一种新型的用于粉末渗锌构件的抛丸机及抛丸工艺的制作方法

1.本发明涉及金属防锈技术领域，尤其涉及一种新型的用于粉末渗锌构件的抛丸机及抛丸工艺。


背景技术：

2.抛丸机是以抛丸器的电动机械为动力，利用抛丸器抛出不同角度连续的高速钢丸清理掉金属工件表面的氧化皮层及金属表面各种残留物，并通过后续充分的冲洗将抛丸处理后残留在金属表面的锈渣清洗干净，是一种应用于金属表面防腐处理的前处理技术工艺。
3.常见的抛丸机有履带式、吊钩式、通过式、悬链式和滚筒式等，可以根据行业的需求选择相对应的抛丸机。为获得优质的耐腐蚀性能的金属表面渗层，在金属工件进行共渗前需要将其放入抛丸机中进行抛丸除锈，使得金属工件表面的氧化皮层和残留物清理干净，并且使得金属表面有一定的粗糙度。金属表面粗糙度是抛丸除锈质量的主要内容，表面粗糙度是指金属表面轮廓的峰谷距离，一般以微米为单位。恰当的粗糙度对金属表层的防腐涂层十分重要，粗糙度过高，需要更多的渗料才能将所有的波峰全部覆盖，加大了渗料的消耗，否则暴露于空气中的金属表面则会发生腐蚀，降低了金属工件的使用寿命。金属表面粗糙度过低，会降低涂层与金属表面的附着力，涂层易脱落。现有的抛丸机不能一次性全方位对金属工件进行全面抛丸，对于掉落的钢丸也没有较好地收集，导致效率低下，人力成本较高，而且对粉尘未进行处理，使得抛丸室由于粉尘堆积降低机器寿命。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于解决现有技术中的上述问题，提供一种新型的用于粉末渗锌构件的抛丸机及抛丸工艺，用于克服现有抛丸技术中的一些效率、成本问题，使其更适用于工业生产。
5.为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：
6.一种新型的用于粉末渗锌构件的抛丸机，包括传送带、第一抛丸室、第二抛丸室、水枪室；所述水枪室内部设有高压水喷头；所述第一抛丸室、第二抛丸室和水枪室依次设置，传送带整体设于三者的中上部；所述传送带上设有吊钩和旋转底座，所述吊钩设于旋转底座上，吊钩用于悬挂金属工件；所述第一抛丸室和第二抛丸室内均设有丸料收集盒和若干个抛丸器，所述抛丸器的涡轮机内装有混合丸料，所述丸料收集盒设于抛丸室的底部；所述第一抛丸室内的混合丸料粒径较大，为金属工件进行粗抛；所述第二抛丸室内的混合丸料粒径较小，为金属工件进行细抛。
7.所述旋转底座的旋转角度为360
°
，所述传送带的传输速度为30～60cm/min；所述旋转底座旋转一周所完成的时间与传送带在第一抛丸室、第二抛丸室和水枪室分别运输的时间相同，以使从任一个吊钩开始进入第一抛丸室或第二抛丸室计时到出第一抛丸室、第二抛丸室和水枪室结束计时，在这期间该吊钩正好旋转一周。
8.所述传送带的两端通过两个机架使传送带凌空设置，所述旋转底座和吊钩设有若干个，相邻的旋转底座具有间隔。
9.所述第一抛丸室和第二抛丸室内的抛丸器均设有6个；其中，3个一组呈倒的正三角形分布设于传送带两侧，且两侧镜面对称；上方两个抛丸器与传送带水平，且发射口向下倾斜15
°
；底部的抛丸器低于传送带水平位置，且发射口向上倾斜30
°
。
10.所述水枪室的高压水喷头共设有6个，其分布于水枪室内壁两侧，每侧设有3个且呈倒三角分布，两侧高压水喷头的位置呈镜面对称。
11.所述倒三角上处于两个底角处的高压水喷头向下倾斜30
°
，处于下顶角的高压水喷头向上倾斜30
°
，每个高压水喷头的出水口处均装有加压器，且每个高压水喷头有6个喷嘴；每支高压水喷头的喷出量为8～10kg/min。
12.所述第一抛丸室内的混合丸料采用高碳钢类的铸钢丸和旧钢砂；所述铸钢丸的直径为1～3mm；所述第二抛丸室内的混合丸料采用高碳钢类的钢砂，所述钢砂为新旧混合菱形钢砂，该菱形钢砂的对角线长度为0.3～0.425mm。
13.所述第一抛丸室内混合丸料的铸钢丸和旧钢砂的混合比例为9:1～10:1，所述铸钢丸的洛氏硬度为50～60hrc；所述第二抛丸室内新旧混合菱形钢砂的混合比例为3:2～1:1，新钢砂洛氏硬度为32～40hrc。
14.所述第一抛丸室和第二抛丸室内均设有吸尘箱，所述吸尘箱设于第一抛丸室和第二抛丸室的上部，用于将抛丸室内的粉尘吸收。
15.所述丸料收集盒的底部呈倾斜状，在倾斜的底端与滤网连接，滤网的下游还设有一凹槽挡板，以地将丸料与废弃的锈渣分离，并将可利用的丸料收集。
16.所述第一抛丸室内丸料收集盒的滤网，其空隙直径略小于1mm；所述第二抛丸室内丸料收集盒的滤网，其空隙直径略小于0.3mm。
17.所述水枪室、第二抛丸室和第一抛丸室之间均有皮帘隔开，避免抛丸室内的粉尘污染水枪室，以及水枪室的水溅入抛丸室影响抛丸质量。
18.一种新型的用于粉末渗锌构件的抛丸机进行的抛丸工艺，包括如下步骤：
19.1)将待抛丸的金属工件固定在传送带的吊钩上；
20.2)金属工件在传送带上匀速前进，先通过第一抛丸室，抛丸器喷射较粗的混合丸料击打金属工件表面，粗略地去除金属工件表面的氧化铁皮；然后进入第二抛丸室，对金属工件进行精抛；
21.3)打击过金属工件表面的混合丸料落到抛丸室内底端的丸料收集盒内；丸料收集盒收集可再利用的钢丸，以备二次利用，减少抛丸成本；
22.4)水枪室的高压水喷头喷射高压水冲击金属工件表面，进一步去除金属工件死角处的氧化铁皮，改善工件的表面质量。
23.相对于现有技术，本发明技术方案取得的有益效果是：
24.1、本发明通过丸料收集盒、带有可旋转吊钩底座的悬挂式传送带和吸尘箱提高金属工件共渗的抛丸除锈效率。其中，丸料收集盒可以节约收集可再利用的钢丸时间；可旋转的吊钩可以使钢件在抛丸室里受到全方位的除锈；在抛丸室内设置的吸尘箱，可以在抛丸室工作的时候净化抛丸室内的环境，防止击落的粉尘吸附在抛丸室的内壁上导致抛丸室的寿命减少，同时也可以防止空气内的粉尘黏附到刚抛丸的钢件表面，吸尘箱的存在可以延
长抛丸机的使用寿命。
25.2、为有效地除去钢件表面的锈迹，本发明利用悬空的传送带，并带有可旋转的吊钩底座，使得钢件在第一抛丸室、第二抛丸室、水枪室均可以进行一次360
°
旋转，提高抛丸除锈的效率和质量。
26.3、本发明为有效地将残渣与碎钢丸与可二次利用的钢丸分离，滤网的周围安装一个驱动器，使得滤网发生震动，可以有效地分离丸料盒残渣。在滤网的下方设置一个挡板，收集从滤网上滚落下的钢丸，提高收集盒收集二次丸料的质量，降低抛丸除锈的成本，提高抛丸机的工作效率。
27.4、本发明丸料收集盒的滤网孔隙直径略小于该抛丸室中所发射的最小钢丸直径，以便将击落的残渣和撞碎的钢丸筛落，收集完整的钢丸进行二次利用，可以有效地降低抛丸丸料的成本。
28.5、针对抛丸后金属工件表面的要求，本发明利用对钢丸的硬度、粒度、喷射距离和角度等根据被抛丸工件的大小尺寸进行改进，提高抛丸效率和节省能耗，所得产品表面粗糙度符合后续渗锌标准，可提高渗剂吸收率。
29.6、本发明输送装置结构紧凑，通用性强，自动化程度高，方便工人更换工件，提高生产效率。
附图说明
30.图1为本发明抛丸机的结构示意图；
31.图2为传送带的结构示意图；
32.图3为丸料收集盒的结构示意图；
33.图4为高压水喷头的结构示意图。
34.附图标记：第一抛丸室1，第二抛丸室2，水枪室3，丸料收集盒4、5，传送带6，抛丸器7、9，高压水喷头8，吸尘箱10，吊钩11。
具体实施方式
35.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。此外，一或多个实施例中的特定特征、结构、或特点可由任何合适形式组合。
36.如图1所示，本实施例一种新型的用于粉末渗锌构件的抛丸机，包括传送带6、第一抛丸室1、第二抛丸室2、水枪室3；所述第一抛丸室1、第二抛丸室2和水枪室3依次设置，传送带6整体设于三者的中上部；所述传送带6的两端通过两个机架使传送带凌空设置；所述水枪室3、第二抛丸室2和第一抛丸室1之间均有皮帘隔开，避免抛丸室内的粉尘污染水枪室，以及水枪室的水溅入抛丸室影响抛丸质量。
37.如图1～2所示，所述传送带6上每间隔50cm设有旋转底座，旋转底座上安装有吊钩11，吊钩用于悬挂金属工件；所述旋转底座的旋转角度为360
°
，所述传送带的传输速度为30～60cm/min；所述旋转底座旋转一周所完成的时间与传送带在第一抛丸室和第二抛丸室分
别运输的时间相同，以使从任一个吊钩开始进入第一抛丸室或第二抛丸室计时到出第一抛丸室或第二抛丸室结束计时，在这期间该吊钩正好旋转一周，使得混合丸粒和高压水喷头可以全方位地打击在金属工件表面，高效地抛丸除锈。
38.如图1所示，所述第一抛丸室和第二抛丸室内均设有丸料收集盒和若干个抛丸器，所述抛丸器的涡轮机内装有混合丸料；
39.其中，丸料收集盒4和抛丸器7设于第一抛丸室1的底部，丸料收集盒5和抛丸器9设于第二抛丸室2的底部；所述第一抛丸室1内的混合丸料粒径较大，为金属工件进行粗抛；所述第二抛丸室2内的混合丸料粒径较小，为金属工件进行细抛。
40.所述第一抛丸室和第二抛丸室内的抛丸器均设有6个；其中，3个一组呈倒的正三角形分布设于传送带两侧，且两侧镜面对称；上方两个抛丸器与传送带水平，且发射口向下倾斜15
°
；底部的抛丸器低于传送带水平位置，且发射口向上倾斜30
°
。
41.所述第一抛丸室内的混合丸料采用高碳钢类的铸钢丸和旧钢砂；所述铸钢丸的直径为1～3mm；所述第二抛丸室内的混合丸料采用高碳钢类的钢砂，所述钢砂为新旧混合菱形钢砂，该菱形钢砂的对角线长度为0.3～0.425mm。
42.所述第一抛丸室内混合丸料的铸钢丸和旧钢砂的混合比例为9:1～10:1，所述铸钢丸的洛氏硬度为50～60hrc；所述第二抛丸室内新旧混合菱形钢砂的混合比例为3:2～1:1，新钢砂洛氏硬度为32～40hrc。
43.如图1和图3所示，所述丸料收集盒的底部呈倾斜状，在倾斜的底端与滤网连接，滤网的下游还设有一凹槽挡板，以地将丸料与废弃的锈渣分离，并将可利用的丸料收集。具体地，所述第一抛丸室内丸料收集盒的滤网，其空隙直径略小于1mm；所述第二抛丸室内丸料收集盒的滤网，其空隙直径略小于0.3mm。
44.所述第一抛丸室和第二抛丸室内均设有吸尘箱10，所述吸尘箱10设于第一抛丸室和第二抛丸室的上部。本实施例中，所述吸尘箱设有管口，管口处有6个叶片，叶片连接驱动器，工作时驱动器使得叶片快速煽动，抛丸室内部和外部的气流不同从而达到吸收抛丸室内的粉尘，如此，达到净化抛丸室，延长抛丸机的寿命，提升抛丸效率的作用。
45.如图1和图4所示，所述水枪室内部设有6个高压水喷头8，其分布于水枪室内壁两侧，每侧设有3个且呈倒三角分布，两侧高压水喷头的位置呈镜面对称。具体地，所述倒三角上处于两个底角处的高压水喷头向下倾斜30
°
，处于下顶角的高压水喷头向上倾斜30
°
，每个高压水喷头的出水口处均装有加压器，且每个高压水喷头有6个喷嘴；每支高压水喷头的喷出量为8～10kg/min，如此，使得喷出的水流速大、覆盖面积广，水流方向与金属表面夹角在传送带的作用下，可以全方位有效地将金属表面凹陷处的残留物冲洗干净。
46.本发明将钢材呈垂直状并以固定的速度送入抛丸机中，采用悬链吊钩式轨道，用于大吨位、大体积的工件抛丸处理。吊钩系统采用行车式结构，以单个吊钩为工件的运载工具，将待抛丸工件悬挂到抛丸悬链输送线的专用吊钩上，进入抛丸机内进行抛丸处理。避免大尺寸工件在抛丸室内翻转造成的划伤和后续清理效率低下问题，提高工作质量和工作效率。
47.本发明的工作原理和步骤如下：
48.第一步：将钢材呈垂直状并以固定的速度送入抛丸机中，可旋转的悬吊式传送带使得钢板可以在抛丸室中悬空，可旋转的吊钩可使得钢件在抛丸室中360
°
顺时针旋转一
周。这样悬空的设计可以使得板材成立体状旋转，不会阻挡丸料射击钢板，有利于充分抛丸除锈，也不会阻碍收集抛丸后的钢丸。
49.第二步：待抛钢材随着传送带进入抛丸机的机架。随着传送带动作，金属工件依次进入第一抛丸室、第二抛丸室，其中每间抛丸室均设置6台钢丸发射器、1个吸尘箱和1个丸料收集盒；其中第一抛丸室中的钢丸发射器主要发射1mm～3mm的铸钢丸，起到粗抛的作用；第二抛丸室中配制的发射器主要发射0.3mm～0.425mm的铸钢丸，起到细抛的作用
50.第三步：位于抛丸室上方的的吸尘箱可以有效地将仓内的粉尘吸收，达到净化抛丸室，延长抛丸机的寿命，提升抛丸效率的作用。丸料收集盒的滤网周围安装一个驱动器，使得滤网发生震动，可以有效地分离丸料盒残渣，使得打落的残渣从滤网的孔隙落下，提高收集盒收集二次丸料的质量。
51.第四步：在水枪室清洗金属表面的残渣。用皮帘将第二抛丸室与水枪室隔开，避免抛丸室内的粉尘污染水枪室，以及水枪室的水溅入抛丸室影响抛丸质量。水枪室内含有6个高压喷枪，倒三角的两个底角处的喷枪向下倾斜30
°
，下顶角的喷枪向上倾斜30
°
，每个喷嘴的出水口处有一个加压器，且每个高压喷枪口有6个喷嘴，其间隔极小，使得喷出的水流速大、覆盖面广，水流方向与金属表面夹角在传送带的作用下，从可以全方位有效地将金属表面凹陷处的残留物冲洗干净。
52.本发明采用可旋转的悬吊式传送带使得金属工件钢板可以在抛丸室里旋转，顺势针旋转一周后钢板刚好出第一抛丸室，并在第二抛丸室中再旋转一周。这样可旋转的悬吊式可以使得板材成立体状进入抛丸室，并分别在第一抛丸室和第二抛丸室内收到全方位不同角度的抛丸除锈。
53.本发明通过设置抛丸器的个数、位置和倾斜角度，可以全方位地对钢板抛丸除锈，从而提高抛丸除锈的效果。高速运动的丸料从钢丸发射器出发射击到金属表面，发生碰撞将金属表面的铁锈和残留物击落，击落的残渣和钢丸一起掉落在底部呈倾斜的丸料收集盒，并随着光滑底部一起滑落在丸料收集盒最底部的滤网上，滤网的孔隙直径略小于该抛丸室中所发射的最小钢丸直径，以便将击落的残渣和撞碎的钢丸筛落，收集完整的钢丸进行二次利用，可以有效地降低抛丸丸料的成本。
54.本发明可有效地将残渣与碎钢丸与可二次利用的钢丸分离，滤网的周围可安装驱动器，使得滤网发生震动，有效地分离丸料盒残渣。在滤网的下方设置挡板，收集从滤网上滚落下的钢丸，提高收集盒收集二次丸料的质量，降低抛丸除锈的成本，提高抛丸机的工作效率。
55.本发明丸料收集盒的滤网振动以及钢丸在撞击金属表面的残留物和铁锈时，均会有大量的粉尘扬起，粉尘会充斥抛丸室，在抛丸室的内壁上沉积一层残渣。针对以上问题，位于抛丸室上方的吸尘箱可以有效的将仓内的粉尘吸收，达到净化抛丸室，延长抛丸机的寿命，提升抛丸效率的作用。
56.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

技术特征：
1.一种新型的用于粉末渗锌构件的抛丸机，其特征在于：包括传送带、第一抛丸室、第二抛丸室、水枪室；所述水枪室内部设有高压水喷头；所述第一抛丸室、第二抛丸室和水枪室依次设置，传送带整体设于三者的中上部；所述传送带上设有吊钩和旋转底座，所述吊钩设于旋转底座上，吊钩用于悬挂金属工件；所述第一抛丸室和第二抛丸室内均设有丸料收集盒和若干个抛丸器，所述抛丸器的涡轮机内装有混合丸料，所述丸料收集盒设于抛丸室的底部；所述第一抛丸室内的混合丸料粒径较大，为金属工件进行粗抛；所述第二抛丸室内的混合丸料粒径较小，为金属工件进行细抛。2.如权利要求1所述的一种新型的用于粉末渗锌构件的抛丸机，其特征在于：所述旋转底座的旋转角度为360
°
，所述传送带的传输速度为30～60cm/min；所述旋转底座旋转一周所完成的时间与传送带在第一抛丸室、第二抛丸室和水枪室分别运输的时间相同，以使从任一个吊钩开始进入第一抛丸室或第二抛丸室计时到出第一抛丸室、第二抛丸室和水枪室结束计时，在这期间该吊钩正好旋转一周。3.如权利要求1所述的一种新型的用于粉末渗锌构件的抛丸机，其特征在于：所述传送带的两端通过两个机架使传送带凌空设置，所述旋转底座和吊钩设有若干个，相邻的旋转底座具有间隔。4.如权利要求1所述的一种新型的用于粉末渗锌构件的抛丸机，其特征在于：所述第一抛丸室和第二抛丸室内的抛丸器均设有6个；其中，3个一组呈倒的正三角形分布设于传送带两侧，且两侧镜面对称；上方两个抛丸器与传送带水平，且发射口向下倾斜15
°
；底部的抛丸器低于传送带水平位置，且发射口向上倾斜30
°
。5.如权利要求1所述的一种新型的用于粉末渗锌构件的抛丸机，其特征在于：所述水枪室的高压水喷头共设有6个，其分布于水枪室内壁两侧，每侧设有3个且呈倒三角分布，两侧高压水喷头的位置呈镜面对称。6.如权利要求5所述的一种新型的用于粉末渗锌构件的抛丸机，其特征在于：所述倒三角上处于两个底角处的高压水喷头向下倾斜30
°
，处于下顶角的高压水喷头向上倾斜30
°
，每个高压水喷头的出水口处均装有加压器，且每个高压水喷头有6个喷嘴；每支高压水喷头的喷出量为8～10kg/min。7.如权利要求1所述的一种新型的用于粉末渗锌构件的抛丸机，其特征在于：所述第一抛丸室内的混合丸料采用高碳钢类的铸钢丸和旧钢砂；所述铸钢丸的直径为1～3mm；所述第二抛丸室内的混合丸料采用高碳钢类的钢砂，所述钢砂为新旧混合菱形钢砂，该菱形钢砂的对角线长度为0.3～0.425mm。8.如权利要求7所述的一种新型的用于粉末渗锌构件的抛丸机，其特征在于：所述第一抛丸室内混合丸料的铸钢丸和旧钢砂的混合比例为9:1～10:1，所述铸钢丸的洛氏硬度为50～60hrc；所述第二抛丸室内新旧混合菱形钢砂的混合比例为3:2～1:1，新钢砂洛氏硬度为32～40hrc。9.如权利要求1所述的一种新型的用于粉末渗锌构件的抛丸机，其特征在于：所述第一抛丸室和第二抛丸室内均设有吸尘箱，所述吸尘箱设于第一抛丸室和第二抛丸室的上部，用于将抛丸室内的粉尘吸收。10.如权利要求1所述的一种新型的用于粉末渗锌构件的抛丸机，其特征在于：所述丸料收集盒的底部呈倾斜状，在倾斜的底端与滤网连接，滤网的下游还设有一凹槽挡板，以地
将丸料与废弃的锈渣分离，并将可利用的丸料收集。11.如权利要求10所述的一种新型的用于粉末渗锌构件的抛丸机，其特征在于：所述第一抛丸室内丸料收集盒的滤网，其空隙直径略小于1mm；所述第二抛丸室内丸料收集盒的滤网，其空隙直径略小于0.3mm。12.如权利要求1所述的一种新型的用于粉末渗锌构件的抛丸机，其特征在于：所述水枪室、第二抛丸室和第一抛丸室之间均有皮帘隔开，避免抛丸室内的粉尘污染水枪室，以及水枪室的水溅入抛丸室影响抛丸质量。13.采用权利要求1～12任一项所述的一种新型的用于粉末渗锌构件的抛丸机进行的抛丸工艺，其特征在于包括如下步骤：1)将待抛丸的金属工件固定在传送带的吊钩上；2)金属工件在传送带上匀速前进，先通过第一抛丸室，抛丸器喷射较粗的混合丸料击打金属工件表面，粗略地去除金属工件表面的氧化铁皮；然后进入第二抛丸室，对金属工件进行精抛；3)打击过金属工件表面的混合丸料落到抛丸室内底端的丸料收集盒内；丸料收集盒收集可再利用的钢丸，以备二次利用，减少抛丸成本；4)水枪室的高压水喷头喷射高压水冲击金属工件表面，进一步去除金属工件死角处的氧化铁皮，改善工件的表面质量。

技术总结
一种新型的用于粉末渗锌构件的抛丸机及抛丸工艺，包括传送带、抛丸室、水枪室，将不同丸粒混合装入抛丸机，高速喷射在钢件表面，去除氧化铁皮；将钢件悬空挂在可旋转的悬空传送带上，随着传送带进入抛丸机，抛丸室内的抛丸器将混合丸粒打在旋转凌空的钢件上，达到全方位的抛丸除锈；利用高压水枪冲击钢件表面，进一步去除钢件的氧化铁皮；抛丸室内设有丸料收集盒和吸尘箱，收集抛丸过后的钢丸和从金属表面掉落的残渣，收集未碎裂的钢丸用以二次利用，吸尘箱吸收仓内由于丸粒打击在钢件表面击起的粉尘，净化仓内环境，可降低抛丸成本，延长抛丸机的使用寿命。本发明去除金属构件氧化铁皮无死角，去除率高，金属构件磨损程度低，成本低。低。低。


技术研发人员：李瑞平 谢华标 李伟良 陈镇平 马传河 丘丽华 徐正祥 钟玲燕 董琦松 张飒 余煜玺 牛忠焕
受保护的技术使用者：福建宏贯路桥防腐科技股份有限公司
技术研发日：2022.03.10
技术公布日：2022/5/25