴通过结合盘312相连接
，并由电动机313驱动该叶轮311旋转
。
此外，在结合盘312与电动机313之间还安装有密封盘3121。在护罩319内还安装有用于防止抛丸过度损坏护罩319的耐磨护板，耐磨护板包括位于护罩319内侧顶部的顶护板3181
、位于护罩319内侧侧边的侧护板3182和位于护罩319内侧端面的端面防护板3183。工作时
，弹丸由导丸管317滚入分丸轮314中
，预加速后经定向套315预设好方向的窗口抛出

，叶片316继续对其加速，进而调整抛射达到工件上强力打击，以达到清理的目的。
抛丸器31具有结构简单
、维修方便、占用空间小等优点，叶片316不需要螺钉、销子、弹簧卡等任何夹具固定


，而是将叶片316从叶轮311中心插入叶轮槽内，当叶轮311旋转时，依靠叶片316产生的离心力及叶片316上的凸台结构固定。
图2中抛丸清理室3为多室组合体，由主室体32和副室体33组成
，抛丸器31布置在主室体32的外壁上，主室体32的前后两侧均为副室体33

，副室体33均为密封室体并内设有钢板与多层橡胶帘屏蔽，以防止弹丸乱飞
。同时抛丸清理室3内有一定负压
，防止尘埃外逸
。抛丸清理室3内设有耐磨铸铁钢板，以保护室体壁板免受磨损，延长室体使用寿命数十倍以上；同时可以利用弹丸的反射功能，继续有效的打击工件表面，提高清理质量与清理效率，在清理锥形集丸斗上装有网状物
，以阻隔杂物，保护螺旋输送机，便于维修人员维修。抛丸室体内护板采用耐磨包铸螺母遮盖与栓接
，保护螺丝不受损坏，拆装更换方便。此外，为防止弹丸飞出，抛丸清理室3内设有防护装置。
薄板抛丸清理装置还包括隔舱4、回丸室5、升降气缸6和高压反吹风机7
，其中，回丸室5设置于所述吹风装置1的下端
；而升降气缸6与所述高压反吹风机7相连接

。
如图2所示，抛丸器31的抛头与薄板8横向方向无角度，丸料散射方向到薄板的距离基本一致
，受力比较均匀，解决了现有技术中由于丸料飞行到薄板8的距离长短不一
，使得各部位薄板8受力不一致

，导致变形的缺陷。
图2  抛出丸料与薄板距离示意图 为了使要处理的薄板上下打击力度相同的情况下，*先我们要对抛丸器31对工件的抛射角度α进行设计如图1所示
，经过实验研究证明抛丸器31对工件的抛射角度20°≤α°≤40°时效果较好。因为，当α°<20°时，小于20°会出现丸料反弹互射；当α°>40°时，丸料反射角大会影响副室寿命


，同时表面抛打力度降低，增加损耗
。丸料抛射交汇于A点
，且他们分别到A点的距离为S1
、S2，薄板厚度d为1mm≤δ≤3mm

，S1+d＝S2，根据抛丸能量损失
，计算，3mm能量损失约为0.3‰，可以忽略不计，近似地认为S1＝S2。抛丸器31上下对称，且抛头旋向以及供丸量上下对称，保证了薄板8在Z方向上下受力相等。
3结语
采用本文提出的薄板抛丸清理装置及处理工艺，在丸料
、丸量及相同的抛丸力度情况下，能够使薄板工件的变形量大大减小

，同时由于采用了相同布置方式的几组抛丸器同时抛丸，工作效率大大提高，抛丸器的抛射角度能够调整
，使薄板工件的整个区域都能够清理干净