拋丸機的發(fā)展過程

1、拋丸機的發(fā)展過程為了防止鋼鐵的腐蝕，人類做出了不懈的努力，發(fā)明了許多行之有效的保護方法。出現(xiàn)最早、應用最普遍的是采用涂層保護鋼鐵構件，使其免遭外界物質的破壞。保護鋼鐵構件的涂層分為金屬涂層和非金屬涂層兩大類。涂層與鋼鐵構件基體結合牢固有兩個基本條件。第一，涂層與基體之間的間隙要小而又小。據(jù)資料介紹，涂層與基體表面之間的間隙在0.5nm（微米）之內(nèi)時才能牢固地結合。第二，涂層和基體表面之間要有足夠大的接觸面，這除了提高表面粗糙度外沒有其他更好的辦法。由此，可以得出這么一個結論，要想獲得涂層對鋼鐵構件的保護，對鋼鐵構件表面進行處理是必需的。處理的目的有兩個，一是要盡可能徹底清除工件表面上的雜志，盡

2、可能徹底地暴露工件的基體；二是使表面生成一定程度的粗糙度，擴大工件表面的實際表面積，增加工件表面單位面積上的涂層結合力。要達到上述目的，在所有表面處理方法中，磨料作為清理介質的清理方法最有效。以磨料為清理介質的清理方法有兩種，一種是用壓縮空氣（或高壓水）使磨料顆粒加速到很高的速度后清理工件表面的方法，即噴丸清理方法。另一種是以高速旋轉的葉輪推動磨料顆粒，使其獲得相當高的速度后沖擊工件表面，達到清理的目的，通常稱其為拋丸，這是20世紀30年代出現(xiàn)的工作效率很高的清理方法。*拋丸清理起源與在中國的發(fā)展拋丸技術從1932年起才進入實用階段，比噴丸技術晚了好幾十年，但由于其相當高的工作效率發(fā)展速度很快

3、，得到十分廣泛的應用。拋丸處理是一種在歐美發(fā)達國家已經(jīng)開始應用的拋丸表面處理方法。世界上的一臺拋丸設備誕生于100年前，開始是在各種金屬表面或非金屬表面去處雜質、氧化皮，增加粗糙度等方面得到應用。經(jīng)過百年的發(fā)展，拋丸處理工藝以及設備已經(jīng)相當成熟，其應用已經(jīng)不僅僅是在各個重工業(yè)工廠。隨著世界上第一臺水平移動式拋丸設備在美國百來泰克（BLASTRAC）誕生，其應用領域迅速擴展到混凝土表面涂裝處理和船舶甲板金屬表面處理上，并且直接引到了該行業(yè)的標準制定和行業(yè)施工方法規(guī)范。鋼結構件涂裝前的表面處理是拋丸清理最主要的用途之一。用拋丸方法來清理鋼結構件要追溯到20世紀40年代，大型建筑工程的鋼結構件涂裝前

4、開始用拋丸方法來清理其表面。從20世紀50年代中期開始，鋼板和型鋼等原材料以及復雜的鋼結構件都開始用拋丸方法來做涂裝前的表面預處理。將拋頭和其他不同的機械設備組合起來形成一條生產(chǎn)線或流水線，使表面前處理和涂裝作業(yè)可以連續(xù)不停的進行，生產(chǎn)效率相當高。拋丸機或拋丸生產(chǎn)線在絕大部分的鋼結構制造廠都是不可或缺的生產(chǎn)手段。拋丸技術不僅僅用于鋼結構件的表面清理，還被廣泛地用來進行工件表面粗化、去毛刺、褪光、暴露材料的紋理和強化等多種作業(yè)。用拋丸方法清理的對象主要由機械零件、鑄鍛件、卷鋼、鋼板、型鋼、鋼結構件、橡塑件、石材和吸聲板等。由于環(huán)境保護和生態(tài)保護等方面的壓力以及清理成本的高居不下，每年都有許多原本

5、用其他方法處理的工作轉用拋丸來處理，使得拋丸技術的應用范圍不斷的擴大。在很長的一段時間內(nèi)，拋丸機都是在工廠的固定位置進行工作的，而如今，移動式拋丸機已經(jīng)在許多行業(yè)、許多場合得到非常廣泛的應用。例如油罐、船舶、停機坪、高速公路等都是移動式拋丸機得以充分發(fā)揮其優(yōu)點的領域，不但工作效率高，而且不存在空氣污染的問題，也不會妨礙其他人員在清理作業(yè)點附近進行其他作業(yè)。與噴丸清理相比，拋丸清理更省時、省力、省能源、省磨料。拋丸清理還可以實現(xiàn)全自動生產(chǎn)，清理效果好，作業(yè)環(huán)境更佳。*拋丸清理的原理拋丸清理是依靠高速旋轉的拋頭將磨料顆粒使勁拋向工件表面來實現(xiàn)的，拋頭內(nèi)部裝有幾片葉片。工作時，磨料通過進料口進入拋頭

6、的中央，在拋頭的中央有一個與拋頭一起旋轉的分丸輪，分丸輪外面是定向套，分丸輪把磨料通過定向套上的開口送到葉片靠近拋頭中心的一端。由于離心力的作用磨料顆粒沿著葉片的長度方向加速，直到到達葉片的頂端以極高的速度撞擊工件表面。分丸輪的作用是將磨料按一定的要求正確地喂'到葉片上，分丸輪的開口一旦嚴重磨損，磨料就會撞擊葉片的端頭，造成葉片非正常磨損，磨料的發(fā)散流將變得沒有規(guī)則。因此，要按照使用說明書的要求定期檢查分丸輪的磨損情況并及時更換磨損嚴重的分丸輪。定向套開口的位置決定磨料被分丸輪喂到葉片的位置。而定向套上開口的形狀會影響磨料的發(fā)散形狀和熱區(qū)的大小。所謂的熱區(qū)，即使磨料發(fā)散面上磨料比較集中

7、的一個區(qū)域，這是由于磨料在葉片上分布不均造成的?？烧{(diào)定向套的定位可以根據(jù)開口的磨損情況進行適當?shù)恼{(diào)解，保證拋頭在良好的運行狀態(tài)下工作。拋頭中的葉片與磨料直接接觸，其質量好壞與拋頭的性能密切相關。葉片的耐磨性直接決定葉片的壽命和拋丸機的運行成本，因此，拋頭的葉片都要使用高耐磨材料制成。葉片的耐磨性除了與葉片的材料有關以外，還與拋丸機的工況條件有密切的關系。比如，磨料中存在1%的砂，葉片的壽命就要縮短80%,有人說，分離裝置的壽命決定了拋丸機的壽命，這種說法并不為過。葉片磨損或開裂會使葉輪高速旋轉時產(chǎn)生振動。因此，要經(jīng)常檢查葉片的完好情況，有問題的葉片要及時更換。為了保證拋頭運轉的穩(wěn)定性，葉片更換

8、必須成雙成對的進行，即與不合要求的葉片相對的葉片必須同時換掉，以獲得良好的動平衡。如果懷疑是葉片的問題導致拋頭工作不正常，就需要把所有的葉片全部換掉。葉片的鑄造缺陷必然會加速葉片的磨損，當使用冷激鑄鐵丸做磨料時情況就更嚴重。對磨損了的葉片進行分析后認為，存在鑄造缺陷的葉片會使磨料顆粒在運動過程中出現(xiàn)彈跳的現(xiàn)象，彈跳的磨料顆粒反過來又對葉片造成沖刷作用，從而加劇葉片的磨損。磨料中要是有砂存在，就會加劇葉片的磨損。有些公司曾經(jīng)用碳化鴇甚至碳化硼來制造拋頭的葉片，使用壽命大大延長。但這些超硬材料的脆性使得這些耐磨性能杰出的葉片不能真正地在拋丸領域發(fā)揮其作用。唱想起來，拋頭葉片都為平面狀。Pangbo

9、rn公司的曲面狀拋頭葉片，性能更優(yōu)越。拋頭有大有小，常用的拋頭直徑在400500mm范圍內(nèi)，功率在1145kw之間，最大功率可以達到110kw甚至更高。多數(shù)拋頭與配套電機成套供應，也有拋頭與電機采用皮帶傳動?，F(xiàn)今最大的拋頭已達到1000多kg/min的拋丸量。拋丸清理時磨料的最速度通常都在70m/s左右，現(xiàn)在，磨料的速度已經(jīng)可以達到9095m/s。根據(jù)動能公式，磨料速度的提高對清理效率的提高是很明顯的。拋頭葉片的數(shù)量以6片和8片為多見，Pangborn公司開發(fā)的安裝12片葉片的拋頭在原有基礎上增加了1倍和50%,使得單片葉片的拋丸量減少1/2或33%,葉片的磨損情況有了很大的改善，更換葉片的間

10、隔時間延長，使得維修保養(yǎng)作業(yè)量減少。拋頭有點像風機，高速旋轉時會把一部分空氣吸進拋頭。進入拋頭的空氣會擾亂磨料的運動方向，導致清理效果受到影響。進料管要精確設計，使磨料的流量符合實際使用要求，磨料進入過多會造成磨料出料不暢，使工作效率降低。進料管的位置不能離分丸輪太遠，否則，磨料就會從進料管和分丸輪之間的縫隙流掉，嚴重擾亂磨料流的運動特性。用來控制磨料流量的方法很多，最新的方法采用電子控制技術，電子磨料控制器具有自我補償功能，可以在預先設定的控制范圍內(nèi)自動調(diào)節(jié)磨料的流量，使拋頭始終在最佳狀態(tài)下工作。*Pangborn公司12張葉片拋頭優(yōu)點1 .噴頭內(nèi)部的耐磨襯板，變壓器管式密封，有效保護拋頭外

11、殼免受磨料的磨損，安裝簡單方便，使拋頭獲得最長的工作壽命，頂部耐磨板直接固定在帶較鏈的蓋板上，更易更換。2 .VaxiBlast拋光的砂輪和葉輪可以順時針旋轉或逆時針旋轉，備件大大減少，更換葉片時，導向套和分丸輪不必拆卸，保養(yǎng)時間和費用大大減少3 .拋面連接的電機與拋頭直聯(lián)，電機和拋頭的各旋轉零件同心度好4 .裝有12個葉片的Vaxlblost拋頭使單個葉片上的原料量減少，葉片磨損就會改善，Vaxidlnst拋頭的完美設計提高拋頭的耐磨性能，減少維修保養(yǎng)工作量5 .獲得專利的葉片可以順時針或逆時針旋轉，使庫存量減少，獲得專利的葉片夾持板使葉片正確定位，省去了時間，銷子和附件更換葉片時只要拆卸4

12、個螺栓就可以了6. Vaxiblast拋光外殼用高性能的鎰鋼板焊接而成，耐磨性和密封性好*拋丸技術的應用：一套拋丸設備都有一個或多個拋頭和其他輔助機構組成，拋頭的布置形式取決于工件的形狀，使得工件的所有部位都在磨料的打擊范圍之內(nèi)。一般說來，每個拋頭拋出的磨料流呈扇形，有效面積大致是900mm長、75100mm寬。所需拋頭的數(shù)量取決于工件的大小、形狀和復雜程度。拋丸清理的效率和清潔度高低除了受制于拋頭的數(shù)量和大小以及磨料的種類和質量外，還與工件材質的特性和其他一些因素有關。每套拋丸設備都要求磨料發(fā)散流有一定的長度和寬度，使得工件的所有表面都能暴露在磨料的打擊范圍之內(nèi)。磨料發(fā)散不當就會撞擊拋丸室本

13、體或工件輸送裝置，降低磨料的清理效率，造成設備的非正常損壞，增加維修成本。另外，被清理工件的各個部位都應該受到一定量磨料的覆蓋，否則，工件表面的有些部位就會出現(xiàn)清理不徹底或磨料撞擊過渡現(xiàn)象。*用拋丸方法對鋼材或鋼結構件進行預處理節(jié)省清理時間以外，還有以下一些優(yōu)點；(1)鋼材或結構件的一些缺陷被暴露出來，容易被檢查人員發(fā)現(xiàn)，避免造成嚴重的質量事故。(2)清理后的鋼材表面上劃線更正確、清晰，零件的切割精度更高。(3)切割速度更快。(4)延長工具和設備(剪板機、沖床、鋸床等)的使用壽命。(5)焊接質量提高(6)鋼結構件成形后的清理工作量減少鋼材在鋼材預處理線上清理后可隨即涂上底漆，可以減少甚至完全避免鋼結構件制作過程中的銹蝕現(xiàn)