摘要：介绍了ST6一M单体铸造活塞环抛丸机的基本原理
、主要技术参数和清理活塞环毛坯的应用情况
。使用表明，ST6-M 活塞环抛丸机具有可靠性高、清洁和高效的特点，可以作为取代Qll8清理滚筒的*选设备
。
关键词：活塞环
；毛坯清理；抛丸机
过去几十年来，国内活塞环行业一直使用Qll8清理滚筒清理单体铸造活塞环毛坯和回炉料。该设备运转时
，活塞环毛坯之间互相的撞击较大
，造成部分很薄的毛坯断裂
，毛坯和回炉料的表面清理质量很差，尤其是毛坯内圆根本无法清理干净，始终残留很多粘砂。设备运转时噪音很大
、生产效率低、员工劳动强度大
、工作环境灰尘多

，不符合安全、高效和清洁卫生的基本要求。无法清理干净的毛坯会引起加工刀具的磨损
，降低加工效率和产品加工精度。回炉料重新回炉熔炼时，会造成炉内的炉渣量多
，增加熔炼时间，造成能耗增加和铁液化学成份的烧损，增加了炉前控制难度，也影响炉衬的使用寿命。随着生产的不断发展，毛坯和回炉料的清理矛盾日益突出，1999年我们对铸一车间的清理工部进行了技术改造。
在技改前
，我们对一般机械工厂应用的通用型橡胶履带式抛丸机进行了详细的调研。这类抛丸机适用于比表面积小、表面粘砂相对较少的小型铸件的抛丸清理。而对于单体环这类比表面积很大、表面粘砂很多的小而薄的铸件，开始时清理效果较好，但由于吸尘器往往不能有效清除大量的灰尘和细砂粒，所以在使用一段时间后，丸料内混有大量的砂粒和灰尘

，致使被抛丸叶片抛出的钢丸量减少

，降低了抛丸清理效果，需要经常对丸料进行筛分
，去除灰尘和细砂
，才能保证清理效果，抛丸机的使用很不方便。
根据上述情况，我们与迪砂(常州)机械有限公司合作

，请该公司设计单体活塞环专用抛丸机
。经过反复研究

，并考虑到现有的厂房高度和操作者的习惯，较终设计并制造了两台单体活塞环毛坯和回炉料清理的sT6一M橡胶履带式专用抛丸机，如图1所示
图1 ST6-m 单体活塞环抛丸机
1 复式斗提机 2 上螺旋输送机 3 帘幕式风选箱 4 抛丸器 5 抛丸室 6 下螺旋输送机 7 主磁选装置 8 风选膨胀箱 9 副磁选装置
2 ST6-M 抛丸机的主要技术参数
较大装料体积：0．17m
；
较大批料重量
：360kg；
较大单件重量
：15kg；
较大工件对角线长度(取决于外形)：300mm；
抛丸器数量：1个；
抛丸器功率：llkW；
丸料流量：144kg／min；
丸料速度：70m／s；
初装丸料量
：460kg；
滚筒尺寸：o700mmx988mm
；
胶带速度
：6．1m／min；
除尘器风量：530m3／h；
气压：6x10 Pa
；
较高批料温度


：50o℃ ；
工作场地抛丸噪音：75-81dB(A)
；
安装功率

：15．15／15．4kW；
外形尺寸(高×深×宽)(mm)：4345x2113x2999；
重量
：4100／41 lOkg

ST6一M橡胶履带式抛丸机主要由

：抛丸室、抛丸器、复式斗提机
、主磁选装置

、副磁选装置、上螺旋输送机、下螺旋输送机
、幕帘式风选分离箱
、风选膨胀箱、除尘器及电器控制系统组成，其结构特点分别为
：
(1)抛丸室
抛丸室是抛丸清理机的主体，由抛丸室壳体
、环型橡胶履带和气动门组成。室体尺寸为
：o700mmx988mm。环型橡胶带分4层结构
，一次成型
，履带上冲有06mm丸料溜孔
。橡胶履带由驱动辊子、改向辊子以及张紧辊子组成的驱动系统驱动

。所有辊子通过法兰轴承安装在由6mm厚高性能耐磨板制成的两边室墙上
。抛丸室内设有形状合理
、易于更换和维修的特殊耐磨板。抛丸室下部设有筛网，筛网下部为一带螺旋输送机的收集斗。气动室门由防止丸粒外泄的橡胶密封，内部缓冲板保证工件始终在传送带上翻转，防止在皮带和室门之间产生卡料现象
。
(2)抛丸器
ST6一M抛丸机采用DISA公司特有的由llkW电机直联驱动的D300型高效抛丸器
，避免了因皮
带传动而带来的能量损失
。抛丸器转速2960r／min，o305mm的抛丸轮上装有7个标准宽度为76mm的曲面叶片。所有零件均经过动平衡试验，以确保运转平稳

。抛丸器位于抛丸室上部
，便于安装
、调整和维修
，独特的叶片锁紧设计使叶片很容易被更换。
(3)复式斗提机
复式斗提机位于整套设备的左边，抛丸室一侧的是一*斗提，另一个是二*斗提。两个斗提并到一起，由各自的减速电机分别进行驱动
，其中一个斗提机的下段连接着下螺旋输送机，二*斗提机的上段连接着上螺旋输送机。复式斗提机藉此与抛丸室构成了丸料的循环体

，同时也增加了自身的安装稳定性
。复式斗提机设计成上、下两段，中间用螺栓连接，以便于运输和安装同时
，还设计了便于安装、调整和维修的检修门。
(4)主磁选装置
主磁选装置位于整套设备的左边中段、复式斗提机的前面，其本身就安装在复式斗提机的箱体上。
主磁选装置的上盖板通过一个过渡接管接到一*斗提机的上出料口进料

，大量的丸料夹杂和少量的砂在这里被分离。其下出料口则分成两路：丸料一路流向二*斗提机的进料口；大量的砂、夹杂和少量丸料则通过自带的螺旋输送机输送到副磁选装置。主磁选装置自带一减速机与主机联控，工作时内有永磁材料的滚筒一直旋转
，利用磁性原理将有磁性的丸料吸到一边，非磁性的砂等留在另一边
。可以通过改变滚筒轴端调节杆的位置来调节滚筒内磁力线的分布位置，以达到较佳的分离效果。
(5)副磁选装置
副磁选装置位于主磁选装置的左下面。其进料口与主磁选装置螺旋输送机出口相接，出料口分成两路
：少量的丸料回到一*斗提机，大量的砂流进废物箱

。副磁选装置本身自带一减速机与主机联控。主磁选装置与副磁选装置配合使用，每分钟可以从钢丸系统中分离出100kg砂灰。
(6)上螺旋输送机
上螺旋输送机位于整套设备的中上部，其左端与复式斗提机相接，右端与安装在抛丸室上的幕帘．式风选分离箱相接

，它本身带有与主机联控的减速机。由复式斗提机中的二*斗提机输出的丸料，经此螺旋输送机送给其前部的滚筒筛进行筛分

，丸料落入幕帘式风选分离箱做进一步分选
；较大的渣及浇道片被送入前部集渣室，通过下面的管道流进废物箱
。
(7)下螺旋输送机
下螺旋输送机位于整套设备的中下部
，其左端与复式斗提机相接，右端与抛丸室下的收集斗相接。它本身不带动力
，是随复式斗提机中的一*斗提机联动
，主要作用是将收集斗中的丸料送入一*斗提机
。
(8)幕帘式风选分离箱
幕帘式风选分离箱位于抛丸室上后部，由专用支架与抛丸室连接固定。其上部左侧与上螺旋输送机相接
，来自复式斗提机的丸料由此经过滚筒筛落入分选区。丸料自分选区成幕帘状落入分离箱下面的贮料斗
，在此过程中借助除尘器的风力将丸料中的碎丸渣和粉尘分离，以提高抛丸效率。大一些的渣及浇道片等被滚筒筛送人分离箱右侧的集渣室，通过下面的管道流进废物箱。分离箱下面有两个出口：一个是通过其下面的丸料阀将丸料送人抛丸器的喂料管
；另一个是将碎丸渣和粉尘通过管道送人废物箱。分选区有一挂着两个料斗的调节板，可视
丸料落下的情况向斗中添加丸料进行调节
，以使丸料成幕帘状落下。在风选分离箱的出口有一调节活门，使用时可视风量大小调节活门的开启角度。
(9)风选膨胀箱
风选膨胀箱位于抛丸室后部和复式斗提机之间
，与抛丸室用螺栓连接
。它是利用容差压降原理进行工作，轻质粉尘及杂物被吸人除尘器，重质碎丸渣和砂粒留在箱中并沉降到箱底通过管道排出，以减缓颗粒状碎丸渣或砂粒直接冲击除尘器的过滤材料
，延长其使用寿命。
(10)除尘器
ST6一M抛丸机所配除尘器为PL一2200A箱式滤袋除尘器，其除尘效率／>99％。除尘器风机电机功率3kW，振打电机功率0．18kW
，风量2200m3／h
，过滤面积12m ，过滤风速约3．05m／s，外形尺寸(长×宽×高)720mmx660mmx1690mm
，重量230kg。

4 ST6一M 抛丸机的工作原理
将单体活塞环毛坯或回炉料装料完成后
，关闭抛丸室门
，启动抛丸机。当ST6一M抛丸机开机进人工作循环后，11kW 电机驱动抛丸器将丸料由抛丸叶片以70m／s的高速成一定角度抛出，大量的丸料通过撞击毛坯表面将粘砂清除。清掉的砂粒及丸料从环形橡胶履带的 6mm丸料溜孔及履带与机体之间的间隙下降，经筛网筛出较大的飞边与铁豆
。丸料和砂子则进人下螺旋输送机的收集斗，下螺旋输送机在一*斗提机的带动下将抛丸室下丸料收集斗中的丸砂混合物推送到一*斗提机，一*斗提机将丸砂混合物提起，由出料口过渡接管送给主磁选
装置
。丸砂混合物落到主磁选装置的旋转滚筒上分成两路

：一路无磁性的砂尘及少量丸料顺着滚筒滑下
，落到挡板这边并被主磁选装置自带的螺旋输送机送到副磁选装置，副磁选装置利用同样的方法将少量丸料送回到一*斗提机
，而将大量的砂尘排到机器外的废物箱
。另一路有磁选的丸料及渣等则被磁性滚筒带进挡板的另一边— — 二*斗提机，二*斗提机将丸料及渣等提起，由出料口送人上螺旋输送机。上螺旋输送机将丸料及渣等推送到前端的滚
筒筛，丸料及略小的渣漏到风选分离箱。较大的渣则由滚筒内的螺旋叶片导人集渣室并顺着管道排到废物箱；落到风选分离箱中分选区的丸料在调节挡板的作用下成幕帘状流到下部的贮料斗
。在此过程中，流下的丸料又一次被风选，分离出其中的粉尘、轻质杂质和碎丸料，粉尘和轻质杂质由吸尘器吸出，碎丸料则下落到箱底并从管道排出
。贮料斗中的丸料通过出口处的插板阀继续下行，并经过丸料阀进人抛丸器，丸料在抛丸器中被高速旋转的叶轮加速后

，成一定角度射向抛丸室中待清理的工件，再进行下一个循环，丸料循环系统示意图如图2所示
。
图2 ST6-m 抛丸机丸料循环系统示意图
(1)生产效率提高
。原Q118清理滚筒平均每小时可清理毛坯(以611O第二道气环为例)5850片
，
改用ST6一M抛丸机平均每小时可清理毛坯9500片
，生产率提高62％。
(2)毛坯表面十分干净。原清理滚筒清理毛坯时，毛坯表面及内圆有很多粘砂，特别是内圆粘砂严重。改用sT6一M抛丸机清理后

，毛坯内外圆表面均十分干净，外观检验更容易识别。
(3)因用ST6一M抛丸机清理的浇注系统回炉料无粘砂，铁液中的炉渣数量也大幅度减少
，熔炼电耗降低，铁液化学成份烧损减少，感应电炉的炉衬使用寿命也从原不足200炉增加到250炉以上。
(4)抛丸机设备的可靠性好，噪音低、粉尘少
、操作员工的工作环境良好
。
(5)与Q1l8清理滚筒相比，ST6一M抛丸机操作简单，员工劳动强度降低，两种清理设备的对比情况详见表
表1 两种设备对比表
6 结论
(1)ST6一M抛丸机适用于比表面积大
、粘砂很多的小而薄的单体铸造活塞环铸件

。
(2)ST6一M抛丸机清理毛坯的生产效率高
，比Q1l8清理滚筒高62％，适应单体活塞环铸造生产节奏快的需要
。
(3)ST6一M抛丸机清理质量好
，清洁的毛坯有利于外观检验和机械加工。干净的的回炉料重新回炉熔炼时，能减少炉渣数量，降低电耗和提高炉衬使用寿命

。
(4)ST6一M抛丸机设备可靠性高、噪音小，员工劳动强度降低


，工作环境有较大改善，是在活塞环毛坯和回炉料的清理中替代Q1l8清理滚筒的*选设备
。