除锈机的工艺与装备设计

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摘要：本文对工民建工程建筑中使用量极大的金属管材外壁除锈及油田油管外壁除锈设计的“除锈机”进行了较为详细的解析，该机结构简单、工艺简洁，在处理存放时间较长管材、油管外壁锈蚀时达到了经济、实用、高效目的。

关键词：除锈机 参数 工艺 高效

1 前言

在工民建工程建筑中使用量极大的金属管材由于较长时间导致外壁生锈，在使用中必须清除管材外壁锈蚀。大部分除锈采用人工打磨，少部分采用集中气动喷砂打磨。而以上两种打磨要么费时费力、工效低，要么是投入很大、对企业负担较重。本文探讨设计一种简洁、实用的除锈机，其功效高、投入少、无污染。以期满足工民建管材除锈需求，也可满足油田油管表面除锈蚀需求。

2、本机主要技术参数的确定

根据工艺对该类设备的技术要求，制定如下参数：

1、适用管材：（长度6米及以上）2 3/8″---3 1/2″钢管、油管

2、除锈速率：≥10000mm/min

3、除锈功效：相当于15位熟练男员工工效

4、纵向行程：13500mm

5、横向行程：10000mm

6、钢丝轮行程（单边）：480mm

7、缓冲汽缸：φ63mm×200mm

8、翻转汽缸：φ100×200mm（单程）

9、主电机功率：2台4KW 4级 1400r/min

10、减速机：9台0.55KW 1400r/min 速比1：19

11、设备外形尺寸：2350mm（长）×10000mm（宽）×1500mm（高）

12、设备质量：1500kg

3、工作原理

本装置采用包括有除锈机和设置在除锈机两侧的多台V型滚轮“一”字型布置传输机构。传输机构沿水平方向倾斜设置形成的前倾角30？≤？≤45？间，使传输轮上的管材边转动边向前输送，通过两个钢丝轮之间，由两个转动的钢丝轮对行进中转动的管材进行外壁除锈，达到清除管材外壁锈蚀、油污目的。

4、工艺流程

由翻转汽缸将进料架上的待修管材按要求翻转到传输线上，旋转着的管材通过V型轮输入机构与除锈部分相向旋转钢丝轮的有机配合，达到清除管材外壁锈蚀物和油污，管材到达输出端后触动控制电器开关，由汽缸将除锈完毕的管材翻转到出料架上，进入下一个工作循环。

工艺流程如下：

5、组成部分

本机由以下六部分组成：进料架 、出料架、传输机构 、除锈机构、清污机构、电器及气动力控制部分

6 结构设计

a）进料架

由2 7/8″管材焊接而成。用于承接存放输进管材。其结构形式为外高内低，双向单排安装。

b）出料架

由2 7/8″管材焊接而成。用于承接存放输出管材。结构形式为外低内高，双向单排安装。

c）传输机构

由2 7/8″管材焊接而成。

结构为：单排前倾斜45°角“一”字形，经验算此方式布置可以达到最大功效。

外形尺寸：23500mm×540mm×840mm（长×宽×高）

选用主动轮为0.55Kw（ 1400r/min 4级 ）电机驱动，减速机比为1：19，链条传动设计为主、被动链轮齿数比采用1：2，以此确保驱动轮与管材间摩擦力可靠、传动平稳。

d）除锈机构

外形尺寸：1800mm×600mm×1200mm （长×宽×高）

由以下三部分组成：1）框架支撑 2）除锈部分 3）平衡机构

1）框架支撑

主要由63×63×6角钢焊接而成。用于负载除锈机构与平衡机构。

2）除锈部分

除锈机除锈部分设在支撑框架上，在支撑框架上安装有两条导轨，在两条导轨上设置两台平板车，在每台平板车的底板上设置有由驱动电机带动的轮轴，在轮轴的外端连接有钢丝轮，两台平板车上的钢丝轮并排设置； 固装于框架上俩块安装滚轮并且可移动的20mm厚钢板上。俩块安装滚轮的厚钢板可相向运动（由安装于框架一侧的φ63mm×200mm缓冲汽缸通过φ10mm钢丝绳调节）。其每块厚钢板上方装有一组6片（每片：厚25mm，外径300mm，内孔32mm）钢丝针轮。每组钢丝针轮由1台4Kw 1400r/min 4级

电机驱动。钢丝针轮间距根据除锈管材外径大小确定。俩组钢丝针轮电机转向相反（与管材转向相同），每台电机4Kw（1400r/min 4级 ），电机通过皮带轮驱动传动，主、被皮带轮直径比为1：1。

3）平衡机构

由于管材的外径不同，两组钢丝针轮间距必须调节。为保证在工作中对管材外壁压力保持稳定，在可移动的20mm厚钢板下方安装由驱动钢板相向运动复位的一组压载。在支撑框架的一侧设置有汽缸，该汽缸的活塞杆外端通过一根绳索与近端的平板车的后端连接，通过另一根绳索、导轮与远端的另一平板车的后端连接；在两台平板车相对的前端分别连接有平衡绳索，该平衡绳索通过对方平板车下方设置的导轮与平衡锤连接。汽缸和平衡锤的作用是调整两个钢丝轮之间的距离，以适应不同直径管材的除锈。

7、清污机构

位于除锈机的除锈部分下方。由除锈产生的大量锈蚀物及油污，给环境带来污染及对操作员工身体造成损害。设置的一封闭式回收箱，用于承接锈蚀物和油污，有效解决了以上问题。

8、电器及气动力控制部分 （略）

9、结语

本装置采用V型轮驱动、钢丝轮打磨、汽缸翻转、污物集中回收设计，其结构简单、投资少、见效快。可有效减轻劳动强度、降低环境污染、除锈效率高。经过本外壁打磨装置清理后的管材，可完全能够满足工民建和油田油管生产工艺和使用要求，达到清除管材外壁氧化皮和其它锈蚀物的目的，并且以上除锈清理工作不会对管材外壁造成损伤。