0引言

近年来,随着我国大型装备制造业的崛起,一些超大型产品相继研发并量产。此类产品质量大、移动困难,故国内外大部分为就地涂装,即在厂房一角或室外直接进行涂装作业,工人操作环境较差、安全隐患大且环境污染严重。若按照常规思路设计涂装设备,对厂房高度及跨度要求均较高,厂房及设备投资大且利用率相对较低,经济性差。因此,针对此类产品特点,我院将厂房与涂装设备结合为一体进行设计,该一体化设备不仅满足生产需要,也满足环保要求,同时大大节省了投资。

1设计概况

喷丸室布置在厂房天井内,长45 m,宽16.5 m,高10 m,中间区域为喷丸作业的主要场所,操作区平面尺寸27 mx16.5 m,设备按2套对称布置,既可以同时使用,也可以单独使用,满足业主不同产品需求。操作区两端分别布置除尘系统、斗提、喷丸主机及电控柜。

作业区域设两处平开大门,供工件进出,工件采用50蓄电池电动平车输送。作业区域内设置2台单梁电动起重机,可将工件吊挂至合适喷丸区域。工作区域靠控制室一侧设有小门,便于调整主机及对设备进行检修。

小门上设有机玻璃观察窗,便于实时监控。喷丸室平面布置见图1

2设计结构说明

2.1 喷丸房房体

房体为混凝土框架结构,±0mm以上墙体采用加气混凝土砌块墙,工作区域墙体预埋钢板,后期焊接方管骨架,与房体框架平齐,方管骨架上安装5mm厚耐磨橡胶板。工作区域顶部均匀分布金卤灯照明,照度值为400 lx。

2.2底部结构

工作区域±0mm以下,设计为上下2层:上层为人行格栅、格栅框架和轨道;下层为集丸斗和皮带输送机。上层格栅放置在格栅框架上,格栅框架和轨道放置在钢梁上;下层集丸斗焊接在钢梁上,钢梁由地坑内框架柱支撑,有平车轨道处横向钢梁在地坑内增设钢柱支撑。轨道与上层格栅平行,格栅于地面平齐。房体及底部结构断面见图2

2.3喷丸系统

主机是喷丸系统的核心组成部分,其性能直接影响到操作系统能否正常、高效地作业。由于工件为超大型产品,需满足2把枪同时连续工作,故选择2套双缸双枪连续自动加砂喷砂机。双缸连续自动加砂喷砂机采用双缸体结构,依靠高、低料位感应器通过电磁阀自动控制上下缸体封闭阀及加料阀开闭,使喷丸罐下料缸始终保持有料,可连续不断地工作,不需一般喷丸机的停机加丸,大大提高了喷丸效率。
大型机构件钢板厚度一般为4-6mm,处理级别Sa2.5级,选用0.8~ 12 mm钢丸,每把喷枪最大处理量为20 mih,总丸量约为12 th,选用1.5 m”喷砂缸。

2.4丸料循环系统

2.4.1九料收集系统

目前,成熟的丸料回收系统分为2类:风力气流式回收和机械式回收。风力气流式磨料回收装置采用气力输送原理,结构较复杂,基础地坑浅或无地坑,部件使用寿命短,供丸及丸料回收存在不均匀现象,室内通风量小,除尘效果差。机械式回收装置采用机械输送原理,设备结构简单,基础地坑深,部件经久耐用,喷砂量大,供丸均匀,室内多点通风,风量大,除尘效果好。综合比较,选择了机械式丸料回收系统。

全自动机械输送丸料回收是本设备的核心技术,它由多个集丸斗和高强度尼龙帆布橡胶皮带输送机组成。根据工作区域面积、纵向皮带输送机输送能力、集丸斗丸料回收效率、底部地坑结构设计以及实际操作需求进行最优化设计,分为20个5 400 mm×2 700 mm集丸斗斜条15 th纵向皮带机及1条15th横向皮带机。集丸斗由4块6mm厚钢板焊接而成,焊接各处密封不漏尘,确保丸料循环使用;料斗角度根据丸料自然堆积角大小进行设计,保证丸料的自动下落。喷落的丸料、杂质及灰尘由料斗底部2个直径60 mm料孔旋转落至下部纵向带式输送机,然后汇集到前部地坑内由横向带式输送机输送至两侧螺旋输送机,经斗式提升机进入丸料分选器。丸料收集系统示意见图3。

4.2 九料分选器

分选系统由流幕式分离器(分选量30 vh)和储丸斗组成。从丸料收集系统中送出的丸料、杂质及灰尘混合物进入流幕式分离器,该混合物经定量门流出形成一个厚度约20 mm的丸砂幕,在分离区内通过由风机产生的水平气流,由于丸料和灰尘的密度不同,重的弹丸偏离很小的距离并落于储丸斗内继续使用,砂和粉碎后的小颗粒弹丸,偏离的距离大,落于灰砂斗内从废料管排出,粉尘则经除尘管排出。分选器内设粗丸筛选网,防止过粗的丸料和杂质进入分离器和储丸斗中。

2.5通风除尘系统

喷砂通风的作用是将清理设备中的 尘排出,保证室内能见度,另用以保持房体内具有一定的负压,以防止房体内粉尘外溢。本次设计选通风换气次数为20次h,则室体通风量为105 000 m/h,在房体工作区域顶部设置4个百叶窗式自然进风口,保证室内气流均匀从上至下,进风口上设防雨帽檐。根据空气动力学中气体的扰动特性,分别沿房体四壁离地面500 mm处设8处百叶窗式抽风口,抽风系统分为独立2套,每4个临近抽风管汇集至套除尘系统,为保持微负压,抽风风机处理风量62 000 mh
除尘器采用2台NF-CLC-4-80滤筒式除尘器,滤筒采用原装制造的Ultra-Web滤筒。一个Ulra-Weh标准滤筒比同样体型的布袋式除尘器的过滤器面积大40倍左右。除尘器采用脉冲反吹清灰方式,当脉冲控制仪清灰信号发出时,脉冲控制阀排气口被打开,脉冲阀背压室外的气体卸掉压力,使得膜片两边产生压差,因压差作用造成膜片产生位移,此时压缩空气从气包通过脉冲阀经喷吹管小孔喷出(一次风),当高速气流通过文氏诱导器诱导了数倍于一次风的周围空气进入滤袋,造成滤袋内瞬时正压,实现清理灰尘。

3结语

设备与厂房一体化,突破了传统的厂房先于设备设计,将设备和厂房设计紧密地联系在一起,使设计更加系统化。此一体化设备设计原理成熟,结构合理美观,制造安装均模块化,经济适用,粉尘排放亦达环保要求有效地解决了超大型工件涂装前喷丸的问题。

专业大型喷丸房设计施工厂家，专业专注，品质可靠，欢迎来厂参观。