路面抛丸机

2024-06-18

路面抛丸机（通用4篇）

路面抛丸机篇1

摘要：对抛丸工艺进行了简要介绍,分析了抛丸工艺的原理,通过与传统的道桥施工表面处理方式进行比较,指出抛丸工艺是一种不破坏路面结构的施工方法,能很好地提高路面与路基的粘合性,提高道桥路面质量。

关键词：抛丸工艺,混凝土路面,抛丸机,路面处理

0 引言

近年来，因为各种原因，我国很多道桥路面发生了大面积毁损的情况。路面毁损严重的影响了人民群众的生命财产安全，对施工建设单位也产生了不小的负面影响。路面铺装的质量是造成路面毁损的因素之一。路面与路基结合不好，造成了路面单独受力是路面毁损的根本原因。因此，使用新型抛丸技术，代替喷砂等传统的路面凿毛技术，能很好的提高路面与路基的粘合性，提高道桥路面质量。

1 抛丸工艺简介

抛丸(英文名:shot blast)工艺是一种机械方面的表面冷处理工艺，就是利用高速运动的弹丸(60 m/s～110 m/s)流连续冲击被强化工件表面，迫使靶材表面和表层(0.10 mm～0.85 mm)在循环性的变形过程中发生变化，来提高材料的疲劳寿命，防止疲劳失效，塑性变形与脆断。

抛丸的原理是用电动机带动叶轮体旋转，靠离心力的作用，将直径约在0.2～3.0的弹丸抛向工件的表面，使工件的表面达到一定的粗糙度，提高工件后续的附着力。抛丸工艺与喷砂工艺的区别是抛射，而不是喷射，抛射的不是砂，而是钢丸。钢丸的直径远大于喷砂的直径。抛丸工艺加工出来的产品，质量稳定，外表美观，而且加工速度快，经济性好。

移动式抛丸处理设备是美国国际表面处理有限公司于20世纪70年代研制，当时被成功的应用在工业地坪表面、涂装行业、混凝土浮浆的清理和表面打毛上，大大提高了后续涂装材料同基层的粘结力。随着设备的不断改进和技术成熟，由于其环保和高效的特点，抛丸工艺和设备在欧美发达国家的公路养护、道桥施工等众多领域被广泛应用。抛丸工艺自从进入我国以来得到众多施工单位的认可，在高速公路、市政道路、隧道施工及混凝土桥梁防水涂装方面逐步得到了应用。

抛丸机的主要部件有:抛射器，上下料传送带，钢丸轮回系统，自动控制系统和环保系统等，见图1。抛丸器是抛丸机的关键部件。抛丸器中的双圆盘铆接成一体，构成叶轮体。叶轮体上装有八片叶片，叶轮体与位于抛丸轮中心的分丸轮一起装在由电动机驱动的主轴上，见图2。罩内衬有护板，罩壳上装有定向套及进丸管。工作时，弹丸由进丸管流入抛丸器。跟叶片作同步旋转的分丸轮使弹丸得到初速度。弹丸经定向套的窗口飞出，抛到定向套外面的高速旋转的叶片上，被叶片进一步加速后，抛射到被清理工件的表面上。

2 抛丸工艺与传统工艺的比较

抛丸工艺在国外的道桥施工表面处理上应用非常广泛，近年来，在我国也开始逐步推广并使用。在我国传统的道桥施工表面处理中，主要使用的方法有人工凿毛、机械凿毛、高压水等，均存在效率低，环境污染严重，甚至在原混凝土表面因强烈振动产生微裂纹，不便于大面积机械化施工，粘结力较差的问题。

使用传统的凿毛和铣刨工艺进行混凝土路面表面处理，从图3可以看出:在高速冲击下，混凝土内部容易产生微裂纹;将突出的骨料振动松散;清理不彻底;处理后的表面不均匀;环境污染严重;后续清理工作量大等。

使用抛丸工艺进行混凝土路面表面处理，从图4可以看出:处理后的表面美观平整，且没有盲区;对原有的混凝土基层影响很小，骨料无松动;粗糙度均匀可控;环境污染小;后续清理工作量小;后续的铺装工序的粘结性好等。

在路面标线的清理中，使用铣刨工艺和抛丸工艺的效果分别如图5和图6所示，从图5，图6可以看出，抛丸工艺相比传统工艺具有很大的优势，可以提供干净、整洁、100%清理、不破坏路面原有结构、达到一定粗糙的最佳工艺方法。

3 抛丸机在路面处理中的应用

混凝土地面抛丸机进行路面抛丸的流程如下(见图7):利用电机驱动的抛丸轮在高速旋转过程中产生的离心力和风力，一定颗粒度的钢丸在进入溜丸管时(可以控制钢丸的流量)，便被加速带入高速回转的分丸轮中，在离心力的作用下，钢丸由分丸轮窗口以一定速度进入定向套，再经由定向套窗口(控制丸料的抛打方向)高速抛出，由高速回转的叶片拾起，并沿叶片之长度方向不断加速运动直至高速抛出，抛出的钢丸形成一定的扇形流束，冲击工作平面来达到清理强化的目的。然后钢丸、灰尘及杂质一起经过反弹室来到储料斗的上方。大功率的除尘器通过分离装置将丸料和灰尘分离，丸料进入储料斗继续循环使用，灰尘则通过连接管进入除尘器。当灰尘进入除尘器后，通过滤芯的分离，停留在储灰斗中和滤芯的表面。自动反吹除尘器可以通过压缩机提供的反吹空气自动间隔清理每一个滤芯。最后在机器内部通过配套吸尘器的气流清洗，将钢丸和清理下来的杂质分别回收，并且使钢丸可以再次利用。

抛丸前的准备工作:1)根据路面情况，进行钢丸抛射角度调整，逆时针转动定位器，抛射角抬高;顺时针转动定位器，抛射角降低。2)根据路面及需要达到的效果情况，确定钢丸数量，多退少补。3)开始工作前应空载运行几分钟，以检查各部件是否正常。4)新抛丸器在使用前必须调整定向套窗口的位置，使抛出的钢丸尽可能抛射到路面上，以减小对清理室内壁耐磨件的磨损。

4 抛丸工艺的发展前景

抛丸机配有除尘器，可做到无尘无污染施工，既提高了效率，又保护环境，是典型的绿色低碳环保型清理设备。还具有以下优势:人工成本低，两人配合就可以操作;施工成本低，在路面清理中，平均在2元/m2左右;清理效率高，可以达到500 m2/h;清理过后留下干净的、整洁的、粗糙度均匀的地面，无需后期任何清理就能够进行后续的施工作业。同时，抛丸工艺还可以应用到石材处理、机场运营、标线清理、沥青路面养护等多个方面的表面处理中，涉及机械的大多数领域，如修造船、汽车零部件、飞机部件、枪炮坦克表面、桥梁、钢结构、玻璃、钢板型材、管道内外壁防腐等很多行业。可以看出，抛丸工艺能够应用于很多个领域，具有很大的发展前景。

5 结语

抛丸工艺在混凝土路面处理中的应用，可以很好的解决传统的凿毛方法导致的很多问题，能很好的提高路面与路基的粘合性，提高路面质量，提高人民群众的生命财产安全。抛丸工艺以其成本低、环保、操作简单、适应性强的特点，为打造城市风景，延长路面的使用寿命、越加显现出广泛的应用空间。

参考文献

[1]桥面抛丸处理技术在临连高速公路中的应用[J].公路交通科技(应用技术版),2011,7(3):17-18.

[2]刘海川,迟鹏.抛丸工艺在桥面工程的应用[J].公路,2010(11):35-36.

[3]王向荣.抛丸工艺处理混凝土桥面在高等级公路上的应用[J].交通世界(建养.机械),2009,201(8):60-62.

[4]于茂旺,姜青河.机械进丸抛丸器中弹丸进入分丸轮窗口后的运动过程分析[J].锻造设备研究,2007(1):29-30.

路面抛丸机篇2

通过系列喷丸工艺试验及检测分析，优化零件的喷丸强化工艺。根据现有的研究结果，初步结论如下：

(1)选择合适的喷丸工艺，表面残余压应力可超过-1000MPa，最大残余压应力超过-1250MPa，残余压应力深度在300μm以上。

(2)喷丸表面残余奥氏体几乎全部转化为马氏体，相变深度超过75μm，喷丸可在材料表层获得明显的细化组织结构，深度达75μm以上。

(3)表面显微硬度由喷丸前约650增到890HV以上，相当于59HRC增大到66HRC以上，硬化层深度达75μm以上。

(4)只要喷丸工艺得当，既可以获得非常有效的表面强化效果，同时又不明显增加零件表面粗糙度，甚至可达到精加工面的程度。

(5)由此不难预计，如果齿轮在制造过程中存在轻度磨削烧伤，完全可以通过喷丸强化处理加以弥补。

喷丸强化是高速运动（70～90m/s）弹丸冲击靶材（工件）表面的过程．此间表层循环塑性变形过程中材料发生循环硬／软化，导致表层显微组织结构改性（晶粒，亚晶粒以及位错组态等变化）同时引入残余压应力场．循环硬化的组织结构与残余压应力是提高零部件表面完整性（Ｓurface integrity－SＩP）的两个极为重要的因素.（１）表层内获得循环应变硬化的显微组织结构；（２）表层内引入优化的残余压应力场；

（３）外表面尽可能获得低的表面粗糙度；只有充分、全面地顾及到上述三个方面，被喷丸强化零部件才能获得最佳的综合强化效果。

抛丸机常见故障分析及预防篇3

安钢中厚板热处理线配置了一台通过式抛丸机, 该设备位于热处理炉的前方。主要作用是除去钢板表面的氧化铁皮, 提高钢板的表面质量, 同时起到保护热处理炉炉辊的作用。它利用高速旋转的叶轮将弹丸送到高速旋转的叶片上, 凭借离心力的作用使高速抛出的弹丸撞击钢板表面达到去除氧化铁皮的作用。该机主要部件包括:清理室, 室内输送辊道与进出料输送辊道, 抛丸器, 弹丸循环系统 (包括提升机, 分离器, 纵横向螺旋输送器及弹丸回收机构和供丸管道) , 吹扫机构, 除尘系统, 电气控制系统。自抛丸机投入生产以来该设备故障频繁, 直接影响热处理的生产进度和钢板的表面质量, 成为钢板热处理生产过程中的瓶颈。下面就这些问题展开讨论分析并提出相应的预防整改措施。

1 抛丸器的损坏原因分析与采取措施

1.1 抛头轴承故障原因分析与采取措施

生产过程中抛头轴承的故障主要有:安装不规范、缺少润滑油、疲劳磨损、外力损坏等。

相应措施:严格按照规范进行安装并定期检修轴承, 加注滑润油, 改善润滑条件。原抛头轴承体部位采用高压枪给油方式, 8个抛头加注一遍润滑油需用3小时才能完成, 既不安全又浪费时间。现在采用将每个抛头轴承部位通过高压钢丝胶管连接由高压油泵自动加油, 8个抛头加注一遍润滑油仅用10分钟时间, 安全高效。滑润油的选用是否得当将直接影响抛丸机的使用寿命和良好的机器性, 通常抛头轴承表面温度不易超过60°, 采用革新性的磺基聚合脂1615EN, 该脂具有超强的抗水性;防腐蚀性;耐高温性 (比普通锂基脂高100°) , 使用寿命长的特点。选用高效轴流风机进行强制散热, 降低轴承环境温度;抛头体增加放气孔以便自动加注润滑油。定期检修叶轮、叶片、护板和皮带等, 消除外力产生的机械共振。

1.2 叶片损坏原因分析与采取措施

叶片被抛出的大多数弹丸不停地冲击着, 因此叶片是抛丸器中最易损坏的部件。

叶片磨损或开裂会使叶轮在高速旋转时产生振动, 检查发现叶片出现深沟或磨损一半以上要及时更换。另外叶片铸造缺陷也必然加速叶片的磨损, 因为存在铸造缺陷的叶片会使弹丸在运动过程中出现弹跳现象, 弹跳的弹丸反过来又对叶片造成冲刷作用, 加剧叶片的磨损。

为保证运转的稳定性, 叶片更换必须成双成对的进行, 即与不合要求的叶片相对的叶片必须同时换掉, 以获得良好的动平衡。如果叶片问题导致抛头工作不正常, 就把所有叶片全部换掉, 有铸造缺陷的叶片坚决不用, 注意安装叶片时1组8个叶片重量差不得大于5克。

1.3 定向套的的损坏原因分析与采取措施

定向套固定在抛丸器壳体上, 转动定向套则可改变抛出弹丸方向, 当定向套内部有深槽或定向套窝口被磨去10毫米左右应更换。定向套窝口与叶轮中心线偏移角度大小决定弹丸的径向散射角, 一般以45°左右为宜。

1.4 分丸轮的损坏及更换

分丸轮固定在主轴上与叶轮一起旋转, 分丸轮是易损零件, 当分丸轮磨损15毫米以上应及时更换, 若继续使用则弹丸的径向散射角将增加加快护板的磨损, 降低清理效果。

1.5 叶轮的损坏及更换

叶轮通过8条螺栓固定在结合盘上, 为保证运转的稳定性, 叶轮应定期检查有无晃动, 检查叶轮轮盘的圆度及偏重情况, 发现磨损严重必须及时更换, 因为叶轮磨损会造成较大震动损坏抛丸器箱体及衬板, 另外叶轮与结合盘结合面不平也易造成极大震动。

1.6 抛丸器密封材料的检查更换与革新

抛丸器顶护板与侧护板端护板之间配合有一定间隙, 为保证弹丸不外溢, 抛丸器外盖与箱体有一道用橡胶材料的密封, 由于机械振动造成部分弹丸冲击橡胶垫经常造成密封垫击穿溢流大量弹丸, 必须及时更换密封垫。

现采用聚氨脂板替代橡胶板作为密封垫。聚氨脂板具有较高弹性, 强度, 优异的耐磨性, 耐油性, 有较强的耐疲劳性及抗震动性, 使用效果良好。

1.7 端护板与侧护板的检查与更换

端护板与侧护板固定在抛丸器箱体内侧, 用来保护抛丸器箱体。端护板由4条梯形螺栓连接, 检查时如发现梯形螺栓变形, 应及时更换;端护板磨损有裂纹或明显的凹槽, 应及时更换。侧护板上下结合面磨损严重或有裂纹, 应及时更换;侧护板紧固螺栓必须顶紧其外侧凹槽内, 以防侧护板脱落。

2 除尘系统出现的问题及采取措施

抛丸机采用布袋式除尘机系统。抛丸机运行过程中, 操作工通过除尘机上的手柄每小时清灰一次, 每次摇动手柄10次以上。在抛丸机停止运行后, 操作工手动打开布袋机底部出灰口, 清除积灰。布袋式除尘机在运行过程中常见的故障和处理方法有:

2.1 粉尘从抛丸室逃出

1) 排风调节因震动发生位移造成排气风量不足, 调节挡板;

2) 除尘器过滤袋积灰过多造成排风量不足, 清理或更换过滤袋;

3) 除尘器除尘不及内部积灰过多造成排风量不足, 应及时清;

4) 除尘设备故障, 应检修设备。

2.2 除尘器不除尘或除尘不理想

1) 除尘器风机接线错误, 风机反转, 应重新接线;

2) 除尘器内布袋捆扎不牢、破损或缺少布袋, 应及时调整;

3) 除尘室体或除尘管道密封不严, 应保证各部密封;

4) 除尘器及阵打机构未启用或启用次数少, 灰尘堵布袋, 应及时清理附着在布袋上的灰尘。

3 分离器系统出现的问题及采取措施

分离器的主要作用是分离灰尘, 丸粒以及细小丸粒。分离器的风量过大或过小都不利于生产。当风量过大的时候, 容易造成分离器中排出的废丸中含有较粗的可用丸粒, 当风量不足容易造成灰尘无法正常排出。风量过大的时候, 应该调节风量调节阀, 减少供风量。风量不足时, (1) 若含有应分离出去的细小丸粒, 应该检查分离器, 调节挡板增加分离器风量; (2) 分离器的滑动斜坡位置偏高, 应适当调节斜板位置使风量扩大; (3) 除尘器总风量低, 应调节总阀开大风量。

4 抛丸机进出口出现的问题及采取措施

根据生产的实际需求, 需要抛一定数量的飘曲板, 飘曲板通过抛丸机时极易撞击前部密封室的橡胶帘而造成布料螺旋堵塞闷车影响生产, 现采用在抛丸机入口前设计一个限高装置, 当飘曲板撞击该限高装置时辊道停止, 该钢板不可入室抛打。

钢板经过抛丸除锈后表面仍残留一部弹丸或灰尘, 现采用在抛丸机出口处设计一个随钢板厚度自由升降的高压吹风系统, 能及时吹扫钢板表面的弹丸或灰尘, 保证了钢板表面处理质量, 起到了良好的效果。

5 结束语

安钢热处理线抛丸机组, 经过1年的调试、运行, 有效的克服了设计缺陷。现抛丸机运行安全、可靠, 有利的保障了热处理线的高效稳定生产。S

摘要：本文分析了热处理生产过程中抛丸机组常见的故障及原因, 并针对这些故障采取相应的措施。经过实践检验, 这些措施能够有效的提高抛丸机的设备作业率。

路面抛丸机篇4

1 研究对象

1.1 抛丸机设备

某建材加工厂频繁起火的部位是抛丸机室外除尘系统的灰斗,该灰斗呈锥形,内接触面积S约为 13 m2。

1.2 粉尘成分组成

一般认为,抛丸机粉尘成分包含了抛丸用钢砂、工件表面的油脂、污垢、氧化皮、铁锈和油漆等物质。为了准确了解粉尘的组成及性质,某建材加工厂请专业检测机构对其频繁起火的除尘器内的粉尘进行了检测,粉尘混合物的组成如表1。

由检测数据可知,该厂除尘器频繁起火的主要原因是粉尘中含碳量比较高,易燃物碳粉在遇激发能源时被点燃,发生了火灾。

根据燃烧3要素及爆炸理论可推断,抛丸机粉尘不仅会燃烧,而且在一定条件下还有发生爆炸的可能性。

2 粉尘燃烧原因分析

1)存在可燃物

(1)抛丸粉尘含碳71%、含铁26.2%,且80%的粉尘粒度为10 μm,10%的粉尘粒度为5 μm,10%的粉尘粒度介于100~1 000 nm,粉尘本身具有燃爆特性。

(2)抛丸粉尘含其他物质2.8%(工件表面的油脂、污垢、氧化皮、铁锈和油漆等),这些物质也具有燃爆特性。

(3)管道内壁不光滑,连接处采用了可燃材料,突变处粉尘积聚自燃,进而引燃可燃材料。

(4)滤袋为可燃材料,在遇激发能源时,被引燃。

2)具有激发能源

(1)抛丸粉尘在管道内流动时,自身相互摩擦,尘粒与管道、设备内壁的摩擦可以产生数千伏的静电,静电火花放电,其放电能量足以引燃粉尘。

(2)机修时,电焊或气割产生的明火被吸入除尘器,引燃抛丸粉尘。

(3)抛丸过程中部分机械能转化为热能,在生产运转过程中,系统的温度会逐渐升高;除尘器内大量粉尘堆积,可燃粉尘与空气中的氧接触而发热,此热量经过长时间积聚,可能使抛丸粉尘达到自燃温度,从而发生自行燃烧。

3)系统中有空气存在

3 粉尘爆炸原因分析

在爆炸性粉尘环境中,产生爆炸必须同时存在下列条件:存在爆炸性粉尘混合物其浓度在爆炸极限以内,存在足以点燃爆炸性粉尘混合物的火花、电弧或高温,密闭空间。

结合设备及操作条件分析,可能发生粉尘爆炸的原因有:

1)存在具有燃爆特性的细粉尘,且除尘时为负压操作(吸入的空气),当通风不畅时,粉尘与空气的混合物浓度有可能达到爆炸极限。

2)存在明火、静电、环境温度升高等引发粉尘爆炸的激发能源。

3)抛丸机、除尘系统为相对密闭空间。

3.1 粉尘爆炸判据

当某一燃烧反应在一定空间内进行,如散热困难,反应温度则不断提高,而温度提高又加快了反应速度,这样最后就发展成爆炸[1]。这种爆炸是由于热效应而引起的,称为热爆炸。粉尘爆炸的热爆炸判据见式(1),粉尘爆炸下限用Cd表示。该式表明粉尘发生爆炸临界状态时,各参数之间应满足的关系[2]。

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式中,A为频率因子,/min;Cd为粉尘爆炸下限,g/m3;d为点火源为中心半径为d的空间形成一个温升的均温系统,m;Q为颗粒热值,kJ/g;Cg为氧浓度,g/m3;E为活化能,kJ/mol;Dρ为颗粒粒径,μm;ρs为粉尘密度,kg/m3;χ为传热系数,W/(m2·K);S为反应器与周围环境相接触的表面积,m2;R为气体常数,8.314 ;TA为环境温度,K。

参数取值:A=2.4×1020 /min;d=1 m;Q=94.6 kJ/g;E=2.8×102 kJ/mol;Dρ=10 μm(粉尘粒径80%在10 μm);ρs=1 370 kg/m3;χ=185.5 W/(m2·K);S= 13 m2;R=8.314。

由此可知,在粉尘成分和所处设备不变的情况下,粉尘爆炸下限Cd仅与颗粒粒径Dρ、环境温度TA、氧浓度Cg这3个变量相关。

3.2 数据分析

1)爆炸下限Cd与温度TA关系

假设氧浓度为正常空气中氧气浓度值,即Cg=29.85 g/m3,代入数据后,根据公式(1)可得出爆炸下限Cd与温度TA的曲线图,见图1。由图1可知,当环境温度TA升高时,爆炸下限Cd会下降,爆炸危险性增大,所以要控制系统的工作温度。

2)爆炸下限Cd与氧浓度Cg关系

收尘器的温度为室温5 ℃以内,取值TA=30 ℃,则根据公式(1)得到爆炸下限Cd与氧浓度Cg关系曲线图,见图2。由图2可知,系统中通入惰性气体,如氮气等会降低氧浓度Cg,爆炸下限Cd会上升,系统危险性降低。

3)爆炸下限Cd与通风量的关系

防止爆炸所需的通风量,按公式(2)计算

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式中,L为通风量,m3 /h;q为从局部吸尘罩排出的可燃物量,g/h;Cd为粉尘爆炸下限,g/m3。

目前正常工作情况下,风机的通风量:室内6 800 m3/min,室外7 000~28 000 m3/h;生产时间:连续生产6~7 h/班;可燃物量:每班排出的积灰量为35 kg。推算平均排放浓度Cp≈0.014 g/m3,远小于可燃粉尘的爆炸下限。故因目前排风量的关系,未发生粉尘爆炸事故。