磁粉探伤对身体有害吗_浅谈磁粉搅拌机的改进设计

时间：2019-05-02 03:29:56　来源：雅意学习网本文已影响人

　　【摘　要】对现有搅拌机的使用情况进行分析，通过改进升降机构增加导向装置、搅拌拐的搅拌形式、增加排风装置等，提高设备使用的稳定性、搅拌物料的均匀性、改善操作工人的操作环境。
　　【关键词】升降机构；搅拌拐；排风装置
　　0.引言
　　磁粉搅拌机设备是将已经研细的磁粉材料各组合成分加入适量的水、液态溶剂以及其他一些添加剂按照一定的比例混合后，放入搅拌桶中进行搅拌，使各组合材料之间通过搅拌机的搅拌能够达到均匀混合的目的。物料在搅拌过程中通过双层加热搅拌桶的高温加热，使磁粉组合材料中加入的液态溶剂中的水份逐渐蒸发、使搅拌物料逐渐由液态浆状、蒸发成块状、经搅拌拐的搅拌将块状粉料搅拌成更为细小的块状物料、直至最后搅拌成均匀的细粉状磁粉粉末。随着我国国民经济的快速发展,永磁铁氧体工业也迅猛发展。据有些资料显示，我国的永磁铁氧体年总产量已从1975年的5000吨达到2000年的18万吨。这一行业的迅猛发展，为此类生产设备带来了新的春天。比如近年来许多军工厂生产所需的一些磁粉制品也越来越多，单靠以前一些小型搅拌机已经不能满足工厂生产的需要。而且小型搅拌机由于搅拌形式的限制，使得搅拌物料的均匀性和一致性也成了军工厂越来越关注的事情。同时工人操作环境是否良好，也成了社会越来越关注的问题，磁粉搅拌机的改进设计就是在这样的情况下进行的。
　　1.原搅拌机结构介绍以及使用状况分析
　　1.1原搅拌机组成结构介绍
　　搅拌机共有以下几部分组成：上顶箱、电机减速机、传动机构、搅拌机构、加热式搅拌桶、升降机构（柱塞缸、气液转换机构）、底座等几部分组成。其结构简图见图一。
　　图1　原搅拌机结构简图
　　1.2改进前搅拌机使用状况分析
　　1.2.1升降状况分析
　　从图一我们可以看出，改进前搅拌机的升降机构采用的是单柱塞缸升降。在整个设备的设计结构中，此柱塞缸的作用不仅仅是在加料、卸料时起到升降作用，同时在搅拌过程中还起到支撑、固定上顶箱、传动机构、搅拌机构的作用的作用。这种结构形式的缺点是：升降过程中柱塞缸受到的力矩左右不同，因此在升降时会出现爬行和升降不稳的状况。同时在搅拌过程由于添加的溶剂中有一些凝固物质，当粉料中加入的液态溶剂逐渐蒸发后，搅拌物料会混合生成一些粘稠状的物料，这时搅拌机构必须有足够的搅拌力才能将物料进一步搅拌，由于原设备没有加装导向固定装置，只是靠柱塞缸的柱塞定位，因此这时上顶箱、以及固定在上顶箱上的电机减速机、传动机构、电器控制箱、搅拌机构会以柱塞缸为轴心进行前后摆动。为了搅拌物料的均匀性，搅拌拐距离搅拌桶桶壁只有1.5mm的间距。因此，当这些机构进行摆动的时候，会使搅拌拐刮蹭桶壁，造成设备无法正常使用。
　　1.2.2搅拌拐的搅拌状况分析
　　改进前搅拌机的搅拌拐采用的是单拐搅拌，使传动机构中带动搅拌拐部分的受力不均。进而造成搅拌头的受力不均，使上顶箱在搅拌过程中产生晃动。同时，由于只有单拐搅拌，搅拌效率也比较低。搅拌物料的均匀性也比较差。
　　1.2.3搅拌机排风装置分析
　　排风装置原机采用的敞开式、轴流风扇进行强制排风的效果。由于采用的是敞开式自由散热方式，因此，加入物料中易挥发的物质会自由挥发于工人的操作环境中，使得工作现场有强烈的刺激性气味刺激人的感观。同时，此设备是通过加热加速物料中水蒸气的排出。当搅拌桶加热至一定温度时，为了防止蒸发后的水蒸气冷凝在设备上或者传动机构上回流回料桶内，需使用外界的风扇或者周流风机进行强制排风。当搅拌物料搅拌至潮湿状时，外界风扇和周流风机的强制排风装置不仅会把水蒸气带走，还会将搅拌桶内的粉状物料也一起吹出桶外，造成现场环境被很多粉尘污染，不仅对设备的使用起到不良的影响，还会严重的影响操作工人的身体健康。
　　2.改进后设备的结构介绍及针对上述问题的解决方案
　　2.1改进后搅拌机组成结构介绍
　　改进后搅拌机的组成部分仍有上顶箱、电机减速机、传动机构、搅拌机构、加热式搅拌桶、升降机构（双柱塞缸、气液转换机构）、底座、防护罩等几部分组成。其结构简图见图二。
　　图２　改进后搅拌机升起后简图
　　2.2改进后搅拌机使用状况分析
　　2.2.1升降状况分析
　　在底座上增加一个柱塞缸，将搅拌拐等传动系统放置于搅拌头中间，见图二。这样在升降过程中，两柱塞缸同时承受上顶箱以及固定于上顶箱上的重物。单缸受力较小。同时将搅拌系统放置于设备的正中间，不但可以平衡两柱塞缸的受力状况。还可以保证在搅拌过程中上顶箱的受力平衡。由于增加了一个柱塞缸，在油路上设计上，增加了一组流量控制阀，通过控制阀的调节作用，使得供给两柱塞缸油的流量保持一致，保证两柱塞缸在升降过程中达到同步。在每个柱塞缸的出油口，均增加了一个球阀，此球阀的作用是当油缸升起倒最高点时，通过锁紧球阀，防止意外情况发生时由于油路的泻压，使柱塞缸内油压减小，造成机箱以及传动机构的突然下降，对操作人员造成危害。同时，在搅拌头的后方增加一个导向装置。此装置既可以在搅拌头升降时起导向作用，又可以在搅拌机搅拌物料时起到限位、固定的作用。
　　2.2.2搅拌拐搅拌状况分析
　　由于原搅拌设备采用的是单拐搅拌，因此在搅拌过程中，搅拌效率比较低，改进后采用双拐搅拌，搅拌拐在搅拌过程中与桶壁的边缘距离是1.5mm。两拐采用交叉成90°的安装形式进行安装。这样当双拐同时向一个方向转动时不但不会干涉，同时在搅拌桶中心处的物料还可以在双拐的共同作用下，很快的被搅拌均匀，不会出现搅拌死角。同时，采用双拐搅拌，也大大改善了传动机构的受力平衡问题。其结构及安装形式见图三。
　　图3　搅拌拐安装方式
　　2.2.3改进后排风装置分析
　　排风装置的改进是基于对现场操作工人的保护以及对现场工作环境的改善而做的修改。改进后的排风装置中，在上顶箱下侧和搅拌桶上方的位置增加了一个护罩。此护罩主要有外护罩、推拉门、排水装置等组成。在护罩底部设计一个卷边，用于收集搅拌过程中蒸发的水蒸气冷凝在护罩上后回流的水份。在卷边的底部设有三个排水管排出收集到的冷凝水。为方便操作人员观察桶内磁粉的搅拌状态以及维护、排除故障，在护罩上设计有一个推拉门推拉门的下端也有一个排水口。通过此护罩装置，将搅拌过程中产生的粉尘及挥发性物质与外界操作环境隔绝。同时，利用使用厂家厂房内原有的排风设备和风口。在其原来的排风装置上增加一路排风口接入此设备预留在护罩上方的排风口上，当物料在搅拌过程中加热至物料中的水份开始挥发时，启动排风装置进行排风。将具有挥发性质的气体及部分水蒸气通过排风装置排出。同时，冷凝在设备上的水珠绝大部分通过护照上的排水管排走，不会回流会搅拌物料内。
　　3.结语
　　通过此次对设备上述几方面的改进设计，使得设备的稳定性得到了很大的改善，同时提高了设备的生产效率，以及搅拌物料的均匀性与一致性。对设备增加护罩的改进设计，大大改善了操作工人的操作环境，得到了用户的好评。

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