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磨光机的优化设计及制造

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《化工装备技术杂志》2015年第二期

1磨光机原理及研制过程需要解决的问题

(1)冷冻镍转鼓表面不能采用刀具加工由于纯镍材料的可塑性与韧性好,采用刀具加工无法达到设备表面的粗糙度要求,即采用刀具精加工的方法不可行。因此,决定采用磨削加工的方法来使设备达到表面粗糙度的要求。(2)冷冻镍转鼓表面不能采用硬质磨料加工纯镍在空气中有质硬的性能,利用硬质磨料来加工很容易将材料的厚度快速减薄。因此,设备的使用寿命会缩短。(3)利用轮鼓的自身旋转,采用软质材料磨光由于镍转鼓在工作时是自身旋转的,我们利用外圆磨床的结构原理将带有软质材料的砂轮安装到一个可以左右移动和前后移动的平台上,并且要求平台上的轨道与镍转鼓表面相平行,从而可以保证镍转鼓表面的直线度。具体结构如图1所示。(4)冷冻镍转鼓自身转速与磨削速度的匹配冷冻镍转鼓设计的转速为1~6.9r/min,磨光机的磨削速度设计为2900r/min[3]。使磨光机的磨头旋转方向与鼓体的旋转方向相反。这样的设计,既保证了高速度磨头将鼓体表面磨光,使其达到生产要求,而且也有效地提高了生产效率,减少了设备易损件的消耗。

2磨光机的进一步改进

磨光机的研制成功,提高了镍转鼓设备的维修效率,缩短了维修时间,从而可使氯丁橡胶生产线很快地恢复生产。磨光机在现场磨削过程的照片如图2(a)、(b)所示。首台磨光机研制成功后,经现场使用也暴露出一些问题。因此,需要对磨光机原设计进行改进。(1)磨光机在鼓体表面磨削过程中,丝杠传动的移动车组件出现行走不平稳的问题。在改进设计中,移动车的传动系统改为齿轮和齿条传动,而且还将传动电机改为可调电机,这样就可使移动车的移动速度从零逐渐增大到电机工作转速,也可使镍转鼓的磨削过程更趋灵活。改进后的磨光机如图3所示。(2)由于首台磨光机研制时间过于仓促,因此设计时考虑不周,磨头位置偏高,使得磨削效率明显偏低。此外,车的重心也偏高,对于行走的不平稳也有影响。

由于磨光机是设置在镍转鼓的原有机架之上的,因此磨头的高度按照常规设计和标准化要求设计,其高度相对于镍转鼓而言是偏高的。在磨削过程中,磨光机的行走速度并不是很高,所以将原设计的磨光机行走车轮结构由滚动轴承改为滑动轴承,而且将车轴固定在行走车板上来降低磨头的高度,使其磨削效果更好。实践中,磨头位置的降低,使得磨削效率明显提高。(3)首台磨光机的轨道架是架在转鼓的机架上的,这是造成移动小车行走不平稳的一个重要因素。改进后,将轨道架和转鼓的机架设计成为一体,从而使轨道架的平稳性有了提高。图4是设计改进前和改进后的机架照片。

3结论

磨光机改进后,由原来需要磨削三天才能达到鼓体表面工作要求缩短到了只需一天磨削时间,这样就大大减少了设备维修时间,提高了维修工作效率,从而也就间接提高了氯丁橡胶生产线产量。目前,该磨光机已经获得了国家发明专利,专利号为201010113246.1。该发明解决了冷冻镍转鼓表面在低温下发生点蚀的问题,保证了转鼓表面的光洁度和直线度,提高了镍转鼓的维修效率。

作者:罗耿波耿建孙振华单位:宝色特种设备有限公司

化工装备技术杂志责任编辑:杨雪    阅读:人次