环保型砂带除锈机研制

环保型砂带除锈机研制 环保型砂带除锈机的研制 袁关兴 赵金权 马 友 孙上林 ,杭州星冠机械科技有限公司， 浙江 桐庐 311504, 摘 要 根据金属制品发展情况和国家对环保的要求，开发环保型盘条除锈抛光机;从 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 设计到磨削原理;装备组成及关键技术的研发，采用进口砂带，通过2个月的试运行对比，与常规的电解酸洗+电解碱洗相比，LZ6/560最后一道拉丝速度提高了100m/min，无酸碱污染物产生，年节省成本近15万元;该项目研制，获得了国家发明专利、实用新型专利及外观专利等3项。 关键词 砂带;除锈机;环保型;盘条;表面处理;磨削;研制 1研制项目的提出 【1】十二五期间，我国金属制品行业快速增长，由2011年的1955万t增长到2015年的3000万t，而同期由于金属制品生产过程中带来的酸洗污染物也日渐增多，尽管金属制品企业采用了电解酸(碱)洗、封闭式热盐酸酸洗等新技术，但依旧有酸洗污染物产生，再加上依旧有不少企业采用粗放式大池子酸洗、磷化方式在清除盘条表面的氧化皮，每年因酸洗产生的污染物排 【2】放量不可小觑，排放的酸洗污水更是触目惊心，为此，星冠科技在2012年参观国外金属制品高端装备技术交流会上，看到国外在棒材深加工中采用砂带磨削氧化皮装备时，决定在消化吸收国外装备的基础上，开发Ø5.5 mm,Ø14.0 mm盘条快速除锈机，结合环境保护部关于印发 【3】《“十二五”全国环境保护法规和环境经济政策建设规划》的通知精神，立即在企业内部立项，成立课 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 组，董事长任项目负责人，下设资料组、装备组和工艺组，在消化国外装备基础上进行创新，研制环保型砂带盘条除锈机，为金属制品的清洁生产提供装备服务。 2 设计方案及除锈原理 2.1 设计方案与技术参数的确定 根据市场调研，设计方案主要针对金属制品行业几大热门产品的盘条预处理而定，如CO2气保焊丝、中高碳镀锌钢丝、胎圈钢丝和钢帘线等产品，主要设计参数为: 钢号:H11Mn2SiA、H08Mn2SiMoA、60#、65#、70#、72#、82B 盘条直径:Ø5.5mm,Ø14.0mm 走线高度:900mm,1200mm 走线(磨削)速度:60-150m/min 磨削量:1,5kg/t或以磨削深度0.002mm,0.003mm/0.003-0.006 砂带张力:20-50N 除锈机功率:2×5.5,15.0kW 设计中，还要着重关注以下问题:(1)低噪音和减震设施;(2)氧化皮吸(回)收与粉尘收集;(3)盘条在磨削中的张力稳定控制;(4)砂带的耐磨性和更换方便;(5)旋转件(包括轴承) 的耐磨性;(6)与机械剥壳和拉丝机的匹配性，在磨削过程中，盘条直线运行，减少前进阻力，节能降耗;(7)安全与美观。 2.2 磨削原理 磨削原理主要是利用砂带表面的颗粒对盘条表面氧化皮进行清除，与传统工艺相比，是物理摩擦，通过机械力作用，在一定压力下，高速旋转的砂带(垂直方面)与水平方向运行的盘条在摩擦力的作用下，将机械剥壳去除90%氧化皮的基础上，把残留在盘条表面上少量氧化皮清除干净，便于后道工序涂层和拉拔，满足金属制品绿色生产要求。 3除锈机的组成及主要特征参数 3.1 磨削抛光机组成 1,操作面板;2，旋转主轴;3，轴承;4，传动皮带1;5，电机1;6，传动皮带2;7，转盘;8，主动轮;9，被动轮;10，托丝槽;11，吸尘口;12，积尘斗;13，张紧机构;14，传动皮带3;15，电机2;16，机架;17，线材 图1 砂带除锈机组成 3.2 主要关键技术研究 (1)砂带 砂带是一种单层磨料的磨具，由磨料、粘结剂、基体材料三要素组成，在具有可扰性且较为平坦的布料或纸料基体表面上，平整地排列着长径立起的磨粒，靠粘结剂和基体材料保持可 【5】扰性和弹性。砂带磨削功能主要是有黏附在基底上的磨粒来完成，它是特殊形态的多刀，多刃切削工具。磨粒的特性决定了被加工对象，即不同被加工对象硬度，表面质量由不同特性的磨粒来切削。在线材拉拔加工中，我们希望去除表面的锈斑缺陷，同时也要有细小的切削槽便于上粉。现在用到的磨料是由氧化铝和氧化锆组成的复合磨料或纯陶瓷磨料、半陶瓷磨料，其综合磨削性能非常优越。 (2)张力控制 【5】砂带的张紧程度对砂带磨削过程有重要作用，这表现在张紧力大小对加工效率、加工质 量及砂带使用寿命等方面的直接影响。在砂带强度允许的情况下，材料切除率随张紧力的增加而增加，故选择张紧力在保证接触轮不失弹性和砂带不产生明显延长的条件下，张紧力可尽量增大。 1，被动轮; 2，线材; 3，砂带;4，主动轮; 图2 砂带张力控制示意图 F=F*d 砂带拉应力被动轮离心力 式中d----为偏心支点到被动轮半径轮辐线的垂直距离 砂带在工作时受到三种应力，即拉应力、离心力、和弯曲应力，则砂带上所承受的最大拉应力应满足: F?B*F/n=B*[F] max 式中 n---安全系数，取1.25,2; B---砂带宽度 [F]--砂带许用拉应力 但砂带张紧力过大也不好，它可能会引起以下不良后果: 1)接触轮变形，使磨削能力减弱，同时接触轮弹性丧失，不能进行有效磨削; 2)砂带的延伸量加大，并有可能引起磨粒脱落，砂带断裂或砂带寿命缩短; 3)整个传动轮系支承轴及轴承载荷加大。 总之，选择合理的张紧力是提高生产能力、砂带利用率的有效手段。 现在我们用弹簧支承张紧轮，尽量减少张紧轮在圆周运动时的离心力变化，使砂带处于一定范围的张紧力中。 (3)砂带支撑系统 由于砂带是柔性的，它需要支撑轮作为架子，动力也需要由支撑轮来传递，张紧力也由支撑轮来控制，在此我们设计了两个支撑轮，一个作为动力传递，一个作为张紧力。将两个支撑轮安装在公转盘上，用以围绕线材旋转公转，动力支撑轮作行星转动。支撑轮表面覆盖一层氟 橡胶，用以增加砂带摩擦力，提高砂带磨削的可靠性。 4应用效果及成果 4.1 应用效果 样机研制成功后，先后在天津某焊丝有限公司进行试验，将原有生产线的电解酸洗移出，安装砂带除锈抛光机，其工艺流程为:盘条放线—乱线开关—机械剥壳—砂带除锈—热水洗—涂硼—烘干—LZ3-6/560—G800工字轮收线机收线;所用原料直径为Ø5.5mm，钢号为ER50S—6;拉丝成品卷筒速度600m/min，半成品直径Ø2.4mm;试验生产钢丝800t。通过2个月的试运行，使用常规的电解酸洗与磨削抛光两种生产工艺进行 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 对比，原工艺拉丝速度500m/min，酸耗量10kg/t焊丝计，硫酸价格350元/t，废酸碱处理成本30元/t焊丝计，电15,20度/t;磨削抛光按照砂带80元/条，每条砂带可以磨削13,18t盘条，电耗统计约为6,8度，电价均按0.8kW?h/元，生产线年产量按6000t计算，年节省成本13,15万元。成本均不包括人工工资、水洗、涂硼、烘干及拉丝机等生产成本。两种工艺综合成本成本及效益对比如表1所示。 表1 焊丝粗拉表面处理两种工艺效益对比 盘条吨钢丝吨钢丝温度 砂带成本 直接成环境 班产量 项目 主要工艺 速度 酸碱费电耗/ /? 元/t 本/元/t 污染 /t m/min 用/元 kW?h 机械剥壳+电存在酸碱污65,40,常规 5.3 0 20 3 39 解酸洗 染 75 60 机械剥壳+磨90,微量粉尘污磨削除锈 室温 6.75 2 0 7 9 削除锈 100 染 在现场进行了噪音测试，噪音值在50,70dB，满足设计要求;通过动平衡测试，设备振动很小，运行平稳;砂带更换方便，用户满意。 4.2 成果 项目经过1年的研制，在天津某焊丝厂一次性试验成功后，为保护自有知识产权，积极组织科研人员申报专利，经过近2年时间的申请程序，于2015年12月获得了国家发明专利1项、实用新型专利4项及外观专利1项共6项专利权，发明专利号为ZL201510255269.9和实用新型专利ZL201520323042.9, ZL201620039901.6, ZL201620330979.3, ZL201620330979.9外观专利号为ZL201530154127.4。设备的发明专利见图3，设备的外型如图4所示。 图3 发明专利证书 图4 砂带除锈抛光机 现该设备已在焊丝、钢帘线、铝包钢、钢丝绳等行业推广应用，为金属制品行业减轻环保压力做出了一定贡献;项目的研制成功，给了企业极大的效益和动力，社会效益显著，同时为金属制品行业清洁生产、绿色生产做出一些贡献，为此得到杭州市政府的多次嘉奖，获得了“杭州成果推广奖”、“杭州新装备技术奖”等殊荣。 ( 2017-04-08) 参考文献 [1] 王宝玉，宋为，陈卫东等.我国主要金属制品及其装备发展状况分析[J]. 金属制品，2012，38(3):10-19. [2] 刘礼华.我国金属制品行业面临的问题与未来创新的方向 [J]. 第二届全国金属制品高新技术论坛《 论文 政研论文下载论文大学下载论文大学下载关于长拳的论文浙大论文封面下载 集》，2011，11，杭州:21-30. [3] 环境保护部.《“十二五”全国环境保护法规和环境经济政策建设规划》的通知 环发〔2011〕129号.北京:2011.11.1 [4] 李鹏贞,郭金坡. 钢丝砂带除锈机设计[J]. 金属制品，2015，41(6):37-39. [5]黄云，黄智. 现代砂带磨削技术及 工程 路基工程安全技术交底工程项目施工成本控制工程量增项单年度零星工程技术标正投影法基本原理 应用.2009.6 作者简介 袁关兴 1965年生～杭州星冠机械科技有限公司董事长兼总经理。 赵金权 1980年生～工程师～杭州星冠机械科技有限公司研发中心主任。 马 友 1982年生～杭州星冠机械科技有限公司销售经理。 孙上林 1982年生～工程师～杭州星冠机械科技有限公司总工程师。