【正文】 適用于混凝土橋面防水打毛，瀝清路面的清理和打毛，以增加表面粗糙度；路面、隧道及橋梁的抗滑性能恢復(fù)；瀝清路面泛油的清理，標(biāo)志線清理；鋼橋面防腐涂裝處理；機(jī)場道路除膠和除雜物等。以下是該設(shè)備的裝配圖： 圖 路面拋丸清理機(jī)總裝配圖 ＸＸ 屆機(jī)械設(shè)計制造及自動化專業(yè)畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 5 頁 共 24 頁 第四章 拋丸器的設(shè)計 一、彈丸的類型和選用 [2] 根據(jù)材料的性質(zhì)，彈丸可分為非金屬和金屬彈丸兩大類，非金屬彈丸和金屬彈丸兩大類。 非金屬彈丸包括石英砂、氧化鋁、玻璃球等，由 于它有堅硬的棱角，在清理路面上很少應(yīng)用，而在噴射在工作表面上也有較強(qiáng)的剖削作用，因而噴砂處理過的表面比較光亮，紋理也較細(xì)致。石英砂容易破碎，消耗量比金屬丸大。 金屬彈丸的材質(zhì)有冷激鑄鐵、可鍛鑄鐵、鑄鋼和鋼等。按其形狀可分為球形、碎塊和圓柱型三種。碎塊形彈丸是將大鐵丸破碎篩選制成，具有稅利的棱角。圓柱形彈丸是由鋼絲切割制成，同樣具有銳利的棱角。這兩種彈丸的棱角會損害路面，因此實(shí)際在路面清理應(yīng)用時用球形彈丸。 : 彈丸選用得合理與否對清理效果有直接的關(guān)系。一般情況下，彈丸選擇的根據(jù)式被清理的 材質(zhì)、厚度、尺寸等，根據(jù)對路面拋丸清理時的丸徑可查 [2]表（ 246）進(jìn)行選用鋼丸，此外在選用時還應(yīng)考慮以下三個因素： （ 1）彈丸的粒度 彈丸的粒度表示彈丸的直徑，粒度大直徑也大。所使用彈丸直徑越大，對被清理路面及工件表面的打擊力就越大，每個彈丸的清理作用也越強(qiáng)?？偟那謇硇Ч粌H要看每次打擊力量的大小，而且還要看總的打擊次數(shù)。理想的彈丸應(yīng)是大、中、小粒度彈丸的組合。大粒度的彈丸用來擊碎堅硬的路面雜質(zhì)，小粒度的彈丸用于清掃路面。這樣，單位重量的彈丸才具有最多的打擊次數(shù)和最大的打擊力量，從而發(fā)揮出最大的清理 效果。 （ 2）彈丸的硬度 彈丸的硬度高，對公路表面作用強(qiáng)，清理效果好。但硬度過高的彈丸，一般容易碎裂成小碎塊，這將減少彈丸的打擊力；另外，由于破碎快，不僅不能充分利用彈丸反彈后的第二次打擊力量，而且還加快清理設(shè)備的磨損。彈丸硬度過低，彈丸容易變形，反彈性能也不好，雖然使用壽命較長，但清理效果不好。 （ 3）彈丸的材質(zhì) 彈丸的材質(zhì)選擇要根據(jù)彈丸的硬度及本身的使用壽命，該種彈丸對清理設(shè)備零件的磨損速度、清理效率和彈丸的價格等因素進(jìn)行綜合考慮。鑄鐵丸在噴拋丸清理中用得最廣泛，但易碎，使用鑄鐵丸的清理設(shè)備零件磨損 塊，雖然鑄鐵鐵丸價格低，但綜合經(jīng)濟(jì)指標(biāo)不如鋼丸好。 各種彈丸材質(zhì)的使用效果對比例與表查 [2]表 248 中。參考表 表 41 各種彈丸材質(zhì)的使用效果對比 丸的材質(zhì) 普通白口鐵丸 （ 6068HRC) 可鍛鑄鐵丸 (3540HRC) 鑄鋼丸 (3545HRC) 鋼絲段 （ 3545HRC） 拋丸壽命 1 2 30— 60 30— 60 葉片磨損速度比 10— 15 1 1 — 2 清理效率比 6 1 2 ＸＸＸＸ 路面拋丸清理機(jī)設(shè)計 第 6 頁 共 24 頁 成本比 1 5— 8 4— 5 4— 5 經(jīng)過綜合比較，我們選用鋼丸。丸號可以為 10,15,20 三種，以達(dá)到最佳的清理效果和最合理的經(jīng)濟(jì)效率。 二、拋丸器的性能參數(shù) [2] 、拋丸率和拋丸速度 拋丸器每分鐘拋出的彈丸的質(zhì)量即為拋丸量。當(dāng)拋丸器的拋丸量在一定范圍內(nèi)，隨著葉輪轉(zhuǎn)速降低而變大。當(dāng)拋丸量不變時，路面所接受到彈丸的數(shù)量與路面到拋丸器距離的平方成反比。當(dāng)此距離增加時，為保持同樣的清理速度就需選用拋丸量較大的拋丸器。清理公路路面多采用100— 400kg/min 拋丸量的拋丸器。 1000kg/min 左右的特大拋丸量多用于連續(xù)作業(yè)、離生產(chǎn)率的清理設(shè)備，加連續(xù)式拋丸清理滾筒和棒材、管材 、線材的大批量連續(xù)清理設(shè)備。 拋丸率時每分鐘每千瓦電動機(jī)功率所拋出彈丸的質(zhì)量。它是表明拋丸器拋丸效率的一個主要指標(biāo)。一般拋丸率為 1018kg/()。比較拋丸率應(yīng)在彈丸速度基本相同時才有意義。 拋丸器拋出的丸速一般在 6080m/s，特殊情況可用到 100m/s，對于路面清理采用較大的丸速，一般為 7580m/s。 、軸向擴(kuò)散角和拋出角 拋丸器工作時，彈丸沿葉輪旋轉(zhuǎn)平面呈扇形拋出。一般扇形角在 550770之間時，彈丸能從路面反彈到風(fēng)力裝置中。當(dāng)定向套窗口因磨損而變大時，扇形角也變大。一般 扇形角要比定向套開口角?大于 100左右。 拋丸器的零件處于強(qiáng)烈的磨料磨損狀態(tài)，且承受彈丸的反復(fù)沖擊。影響拋丸器零件使用壽命的因素有零件的材質(zhì)，彈丸的材質(zhì)，拋丸量，丸速和丸徑等。 零件的材質(zhì)特別是葉片的材質(zhì)，不僅要耐磨還要求韌性好。葉片、分丸輪、定向套、和護(hù)板多用耐磨性和韌性都好的鉻合金鑄鐵，葉片多用 40Cr 制造。常用葉片材料有低鉻稀土鑄鐵、含鉻12%15%的中鉻鑄鐵、含鉻 25%30%的高鉻鑄鐵和碳化鎢 合金，它們的使用壽命分別是 50120h、120250h、 5001000h 和 1000h 左右。由于我們選用管式葉片，為了提高葉片壽命，我們采用了耐磨性很高的高鉻耐磨鑄鐵 CBCr20。拋丸器零件使用壽命與丸速的四次方成反比。除非由于清理工藝的需要，否則不宜采 的丸徑將對使葉片斷裂機(jī)會大為增加。彈丸的材質(zhì)對零件使用壽命的影響查 [2]表 2416 如下表 42 所示，當(dāng)拋丸量增加時，葉片壽命將以小于增加幅度的數(shù)值來減少。 表 42 彈丸材質(zhì)對零件使用壽命的影響 零 件 彈丸材質(zhì) 白口鑄鐵丸 可鍛鑄鐵 丸 鋼丸 氧化鋁丸 葉片 52 100 140 220 定向套 63 245 184 448 分丸輪 208 267 385 564 ＸＸ 屆機(jī)械設(shè)計制造及自動化專業(yè)畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 7 頁 共 24 頁 葉輪 302 299 340 482 三、拋丸器的組成與結(jié)構(gòu)參數(shù)計算 [1] ： 拋丸器是由以下主要部件構(gòu)成：葉輪及葉輪驅(qū)動盤、分丸輪、定向套、葉片、電動機(jī)、罩殼、進(jìn)丸管、減振膠板等。工作時，磨料通過喂料口進(jìn)入拋頭的中央，在拋頭的中央是與拋頭一起旋轉(zhuǎn)的分丸輪，分丸輪外面是定向套，分丸輪通過把磨料通過定向套上的開口送到葉片靠近拋頭中心一端。由于離 心力的作用，磨料顆粒沿著葉片的長度方向加速，到達(dá)葉片頂端以及高速度形成扇形束撞擊路面表面。 為了適應(yīng)拋丸器在各種不同位置的按裝置上的不同轉(zhuǎn)向的需要，主副葉盤上都開有與結(jié)合盤連接的螺孔，以便配合不同位置的旋轉(zhuǎn)方向來裝配葉盤。 拋丸器按彈丸進(jìn)入葉輪的方式分為機(jī)械進(jìn)丸和鼓風(fēng)進(jìn)丸兩種。機(jī)械進(jìn)丸拋丸器的彈丸進(jìn)入葉輪時，是由拋丸器本身的轉(zhuǎn)動來實(shí)現(xiàn)的，此種拋丸器應(yīng)用比較普遍；鼓風(fēng)進(jìn)丸拋丸器的彈丸進(jìn)入葉輪靠分力來實(shí)現(xiàn)的，應(yīng)用少。按其葉輪結(jié)構(gòu)可分為雙圓盤和單圓盤兩種。雙圓盤的結(jié)構(gòu)應(yīng)用較多。按其葉輪直徑可分為 500mm、 420mm、 360mm 等不同規(guī)格的拋丸器。拋丸器按不同特點(diǎn)可分為不同的種類。 按進(jìn)丸方式，拋丸器可分為機(jī)械進(jìn)丸、鼓風(fēng)進(jìn)丸；按原盤數(shù)，可分為單圓盤數(shù)、雙圓盤數(shù)，雙圓盤數(shù)制造工藝較單圓盤數(shù)復(fù)雜，但對葉輪的支撐較好；按電動機(jī)連接形式，可分為傳動帶連接、直接連接；按葉片形狀，可分為直線葉片、曲線葉片管式葉片。 綜上所述：我們選擇雙圓盤式機(jī)械進(jìn)丸的拋丸器，其優(yōu)點(diǎn)：機(jī)械效率高、壽命長、耐磨損、應(yīng)用廣泛的特點(diǎn)。 （ 1）拋丸器的分丸輪的外徑3d的計算；查 [1]公式（ 424）計算有： ??? ? （ 41） 式中， 1?— 分丸輪的厚度（ mm），取mm361 ??； Q— 拋丸量（ kg/min），取min/140 kgQ ?； 將數(shù)據(jù)帶入公式（ 310）有 mmmmd 100)(3 ????? （ 2）拋丸器大的進(jìn)丸管下的外徑 4d的計算；查 [1]公式（ 425）有： mmmmQ 59)1445( ???? (42） （ 3）定向套外徑的計算：查 [1]公式（ 426）有： 32 6 ddn ???? （ 43） 式中， 2?— 定向套的壁厚度（ mm）；取mm302 ??； nd— 彈丸的直徑（ mm）；取nd=（ 12） mm 取mmdn ； 將數(shù)據(jù)帶入公式（ 312）計算有： ????? （ 4）葉輪的直徑 1d的計算：查 [1]公式（ 427）有： ＸＸＸＸ 路面拋丸清理機(jī)設(shè)計 第 8 頁 共 24 頁 mmddd n 21 ?????? （ 44） （ 5)葉輪的外徑 1D有標(biāo)準(zhǔn)選定，我國標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格有 300mm、 420mm、 500mm 三種。則取 mm4201 ?。 （ 6）葉輪圓盤直徑 12 D?，有三種規(guī)格： 270mm、 320mm、 380mm。則取mmD 3202 ? （ 7）葉輪的寬度 b 由標(biāo)準(zhǔn)選定，我國標(biāo)準(zhǔn)有 62mm、 80mm、 100mm、 120mm、四種選擇規(guī)格，根據(jù)葉輪外圓盤直徑選擇 b=62mm。 （ 8）進(jìn)丸管上口直徑3D的計算：查表 [1]公式 (428)有 mmdD )()( 43 ???? （ 45） 取mm803 ?。 （ 9）進(jìn)丸管位置尺寸 L 的計算：查 [1]公式（ 429）有 ? ? mmbDL 290802/4202/1 ????? （ 46） 定向套窗口的分丸輪的長度經(jīng)驗(yàn)值?。?） b，定向套窗口的寬度和分丸輪的長度各取 60mm。根據(jù)上述設(shè)計可定出。 （ 10）分丸輪采用螺栓固定 （ 11）結(jié)合盤與軸的裝配采用錐柱配合罩殼采用旁開式，開啟方便省力。 （ 12）傳動方式 （ 13）目前有電機(jī)與拋丸器同軸的直 連方式。優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)緊湊，傳動效率高