工件除銹質量不高的原因分析與防治

柯寶進（中鐵特貨柳州分公司檢修車間，工程師，廣西　柳州　545005）

?

工件除銹質量不高的原因分析與防治

柯寶進
（中鐵特貨柳州分公司檢修車間，工程師，廣西柳州545005）

摘要：本文針對鐵路貨車分解后，進行工件除銹存在質量不高的問題，分析了吊鉤式拋丸除銹機工作原理、結構，和在使用過程中存在的問題及產生的原因，提出如何檢查彈丸循環系統、拋丸器定向套、彈丸質量與拋頭皮帶的關鍵部位和改進措施，保證吊鉤式拋丸除銹機除銹質量，進而保證貨車的檢修質量。

關鍵詞：拋丸除銹機；工作原理；除銹質量；彈丸循環系統；彈丸質量

10.13572/j.cnki.tdyy.2015.02.002

鐵路貨車廠、段修過程中，對分解的工件進行除銹清理是檢修工作的一項基礎及重要工序。目前，除銹清理工作中廣泛使用吊鉤式拋丸除銹機對轉向架、搖枕、車鉤、鉤尾框等諸多工件進行拋丸除銹。但在日常除銹清理工作中，常出現工件表面除銹質量不高的現象，外表面清潔度達不到規定的Sa2級，局部Sa1級的要求，嚴重影響到后續檢查（目視、探傷）質量，也影響到后續噴漆的漆膜附著力。因此，總結吊鉤式拋丸除銹機在使用過程中存在的問題，改進檢修方法，保證除銹質量是非常必要的。

1　吊鉤拋丸除銹機及拋丸器工作原理

1.1吊鉤式拋丸除銹機的結構及工作原理

1.1.1結構組成吊鉤式拋丸除銹機由拋丸清理室、提升機、分離器、螺旋輸送器、拋丸器總成、彈丸控制系統、吊鉤行走軌道、吊鉤系統、自轉裝置、地基、除塵系統及電氣控制部分等組成。

1.1.2工作原理將工件均勻地掛在吊鉤上，開動吊鉤進入拋丸清理室，關閉室體大門，啟動機器后，吊鉤帶動工件在室體內自動旋轉，同時拋丸器高速拋出的彈丸均勻地打擊到室內的工件表面，達到清理及強化的目的（見圖1所示），落下的彈丸再經漏砂板上的漏砂孔流入下倉，螺旋輸送器將底部料斗所收集的彈丸輸送至斗式提升機，再由提升機提起進入分離器進行分離，分離后的彈丸落入拋丸器，從而形成彈丸的循環。

圖1　吊鉤式拋丸除銹機工作示意圖

1.2拋丸器的結構及工作原理

1.2.1結構組成拋丸器主要由葉輪、葉片、分丸輪、定向套、罩殼、護板、主軸、進丸管等部分組成見圖2。

圖2　拋丸器的結構圖

1.2.2工作原理拋丸器的葉輪在高速回轉過程中產生離心力和風力，當丸料流入進丸管時便加速帶入高速回轉的分丸輪中，在離心力的作用下，彈丸經定向套窗口拋出，由高速回轉的葉片沿葉片長度方向加速運動直至拋出，拋出的彈丸形成一定的扇形流束，擊打工件表面（見圖3所示）。葉輪、葉片、分丸輪緊固在主軸上，并隨其一同高速旋轉，定向套固定在拋丸器罩殼上。將定向套的窗口轉動，可隨意改變彈丸的拋出方向，窗口角度的大小決定彈丸的徑向散射角，一般徑向散射角比定向套角度大10°左右。

圖3　拋丸設備的工作原理示意

2　除銹質量不高的原因分析

吊鉤式拋丸除銹機除銹質量不高現象主要有工件表面除銹不干凈或局部表面除銹不干凈。工件除銹不干凈的原因有彈丸量不足、彈丸射出的徑向角度不當、彈丸射出的動能不足所致。

2.1彈丸量不足的原因彈丸量不足的現象是進入拋丸器的彈丸量不足，使拋射到工件表面的彈丸量不足，達不到有效清理除銹的目的。拋丸除銹機在工作中，彈丸是循環使用的。彈丸量不足的主要原因是彈丸循環系統出現故障，使彈丸循環不暢，常見的故障有清理室底部螺旋輸送器故障；斗式提升機故障；分離器故障；彈丸分配系統故障。

2.1.1螺旋輸送器故障故障現象為螺旋輸送器所收集的彈丸數量不足。拋丸器拋出后回落下倉的丸料采用螺旋輸送，當螺旋器內部存有較大的雜物，使螺旋輸送器轉速低；螺旋輸送器兩端軸承因進灰塵或彈丸而卡死，使螺旋輸送器不能運轉。

2.1.2斗式提升機故障故障現象為提升到分離器彈丸數量不足。斗式提升（機結構見如圖4）采用平皮帶轉動。工作時，固定在輸送皮帶上的料斗將提升機底部的丸料刮起，然后在提升機電機的驅動下，將丸料送至提升機頂部，最后靠離心重力方式落料，將丸料輸入丸砂分離器。當提升機皮帶松弛時，會產生打滑現象，則丸料提升率下降，導致丸料刮起的數量不足；提升機中提升皮帶上的鐵斗過度磨損或鐵斗脫落，也將使丸料刮起的數量不足。

圖4　斗式提升機結構

2.1.3分離器故障故障現象為分離出的彈丸數量不足。分離器的工作原理是從斗式提升機流入的丸砂混合物，輸送至分選區上部，使其沿分離器全長均勻布料，形成如同瀑布一樣的丸砂流幕。同時，除塵風機通過分離器的風口抽風，利用重力風選原理，將流幕中的彈丸和金屬氧化皮碎片、破碎彈丸、粉塵有效分離，分離后的彈丸落入料倉，進行下一步循環。當分離器丸砂定量閥門調節不當，丸砂不能形成一定要求的丸砂薄幕簾；隨丸料進入分離器的雜物較多、較大，把分離篩網的過濾孔堵塞。這些都能造成丸料通過的數量不足

2.1.4彈丸分配系統故障現象為進入到拋丸器的丸料的數量不足。彈丸分配系統采用電控或氣控彈丸閘閥，能方便調節拋丸量。當彈丸閘閥出現故障，閘閥打不開或開度不夠，則出現進入到拋丸器的丸料數量不足。

2.2彈丸射出的徑向角度不當的原因彈丸射出的徑向角度不當的現象：一是彈丸拋射區沒有全部覆蓋被清理的工件，使工件表面只有部分除銹干凈。二是彈丸拋射區覆蓋范圍超過了被清理的工件，一方面使打擊到工件表面彈丸量不足，以致降低清理效率；另一方面使彈丸直接打到清理室內護板上，加快護板的磨損，時間長后將擊穿護板，從而擊穿外殼，易傷人。彈丸射出的徑向角度不當故障主要是定向套窗口位置不當。其原因：

1）在調節拋丸器時，沒有注意正確調整拋丸器的定向套窗口位置，彈丸拋射區沒有全部覆蓋在被清理的工件上，造成工件局部除銹不干凈（見圖5所示）。

圖5　定向套位置調整示意圖

2）定向套在使用過程中，矩形窗口的磨損，彈丸拋射區覆蓋范圍發生變化，沒有全部覆蓋在被清理的工件上，造成工件局部除銹不干凈；

3）定向套矩形窗口的磨損當窗口損耗15 mm以上時，彈丸的徑向散射角將按比例增大，使彈丸拋射區覆蓋范圍將變大，超過了被清理的工件，以致加快護板的磨損和降低清理效率。

2.3彈丸射出動能不足的原因彈丸射出動能不足的現象是彈丸供應正常，彈丸拋射區也全部覆蓋被清理的工件上，但工件表面清理不干凈。原因是彈丸在使用一段時間后，在打擊到室內的工件表面過程中會磨損、破碎，質量變小，這樣在下個循環時，打到工件表面時彈丸的動能變小，不能有效清理工件表面的除銹；二是拋頭皮帶松弛，使拋丸輪低于額定轉速，降低拋丸量和彈丸動能。

3　提高除銹質量的措施

除銹質量不高與設備故障后未及時處理有關。為能及時發現與處理影響除銹質量的故障，應做好以下重點檢查，并嚴格落實設備使用前的點檢、使用中的巡檢、使用后的保養和故障報修等制度。

3.1檢查彈丸循環系統為保持彈丸循環順暢，重點檢查彈丸循環系統的螺旋器、提升機、丸砂分離器及電控彈丸閘閥的運行狀態是否良好。

3.1.1檢查清理室下倉的螺旋器檢查螺旋器的轉速是否正常，并在使用完后及時清除螺旋器內部存有較大的雜物。若螺旋輸送器兩端軸承因進灰塵或彈丸而卡死，使螺旋輸送器不能運轉，須更換軸承，并注意密封軸承。

3.1.2檢查提升機一是檢查料斗是否有破損，若有破損應及時修復或更換；二是檢查提升皮帶是否有松馳現象，過松會產生打滑現象，這時要調整提升機上滾筒兩邊螺栓，使皮帶張緊。

3.1.3檢查丸砂分離器檢查從提升機輸送過來的彈丸是否含有過多、過大的異物并把分離篩網的過濾孔堵塞，若有則及時清理掉。

3.1.4檢查電控彈丸閘閥若閥門打不開或不能完全打開，則應及時修理及更換

3.2檢查拋丸器定向套定向套在使用過程中，應經常檢查矩形窗口的磨損情況，當窗口磨損5 mm左右后，須向后轉5 mm左右（按葉輪旋轉方向），以保證從拋丸器射出的彈丸能全部覆蓋在被清理的工件上；當窗口損耗15 mm以上時應更換，否則彈丸的徑向散射角將按比例增大，即從拋丸器射出的彈丸的覆蓋范圍大大超過了工件，以致降低清理效率和加快護板的磨損。

3.3檢查彈丸質量與拋頭皮帶檢查室內彈丸的質量，若有磨損、破碎，質量變小現象，則應進行補充；檢查拋頭皮帶的松緊情況，若有松馳現象，應調整拋頭皮帶，時拋丸輪達到額定轉速。保證從拋丸器射出的彈丸有足夠的動能。

4　結束語

除銹質量不高是工件除銹工序中常見的故障，嚴重影響到后續檢修質量。通過總結吊鉤式拋丸除銹機以下在使用過程中存在的問題，認真分析，采取相應的改進措施，可以保證吊鉤式拋丸除銹機除銹質量，進而保證鐵路貨車的檢修質量。

文章編號：1006-8686（2015）0004-03

文獻標識碼：B

中圖分類號：U279.3+26