李長春，翟永真，王立合

（1.濟南大學(xué)機械工程學(xué)院，山東 濟南 250022；2.山東開泰拋丸機械有限公司，山東 鄒平 256217）

拋噴丸技術(shù)是目前國際上對各種機械零部件進行表面清理、強化、光飾和去毛刺等的一種先進工藝，通過拋噴丸處理可以清理零件表面雜質(zhì)，強化零件表層的組織結(jié)構(gòu)和性能，使零件表面產(chǎn)生壓應(yīng)力，可提高零件的疲勞強度及抗腐蝕能力[1]。拋噴丸技術(shù)主要用于各種鑄、鍛件表面清理，鋼板、型鋼和鋼結(jié)構(gòu)件的表面處理，宇航工業(yè)、汽車、拖拉機等行業(yè)的零部件強化，以及金屬表面加工和金屬板材的成形及強化等方面[2]。

拋噴丸強化清理時，為提高生產(chǎn)效率，拋噴丸設(shè)備連續(xù)拋丸或噴丸，被拋噴丸處理的零件需要連續(xù)輸送，由于零件的形狀和種類多種多樣，零件的輸送方法也各不相同，如鋼板常采用輥道輸送，而對于鋼管、彈簧等圓形零件輸送的過程中既要有移動，又要有零件的自身轉(zhuǎn)動，以保證能拋噴丸到圓形零件的所有表面。山東開泰拋丸機械有限公司是從事拋噴丸設(shè)備研發(fā)生產(chǎn)的專業(yè)廠家，在國內(nèi)、外銷售各種拋噴丸設(shè)備數(shù)百臺，公司針對不同尺寸的圓形零件，拋噴丸時采用不同的零件輸送方法。

1 橡膠輪拖動圓形零件轉(zhuǎn)動并移動

對于直徑大、軸向尺寸長的大型鋼管，由于零件的體積和重量都比較大，需要足夠的摩擦力才能拖動鋼管轉(zhuǎn)動并移動，而橡膠材料的摩擦系數(shù)遠大于金屬材料的摩擦系數(shù)，所以生產(chǎn)線上常采用橡膠輪支撐鋼管，并拖動鋼管移動并轉(zhuǎn)動。橡膠輪的外緣由橡膠輪胎組成，輪胎表面制作成一定形狀的花紋，以增大與鋼管表面間的摩擦力，通過橡膠輪的轉(zhuǎn)動帶動鋼管轉(zhuǎn)動并移動，如圖1所示。該傳動結(jié)構(gòu)是在拋丸輸送工作臺上安裝有兩條輸送軸，每條軸上裝有若干個橡膠輪，橡膠輪與橡膠輪之間的輸送軸通過萬向聯(lián)軸器連接，由于萬向聯(lián)軸器可以任意調(diào)節(jié)兩軸間的夾角，所以橡膠輪的位置和方向很容易調(diào)節(jié)。兩條輸送軸之間的距離可根據(jù)被輸送的鋼管直徑大小變化，但兩軸間的距離應(yīng)小于鋼管的直徑，以保證鋼管支撐在若干個橡膠輪上。調(diào)節(jié)兩條軸之間的距離可以改變每個橡膠輪上的壓力大小，以獲得足夠的摩擦力使得鋼管轉(zhuǎn)動；通過萬向聯(lián)軸器可以調(diào)整摩擦輪的方向，以改變鋼管移動的速度大小。

圖1 橡膠輪拖動鋼管移動并轉(zhuǎn)動

2 斜置V形輪驅(qū)動圓形零件轉(zhuǎn)動并移動

對于直徑比較小、軸向尺寸長的鋼管或圓鋼，由于空間小橡膠輪無法支撐鋼管或圓鋼，所以不能采用上述方式驅(qū)動，拋丸線上常采用斜置V形輪的方式驅(qū)動鋼管或圓鋼轉(zhuǎn)動并移動，如圖2所示。V形輪左右錐面對稱布置，并裝在傳動軸上，這些傳動軸和V形輪斜向布置在零件輸送工作臺上，各個傳動軸保持相互平行，并與零件行走的方向保持一定的角度。V形輪表面的速度V可以分解成鋼管（或圓鋼）圓周方向的速度V2和鋼管（或圓鋼）軸線方向的速度V1，如圖3所示。鋼管（或圓鋼）圓周方向的速度V2使得鋼管（或圓鋼）轉(zhuǎn)動，鋼管（或圓鋼）軸線方向的速度V1使得鋼管（或圓鋼）軸線移動，這樣就保證了鋼管（或圓鋼）轉(zhuǎn)動的同時移動輸送。由于鋼管（或圓鋼）與V形輪只是部分區(qū)域相接觸，使得V形輪受力和磨損不均勻，V形輪磨損到一定程度后，鋼管（或圓鋼）輸送可能不順暢；另外傳動軸和V形輪安裝比較困難，需要調(diào)整好V形輪的傾斜方向，并使得各傳動軸相互平行，保證在每個V形輪上鋼管（或圓鋼）的移動速度V1都在一條直線上。

圖2 斜置V形輪驅(qū)動鋼管移動并轉(zhuǎn)動

圖3 斜置V形輪速度分析

3 圓形零件的轉(zhuǎn)動和移動分別驅(qū)動

對于彈簧或軸向和徑向尺寸比較小的圓管（或圓鋼），由于這些圓形零件軸向尺寸小，需要布置很多橡膠輪或V形輪支撐，整個結(jié)構(gòu)顯得臃腫，被拋丸的零件移動方向調(diào)節(jié)困難，所以可以考慮單獨驅(qū)動圓形零件轉(zhuǎn)動和移動的傳動方式。

零件的運動可采用兩個圓輥回轉(zhuǎn)摩擦驅(qū)動零件轉(zhuǎn)動、鏈傳動或帶傳動推動零件移動的傳動方式，兩個圓輥平行布置，同時支撐著圓形零件，兩個圓輥的回轉(zhuǎn)方向相同，通過兩個圓輥與圓形零件的摩擦力驅(qū)動圓形零件轉(zhuǎn)動。鏈條或皮帶上每隔一定的間距裝有驅(qū)動桿，鏈傳動或帶傳動工作時，鏈條或皮帶帶動驅(qū)動桿移動，撥動圓形零件向前移動，從而達到推動圓形零件移動的目的，如圖4所示。

圖4 分別驅(qū)動圓形零件轉(zhuǎn)動和移動

4 結(jié)束語

隨著對零件表面質(zhì)量要求的不斷提高，越來越多的零件采用拋噴丸強化清理，圓形零件拋噴丸處理時要求既能轉(zhuǎn)動又能移動前進，所以輸送設(shè)備要能夠滿足生產(chǎn)工藝要求，具體選擇時要根據(jù)圓形零件的尺寸和重量選擇輸送方式和設(shè)備，直徑大、軸向尺寸長的大型鋼管，采用橡膠輪拖動圓形零件轉(zhuǎn)動并移動。牟洪波等研制的鋼管拋丸清理機則借助上下調(diào)整拉桿和棘輪調(diào)節(jié)裝置，調(diào)整鋼管運行方向與輪胎中心線之間的角度，從而改變鋼管前進速度和旋轉(zhuǎn)速度的[3]；對于直徑比較小、軸向尺寸比較長的鋼管或圓鋼，斜置V形輪驅(qū)動圓形零件轉(zhuǎn)動并移動；對于彈簧或軸向和徑向尺寸比較小的圓管（或圓鋼），可以考慮單獨驅(qū)動圓形零件轉(zhuǎn)動和移動的傳動方式，兩個圓輥回轉(zhuǎn)摩擦驅(qū)動零件轉(zhuǎn)動，鏈傳動或帶傳動推動零件移動。

［1］Kumar Balan.噴丸強化技術(shù)的應(yīng)用［J］.金屬加工（熱處理），2009（18）：33.

［2］吳壽喜,王德志,盧軍,等.中國拋噴丸技術(shù)與裝備現(xiàn)狀分析［J］.中國鑄造裝備與技術(shù)，2009（6）：6-10.

［3］牟洪波,王金忠.鋼管拋丸清理機的設(shè)計與應(yīng)用［J］.中國鑄造裝備與技術(shù)，2003（5）：37-39.