專利名稱汽車齒輪強化拋丸機的制作方法
技術領域本發明屬于一種利用拋丸的方式清理機械零件表面的設備，具體地說是一 種汽車齒輪強化拋丸機。
技術背景拋丸機主要用于對熱處理后汽車齒輪的齒面進行強化處理。傳統的拋丸機大 多采用雙工位、吊掛式步進制的作業方式，主要由拋丸器、輸送懸鏈、拋丸清 理室、工件掛架、提升機、旋風除塵器、濾筒除塵器、簾幕分選器、工件旋轉 機構、電控柜等部件組成。每一鉤齒輪依次接受兩個工位拋丸器的拋丸。在每 個工位上，都用鉤子吊掛一串齒輪，拋丸時齒輪自轉，拋丸器對著齒輪的各個 部位拋丸。強化拋丸后的齒輪，能消除齒面殘余應力，提高齒輪強度，延長使 用壽命。從國外引進的產品存在價格昂貴，備件供應困難、渠道不暢等問題；國內產 品存在功能不全、工作效率低、能耗大等問題。齒輪拋丸大都采用轉臺拋丸機， 存在工作效率低、覆蓋面不均勻、丸粒初速低等問題；工件與拋丸器的距離較 遠，拋丸角度欠佳，影響拋丸效果。 發明內容本發明的目的在于設計一種汽車齒輪強化拋丸機，以提高拋丸清理的效果和 產品質量。按照本發明提供的技術方案，在拋丸清理室上有拋丸器，其特征是在拋 丸清理室的上部有安裝于支架上的懸掛輸送機，該懸掛輸送機以封閉狀環繞于 拋丸清理室的周圍，并有一段穿過拋丸清理室，在懸掛輸送機上懸掛有若干可 以在懸掛輸送機的帶動下轉動的旋轉掛具；在拋丸清理室的上方或上面有簾幕分選器，在拋丸清理室的側面有斗室提升機，在拋丸清理室的底部有螺旋輸送機；簾幕分選器的輸入端與斗室提升機的輸出端連接，螺旋輸送機的輸出端與 斗室提升機的輸入端連接；拋丸器的拋丸口位于拋丸清理室內，并指向懸掛于 旋轉掛具上的工件上；濾筒除塵器的側面還設置有風機與濾筒除塵器及旋風除 塵器相通，并且，旋風除塵器的進風口利用管道設置于拋丸清理室內；管道同 時與簾幕分選器連通。在拋丸清理室的側面設置電控柜。所述提升機包括提升機殼體及位于提升 機殼體內的傳動皮帶，該皮帶環繞于安裝在提升機殼體上下兩端的鼠籠式滾筒 上，在皮帶上有若干可以容納物料的提升斗，在提升機殼體上有用于驅動鼠籠 式滾筒及鏈條運轉的電動機及其減速機；在提升機殼體上還設有用于維修、更 換提升斗或皮帶的檢修門。在懸掛輸送機中，電動機、鏈輪及導軌安裝在支架上，在鏈輪上有鏈條， 在導軌上懸掛自轉機構，該自轉機構同時與鏈條連接，在支架上還安裝有重錘 式張緊機構，該重錘式張緊機構中有相互連接的滑架及牽引繩，重錘懸掛于牽 引繩的下面，可在支架上滑動的滑架與鏈條連接。在簾幕分選器的側面有廢料口，在簾幕分選器的中部有丸料倉，在丸料倉 下部設有鋼丸的分配管，該分配管的下端裝有氣動丸閥并與拋丸器連通。在拋 丸器中，拋丸器外殼的內壁有內襯，在拋丸器外殼內有利用轉軸及軸承安裝于 軸承座上的葉輪，在葉輪上裝有葉片，在轉軸的一端裝有分丸輪，電動機利用 皮帶盤及皮帶與安裝于轉軸上的皮帶盤連接，在拋丸器外殼的鋼丸出口處有定拋丸清理室包括一個主清理室和兩個副清理室，在主清理室的一側各安裝 兩臺與兩個工位的工件相對應的拋丸器，并且，拋丸器固定在拋丸清理室的室體板上，在拋丸清理室內有掃射區襯板；拋丸清理室上設置利用氣缸驅動的清 理室門，在清理室門的進出口處有鋼丸接丸斗，在拋丸主清理室進出口處裝有 聚胺脂密封門。在螺旋輸送器中，電動機及其減速機安裝于支架上，減速機的 輸出鏈輪利用鏈條與安裝于螺桿端部的鏈輪連接，螺桿安裝于支架上。在自轉機構中，吊桿的上端固定連接軸套，在軸套的上端固定連接鏈輪，在 軸套的內部利用軸承與掛桿，掛桿的上端有滾輪，并利用該滾輪掛在懸掛輸送 機中的導軌上，吊桿的下端穿過設置于支架上的密封條，在吊桿的下端部連接 吊鉤；在支架上安裝電動機與減速機，在減速機的輸出端利用鏈輪及鏈條與安 裝于支架上的鏈輪連接，與鏈輪同軸的另一個鏈輪再利用鏈條與掛桿上的鏈輪 連接。本發明的優點是設備的能耗低，工作效率高，加工的產品質量高。
附圖說明
汽車齒輪強化拋丸機的制作方法附圖
圖1為本發明結構圖。 圖2為圖1的左視圖。圖3為圖1的俯視圖。 圖4為簾幕分選器結構圖。圖5為螺旋輸送器結構圖。 圖6為拋丸器的俯視圖。圖7為拋丸器的正視圖。 圖8為提升機結構圖。圖9為旋轉掛具結構圖。 圖10為懸掛輸送機結構圖。圖11為拋丸清理室結構圖。 圖12為拋丸清理室結構圖。
具體實施方式
圖中1、電控柜，用于控制各執行元件，對拋丸全過程進行監控；2、風 機，為濾筒除塵器、旋風除塵器、拋丸清理箱換氣排塵、簾幕分選器提供氣源； 3、濾筒除塵器，過濾細微狀塵埃，使氣體排放符合國家排隊放標準；4、旋風 除塵器，大顆粒塵埃，經旋風急速沉降后排出筒外；5、螺旋輸送器，把拋丸清 理室內，經拋丸后的彈丸輸送到提升機下部；6、拋丸清理室，工件在拋丸清理 室內接受彈丸撞擊，達到清理、強化齒面的效果；7、懸掛輸送機，輸送工件到 指定位置，便于上料、拋丸、下料；8、簾幕分選器，撞擊后的彈丸經分選器形 成簾幕，用吸風將合格彈丸與破碎顆粒、氧化皮分離開；9、旋轉掛具，將齒輪 安置在旋轉掛具上，每二組雙工位向拋丸室步進，在拋丸處定位旋轉；經一周 期后，向拋丸室步進、下料；10、 Q034強化拋丸器，拋丸器是該設備的核心部
件，使拋向工件的丸粒獲得100m/s可調的初速，清除工件表面氧化皮，消除齒 面應力，強化齒面強度；11、斗式提升機，將螺旋輸送器輸送來的彈丸提升到 一定高度后，再送向簾幕分選器8，對丸粒進行分選；12、工件自轉機構，自轉 機構的鏈條帶動旋轉掛具上端的鏈輪旋轉，使工件(汽車齒輪)以5.2r/min無*可 調的初速旋轉，確保工件較小覆蓋率2150%。 13、沉降室，將合格鋼丸分離回用。 14、氣動丸閥，由氣缸開啟來實現，控制丸粒的通、斷。丸粒流量大小的控制 可通過調節氣缸位置來實現。工作時丸粒的流向為拋丸器10拋丸后，鋼丸落入螺旋輸送器5，再由斗 式提升機11送入簾幕分選器8，然后經過氣動丸閥14到拋丸器10;而其中的 粉塵則通過沉降室13旋風除塵器4、濾筒除塵器3后，經風機2排放。工件的走向為將工件掛在旋轉掛具9上，在懸掛輸送機7的鏈條帶動下 步進、進入拋丸清理室6固定位置后旋轉，在拋丸清理室6內接受拋丸器10的 拋丸，清理后離開拋丸清理室6，然后從旋轉掛具9上取下。所述拋丸清理室6分一個主清理室68和兩個副清理室67,長約3.7米，寬 1.1米，高1.5米。在主清理室68的一側各安裝兩臺與兩個工位的工件相對應的 拋丸器10，并且，拋丸器10固定在拋丸清理室6的室體板69上，在拋丸清理 室6內有掃射區襯板70;拋丸清理室6上設置利用氣缸驅動的清理室門66，在 清理室門66的進出口處有鋼丸接丸斗72，在拋丸主清理室68進出口處的密封 防護均采用聚胺脂密封門71。主要結構件由14#槽鋼和10mm厚鋼板焊接而成， 固定拋丸器10的室體板69改到25mm厚，清理室門66，門板采用6mm厚鋼板， 具有足夠的剛度和強度。拋丸清理室6內的掃射區襯板70均采用高抗磨錳鋼板 Mnl3取代傳統的高鉻護板，使用壽命在3年以上。副清理室67的作用是減少 飛濺的鋼丸。拋丸器IO所有布置的角度、位置，較大限度地提高鋼丸的利用率， 減少對拋丸清理室6內掃射區襯板70的磨損。清理室門66為氣缸驅動開門， 其重量輕、穩定性好、結構新穎、密封效果好，自動化程度高。所述拋丸器10是拋丸機的核心部件，拋丸器10主要由電機30、皮帶輪28、 皮帶29、皮帶盤31、軸承座27、轉軸33、葉輪34、葉片35、分丸輪36、定向 套38、拋丸器外殼26和內襯37等零部件組成。拋丸器外殼26的內壁有內襯 37，在拋丸器外殼26內有利用轉軸33及軸承32安裝于軸承座27上的葉輪34， 在葉輪34上裝有葉片35，在轉軸33的一端裝有分丸輪36，電動機30利用皮 帶盤31及皮帶29與安裝于轉軸33上的皮帶盤28連接，在拋丸器外殼26的鋼 丸出口處有定向套38。每套葉片重量差控制在3g以內，大大降低了設備運行時 的噪音及振動，并延長易損件的使用壽命。定向套38的作用是調整和控制拋丸 束拋射角度的射向。拋丸器葉輪34的轉速達3500r/min。彈丸循環凈化系統彈丸循環凈化系統由螺旋輸送機5，斗式提升機11， 簾幕分選器8，儲丸斗17，落丸管19，氣動丸閥14組成。螺旋輸送器5俗稱絞龍，其作用是匯集自拋丸室清理6落下的鋼丸，將其 運至提升機11。在螺旋輸送器5中，電動機20及其減速機21安裝于支架上， 減速機21的輸出鏈輪利用鏈條22與安裝于螺桿23端部的鏈輪連接，螺桿23
安裝于支架上。螺旋輸送器5由電機20、減速機21、鏈條22帶動螺桿23轉動。 提升機11將螺旋輸送機5送來的鋼丸提升并卸至簾幕分選器8，提升機11 包括提升機殼體47及位于提升機殼體47內的傳動皮帶46,該皮帶46環繞于安 裝在提升機殼體47上下兩端的鼠籠式滾筒40上，在皮帶46上有若干可以容納 物料的提升料斗45，在提升機殼體47上有用于驅動鼠籠式滾筒40及鏈條44運 轉的電動機43及其減速機42;在提升機殼體47上還設有用于維修、更換提升 斗45或皮帶44的檢修門41。鼠籠式滾筒40可以保證工作時輸送膠帶不打滑。 這樣既提高了膠帶與帶輪間的摩擦力，避免了老式光皮帶輪的打滑現象，又降 低了皮帶的預緊力，延長了膠帶的使用壽命。為防止提升機帶輪打滑導致丸粒 堵塞，還設有自動檢測、停機報警裝置。簾幕分選器8的作用是將粗的雜物過篩排外，鋼丸均勻地分配給兩根落丸 管，保證# 1^ 10正常工作，在分丸的同時M^^綱每^I^A^^器。簾幕分選 器8的工作原理是鋼丸從提升機11流入的簾幕分選器8，同時除塵風機2將 流幕中的鋼丸、金屬氧化皮碎片、破碎丸粒與粉塵有效分離，細小丸粒、粉塵 從粉塵出口18流出，鋼丸進入丸料倉17進行循環。丸料倉17的下部設有兩根 鋼丸的分配鋼管19，分配管下端各裝有氣缸丸閥14，由氣缸控制鋼丸的通、斷； 鋼丸流量大小的控制可通過調節氣缸位置改變開啟口大小來實現通，較后流入 兩臺拋丸器10。懸掛輸送機7采用XT100懸掛輸送機，輸送機的輸送速度在l~6m/min之 間連續可調變頻調速。正常工作時，按快進-慢進-停止的周期式自動進行。懸鏈 采用重錘式張緊機構。齒輪與齒軸各配10套吊具。在支架61上安裝電動機62、 鏈輪及導軌，在鏈輪上有鏈條63，在支架61上還安裝有重錘式張緊機構，該重 錘式張緊機構中有相互連接的滑架64及牽引繩65，重錘懸掛于牽引繩65的下 面，滑架64可在支架61上滑動。自轉機構9:由電機58、擺線針輪減速機57驅動，由鏈條56帶動鏈輪55 使吊具旋轉，自轉速度在2 6r/min之間連續可調變頻調速。自轉機構的脫開與 合上采用氣動。在吊具中，吊桿50的上端固定連接軸套51，在軸套51的上端 固定連接鏈輪52，在軸套51的內部裝有軸承與掛桿53連接，掛桿53的上端有 滾輪54，并利用該滾輪54掛在導軌上，吊桿50的下端穿過設置于支架61上的 密封條49，在吊桿50的下端部連接吊鉤48。在支架61上同時安裝電動機58 與減速機57，在減速機57的輸出端利用鏈輪及鏈條56與安裝于支架上的鏈輪 55連接；由氣缸推動小車通過鏈條與掛桿53上的鏈輪52連接，帶動工件旋轉。除塵系統采用沉降室13，旋風分離器4和濾筒除塵器3多*除塵。沉降 室13的作用將合格鋼丸分離回用，免使鋼丸損耗過多。旋風分離器4將較大的 碎鋼丸等顆粒提前分離，以延長濾筒使用壽命。濾筒除塵器3則是過濾細微狀 塵埃，使氣體排放符合國家排放標準的較終過濾。筒壁上的積塵采用壓縮空氣 脈沖反沖方式清除，以保證系統阻力和工作的穩定。粉塵排放濃度符合國家相 關標準(GB1627-1966)，除塵器風機噪音低，使用壽命長。電控柜1中的電氣控制系統采用可編程序控制器，包括PLC、變頻器等。
拋丸器10的轉速由變頻實現無極可調。自轉機構9不自轉時,，能報警并停止工作。控制系統的設計、制造符合IEC國際電工標準。齒輪的齒面強化主要是通過提高鋼丸的拋丸初速和縮短拋丸器10與工件的距離，來增強拋丸打擊力度。但初速的提高會帶來噪聲增加，距離的縮短會影響防護板的使用壽命；所以合理設計選擇初速和距離來滿足齒輪強化的要求是 關鍵所在。本發明具有如下特點1、 由于增大拋丸器皮帶輪直徑，提高了拋丸器葉輪的轉速和彈丸拋射的初速，從而增強了鋼丸撞擊工件的力度。傳統的拋丸器葉輪的轉速為2500-2900 轉/分，鋼丸拋射的初速為73~85米/秒；本發明拋丸器葉輪的轉速為3500轉/分， 彈丸拋射的初速為100米/秒。2、 由于縮短了拋丸器與工件間的安裝距離(當拋丸量不變時，工件表面所接 受到彈丸的數量與工件到拋丸器距離的平方成反比)，加強了打擊力度，從而提 高了清理效果。傳統的拋丸器與工件中心間的安裝距離為600 2000毫米；本發 明拋丸器與工件中心間的安裝距離為350毫米。3、 生產率有了明顯提高，在現有技術中，每工位裝入重量》30kg，節拍> 12工位/小時；本發明中，每工位裝入重量》80kg，節拍》15工位/小時。4、 拋丸后，齒輪的齒面質量得到了保證，在現有技術中，阿爾梅試片弧高: 0.254-0.38mmA,較小覆蓋率》100%,零件殘余應力齒根部位表面》-100Ksi(^-689Mpa);在本發明中，阿爾梅試片弧高0.35-0.52mmA，較小覆蓋率 》150%,零件殘余應力齒根部位表面》-120Ksi (^-864MPa)。
權利要求
1、汽車齒輪強化拋丸機，包括拋丸清理室(6)及其拋丸器(10)，其特征是在拋丸清理室(6)的上部有安裝于支架(61)上的懸掛輸送機(7)，該懸掛輸送機(7)以封閉狀環繞于拋丸清理室(6)的周圍，并有一段穿過拋丸清理室(6)，在懸掛輸送機(7)上懸掛有若干可以在懸掛輸送機(7)的帶動下轉動的旋轉掛具(9)；在拋丸清理室(6)的上方或上面有簾幕分選器(8)，在拋丸清理室(6)的側面有斗室提升機(11)，在拋丸清理室(6)的底部有螺旋輸送機(5)；簾幕分選器(8)的輸入端與斗室提升機(11)的輸出端連接，螺旋輸送機(5)的輸出端與斗室提升機(11)的輸入端連接；拋丸器(10)的拋丸口位于拋丸清理室(6)內，并指向懸掛于旋轉掛具(9)上的工件上；濾筒除塵器(3)的側面還設置有風機(2)與濾筒除塵器(3)及旋風除塵器(4)相通，并且，旋風除塵器(4)的進風口利用管道設置于拋丸清理室(6)內；管道同時與簾幕分選器(8)連通。
2、 如權利要求1所述的汽車齒輪強化拋丸機，其特征是在拋丸清理室(6) 的側面設置電控柜(1)。
3、 如權利要求1所述的汽車齒輪強化拋丸機，其特征是提升機(11) 包括提升機殼體(47)及位于提升機殼體(47)內的傳動皮帶(44)，該皮帶(44)環繞于安裝在提升機殼體(47)上下兩端的鼠籠式滾筒(40)上，在 皮帶(44)上有若干可以容納物料的提升斗(45)，在提升機殼體(47)上有 用于驅動鼠籠式滾筒(40)及鏈條(46)運轉的電動機(43)及其減速機(42); 在提升機殼體(47)上還設有用于維修、更換提升斗(45)或皮帶(44)的 檢修門(41)。
4、 如權利要求1所述的汽車齒輪強化拋丸機，其特征是在懸掛輸送機(7) 中，電動機(62)、鏈輪及導軌安裝在支架(61)上，在鏈輪上有鏈條 (63)，在導軌上懸掛自轉機構(9)，該自轉機構(9)同時與鏈條(63)連接，在支架(61)上還安裝有重錘式張緊機構，該重錘式張緊機構中有相互 連接的滑架(64)及牽引繩(65)，重錘懸掛于牽引繩(65)的下面，可在支 架(61)上滑動的滑架(64)與鏈條(63)連接。
5、 如權利要求1所述的汽車齒輪強化拋丸機，其特征是在簾幕分選器(8) 的側面有廢料口 (18)，在簾幕分選器(8)的中部有丸料倉(17)，在 丸料倉(17)下部設有鋼丸的分配管(19)，該分配管(19)的下端裝有氣動 丸閥(14)并與拋丸器(10)連通。
6、 如權利要求1所述的汽車齒輪強化拋丸機，其特征是在拋丸器(IO) 中，拋丸器外殼(26)的內壁有內襯(37)，在拋丸器外殼(26)內有利用轉 軸(33)及軸承(7)安裝于軸承座(27)上的葉輪(34)，在葉輪(34)上 裝有葉片(35)，在轉軸(33)的一端裝有分丸輪(36)，電動機(30)利用 皮帶盤(31)及皮帶(29)與安裝于轉軸(33)上的皮帶盤(28)連接，在 拋丸器外殼(26)的鋼丸出口處有定向套(38)。
7、 如權利要求1所述的汽車齒輪強化拋丸機，其特征是拋丸清理室(6) 包括一個主清理室(68)和兩個副清理室(67)，在主清理室(68)的一側各 安裝兩臺與兩個工位的工件相對應的拋丸器(10)，并且，拋丸器(10)固定 在拋丸清理室(6)的室體板69上，在拋丸清理室(6)內有掃射區襯板(70); 拋丸清理室(6)上設置利用氣缸驅動的清理室門(66)，在清理室門(66) 的進出口處有鋼丸接丸斗(72)，在拋丸主清理室(68)進出口處裝有聚胺脂 密封門(71)。
8、 如權利要求1所述的汽車齒輪強化拋丸機，其特征是在螺旋輸送器 (5)中，電動機(20)及其減速機(21)安裝于支架上，減速機(21)的輸出鏈輪利用鏈條(22)與安裝于螺桿(23)端部的鏈輪連接，螺桿(23)安 裝于支架上。
9、 如權利要求1所述的汽車齒輪強化拋丸機，其特征是在自轉機構(9) 中，吊桿(50)的上端固定連接軸套(51)，在軸套(51)的上端固定連接鏈 輪(52)，在軸套(51)的內部利用軸承連接掛桿(53)，掛桿(53)的上端 有滾輪(54)，并利用該滾輪(54)掛在懸掛輸送機(7)中的導軌上，吊桿(50)的下端穿過設置于支架(61)上的密封條(49)，在吊桿(50)的下端 部連接吊鉤(48);在支架(61)上安裝電動機(58)與減速機(57)，在減 速機(57)的輸出端利用鏈輪及鏈條(56)與安裝于支架上的鏈輪(55)連 接，與鏈輪(55)同軸的另一個鏈輪再利用鏈條與掛桿(53)上的鏈輪(52) 連接。
全文摘要
本發明屬于一種利用拋丸的方式清理機械零件表面的設備，具體地說是一種汽車齒輪強化拋丸機。按照本發明提供的技術方案，在拋丸清理室上有拋丸器，其特征是在拋丸清理室的上部有安裝于支架上的懸掛輸送機，該懸掛輸送機以封閉狀環繞于拋丸清理室的周圍，并有一段穿過拋丸清理室，在懸掛輸送機上懸掛有若干可以在懸掛輸送機的帶動下轉動的旋轉掛具；在拋丸清理室的上方或上面有簾幕分選器，在拋丸清理室的側面有斗室提升機，在拋丸清理室的底部有螺旋輸送機；簾幕分選器的輸入端與斗室提升機的輸出端連接，螺旋輸送機的輸出端與斗室提升機的輸入端連接。本發明可以提高拋丸清理的效果和產品質量。
文檔編號B24C3/00GK101157203SQ200710133588
公開日2008年4月9日 申請日期2007年9月24日 優先權日2007年9月24日