李春美

（中國(guó)重汽集團(tuán)大同齒輪有限公司，山西 大同 037305）

引言

拋丸清理機(jī)是通過(guò)拋丸器將鋼砂鋼丸高速拋落沖擊在材料物體表面的一種處理技術(shù)，種類很多，有履帶式、轉(zhuǎn)臺(tái)式、懸鏈通過(guò)式等等，而懸鏈通過(guò)式作為一種大批量生產(chǎn)方式的強(qiáng)化拋丸清理機(jī)，加之拋丸器的變頻調(diào)速，使它在機(jī)械行業(yè)得到廣泛應(yīng)用。

1 懸鏈通過(guò)式強(qiáng)化拋丸清理機(jī)的用途與優(yōu)點(diǎn)

懸鏈通過(guò)式拋丸清理機(jī)是利用高速旋轉(zhuǎn)的葉輪，將彈丸以一定的速度拋向工件，從而有效地清理、強(qiáng)化工件表面的設(shè)備，因生產(chǎn)效率高，適用于大量生產(chǎn)。其優(yōu)點(diǎn)如下：

1）采用懸鏈、多吊鉤、步進(jìn)式周期作業(yè)，工件互不磕碰、變形，可在有效空間內(nèi)盡可能掛足，生產(chǎn)效率高。

2）采用單進(jìn)單出形式，借助于四個(gè)大功率拋丸器的合理配置，輪流拋射工件，很好地達(dá)到了TES－020－2標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)化技術(shù)要求，取得了預(yù)期的強(qiáng)化效果。

3）電氣控制系統(tǒng)采用進(jìn)口PLC進(jìn)行整套設(shè)備的啟動(dòng)、停車過(guò)程控制，自動(dòng)化程度較高，并且對(duì)整套設(shè)備各個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行自動(dòng)監(jiān)測(cè)保護(hù)，具有聲光報(bào)警和自動(dòng)處理故障的功能。

4）清理室頂面、底面及拋頭對(duì)面均采用高鉻耐磨鑄鐵材料，壽命長(zhǎng)。采用一主兩輔清理室；頂縫及工作門采用多層密封，結(jié)構(gòu)合理，密封性能好。

5）除塵系統(tǒng)采用二級(jí)除塵，采用旋風(fēng)除塵和脈沖濾筒除塵的結(jié)合，大大提高了除塵效果，粉塵排放濃度低于國(guó)家相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)。

2 變頻器簡(jiǎn)介

各國(guó)使用的交流供電電源，無(wú)論是用于家庭還是用于工廠，其電壓和頻率均為400V／50Hz或200V／60Hz（50Hz）等等。通常，把電壓和頻率固定不變的交流電變換為電壓或頻率可變的交流電的裝置稱作“變頻器”。為了產(chǎn)生可變的電壓和頻率，該設(shè)備首先要把電源的交流電變換為直流電（DC）。把直流電（DC）變換為交流電（AC）的裝置，其科學(xué)術(shù)語(yǔ)為“inverter”（逆變器）。由于變頻器設(shè)備中產(chǎn)生變化的電壓或頻率的主要裝置叫“inverter”，故該產(chǎn)品本身就被命名為“inverter”，即：變頻器。

3 懸鏈通過(guò)式強(qiáng)化拋丸清理機(jī)的結(jié)構(gòu)及變頻器的控制

懸鏈通過(guò)式拋丸清理機(jī)主要由清理室、氣動(dòng)門、拋丸器、懸鏈、吊鉤、自轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、提升機(jī)、螺旋絞龍、分丸器、除塵機(jī)、電控箱等部分組成。其工作流程為：除塵機(jī)工作—4個(gè)拋丸器依次啟動(dòng)并運(yùn)行—各左、右門依次開啟、自轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)鉤分開—懸鏈行進(jìn)到位自?！髯?、右門依次關(guān)閉—丸閥打開、轉(zhuǎn)鉤閉合、提升機(jī)、螺旋機(jī)工作，同時(shí)定時(shí)計(jì)時(shí)開始（拋丸清理工作正常進(jìn)行）—預(yù)設(shè)的清理時(shí)間一到，丸閥及關(guān)閉—各左、右門依次開啟，自轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)鉤分開懸鏈行進(jìn)，隨后，第二個(gè)周期開始［1］。其中，懸鏈行進(jìn)速度、拋頭出丸的速度及吊鉤自轉(zhuǎn)速度都由變頻器進(jìn)行無(wú)極調(diào)速，這樣充分保證工藝的要求和生產(chǎn)要求，且可以根據(jù)不同的零件設(shè)計(jì)不同的打擊速度，實(shí)現(xiàn)多品種共線生產(chǎn)。

1）懸鏈的行進(jìn)速度可調(diào)，由變頻器調(diào)節(jié)，一般控制在4～6m／min，根據(jù)生產(chǎn)需要和動(dòng)作安全兩方面因素確定。

2）四個(gè)拋頭拋丸掃射的速度可調(diào)，根據(jù)工件的材料和工藝要求確定，通常為90～100m／s，由4個(gè)變頻器分別控制。

3）自轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)由電機(jī)、減速器、鏈傳動(dòng)組成，吊鉤自轉(zhuǎn)速度由變頻器進(jìn)行無(wú)極調(diào)速，一般為5.2r／min。

4 變頻器的選型及連接

變頻器選型通?？紤]變頻器類型、容量、性價(jià)比選擇和售后服務(wù)。懸鏈通過(guò)式強(qiáng)化拋丸清理機(jī)通常選擇通用型的變頻器，如：西門子變頻器MICROMATER 440和三菱變頻器MITSUBISHI A700等，見圖1［2］。

圖1 MITSUBISHI A700和MICROMATER 440

西門子MM440本身就具備對(duì)負(fù)載類型的選擇和設(shè)定，且控制功能很多，可以任意地選擇和組態(tài)，用起來(lái)很靈活，功能可拓展［3］。而三菱 FR A700的優(yōu)勢(shì)在于性價(jià)比相對(duì)高，且散熱孔不在頂部，而在側(cè)方，比較適應(yīng)灰塵相對(duì)大的環(huán)境。三菱變頻器MITSUBISHI A700應(yīng)用于懸鏈通過(guò)式強(qiáng)化拋丸清理機(jī)，不僅能保證工藝要求，且能大大降低變頻器故障率，將變頻器電路板維護(hù)周期由兩個(gè)月升至半年，縮短了設(shè)備的停機(jī)時(shí)間。

變頻器的輸入信號(hào)，以三菱變頻器MITSUBISHI A700為例，通過(guò)連接STF正轉(zhuǎn)啟動(dòng)、STR反轉(zhuǎn)啟動(dòng)和SD正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)的公共端來(lái)控制，無(wú)極調(diào)速通過(guò)連接電位器來(lái)實(shí)現(xiàn)，輸出為繼電器輸出，如圖2所示［4］。

圖2 MITSUBISHI A700輸入輸出連接圖

5 結(jié)語(yǔ)

懸鏈通過(guò)式拋丸清理機(jī)使用變頻器，不僅可以讓設(shè)備更加穩(wěn)定，而且可以根據(jù)工藝要求和生產(chǎn)要求調(diào)整設(shè)備的很多功能參數(shù)，調(diào)整設(shè)備生產(chǎn)節(jié)拍，使其在各大加工企業(yè)得到越來(lái)越多的使用。

［1］ 無(wú)錫國(guó)達(dá)機(jī)械設(shè)備有限公司.QZG－T200懸鏈通過(guò)強(qiáng)化拋丸清理機(jī)使用說(shuō)明書［S］.北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2003：3－7.

［2］ 三菱電機(jī)自動(dòng)化（上海）有限公司.三菱通用變頻器FR－A700使用手冊(cè)［S］.北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2011：6；17.

［3］ 大連大森數(shù)控技術(shù)有限公司.西門子MicroMaster440標(biāo)準(zhǔn)變頻器使用說(shuō)明書［S］.北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2003：3；28.

［4］ 三菱電機(jī)自動(dòng)化（上海）有限公司.三菱通用變頻器FR－A700功能說(shuō)明書［S］.北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2011：2－4.