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[摘 要]本文从原有的钢板清洗烘干装置存在的水痕问题出发,优化设计刮刀组、吸水辊组和高速风刀系统三部分的结构,达到较好的技术指标和经济指标,是金属板状类物料理想的清洗干燥设备。
[关键词]钢板; 刮刀; 吸水辊; 高速风刀
[中图分类号]TH122 [文献标识码]A [文章编号]1005-6432(2009)31-0068-02
1 前 言
钢板清洗机的目的是将每张钢板表面上的油污、脏物和金属粉层清洗掉, 使这些板材上的残油清洗干净,进而提高工件质量,增加产品的附加值。工艺流程为(入料)→刷磨→水洗→吹干→ 烘干→(出料),钢板自动进料后由高速旋转的刷辊、引料辊和高压喷水装置进行清洗。高速旋转的刷辊对钢板产生了一定的摩擦力,使污物与钢板表面脱离,钢板上的绝大部分污物在刷洗部分得到清除,采用高压水力清洗将未被刷洗清除的污物冲洗干净,进一步提高钢板的洁净程度。干燥过程由三部分组成:一是挤水;二是风吹除;三是热风烘干。但在出料后部分钢板存在水痕,对后续加工产品质量产生很大的影响。为保证产品质量,对钢板烘干装置进行改进,干燥过程由原来三部分变为:一是刮水;二是吸水;三是风刀吹除。清洗后的钢板板面上有水分,由原来的第一步通过两对挤水辊挤除水分变为现在引料辊后增加两组刮刀以刮去大部分水,第二步为吸水辊同时在每一组吸水辊加刮刀增加吸水辊工作效果,第三步采用高速风刀系统,保证钢板无水气残留,解决水痕问题,增进钢板表面干燥质量。
2 钢板清洗机烘干装置的主要部件设计分析
2.1 刮刀组
经清洗后的钢板第一步是将钢板表面上存留的水分挤去,效果的好坏直接影响到后面的热风消耗及钢板干燥效果,针对目前钢板清洗中存在的问题及为降低成本,钢板清洗好进入干燥装置引料辊后,采用两组上下可调的刮刀直接作用在钢板上(如图1所示),使刮刀与板片充分接触,可以把板片上大部分残水在此随着钢板的运动落到设备的接料槽中。作为与钢板直接接触的刮刀,材质应较软可采用复合材料,通过实践采用聚胺酯刮刀既可有效地洁净钢板,同时在刃口处不倒成锐角保留直角平面,不会造成对钢板的损伤、划伤。为防止刮刀可能出现的中间刮料、端面不刮料等现象的产生,片夹具有可调整性,保证刮刀与钢板充分接触及刮刀的快速装卸。
2.2 增加刮刀的吸水辊
采用PU、PV发泡海绵吸水辊,因海绵吸水辊是种多微孔而且微孔之间相互连通,吸水性很好且具有较好的耐腐蚀性能,用它来吸除表面水分十分理想,吸水能力可达自身干重量的8～10倍,但因工作时间长吸水辊本身吸水饱和后降低工作效率,进而增加后续工作的热消耗,所以在每组吸水辊之间设置一对刮刀以保证吸水辊能更好的持续工作,因旋转方向的不同分别设置在左右两侧(如图2所示)。因吸水辊的硬度较软,刮刀片的材质必须与吸水辊辊筒表面材质匹配,要有较高的耐磨性能和低摩擦系数、稳定的形状,刮刀片材质和辊筒表面材质匹配的摩擦系数通常在0.15～0.30,通常采用的材料有聚乙烯、橡胶、聚胺酯等。刮刀要刮下吸水辊附着的水分,故其前缘应要有0.8～1.6毫米的厚度方向上的平刃,斜角为15°～30°为宜,太大刮净效率低,太小则容易损伤辊面。
2.3 高速风刀系统
钢板经吸水辊后,进入高速风刀系统,所谓风刀是指压缩空气进入气刀后,从一面厚度仅为0.1mm的狭窄、细薄的喷嘴高速吹出,此薄片气幕最大可引流几十倍的环境空气,而形成一面薄薄的高强度、大气流的冲击气幕。风刀采用不锈钢为刀身本体,既保持坚硬强度,又保证可靠的精密度。由于钢板输送速度快,高速风刀系统采用水平射流和垂直射流,水平风刀具有调节装置,据具体的状况可以调节到任意角度(如图3所示)。通过调节螺杆的松紧使狭缝形喷气出口处的气体压力得到微量调节,风刀背面有安装及连接螺孔,通过这种装置不仅设备投资低和消耗体积小、便于安装,免维护且能使钢板在这种高速风刀系统的作用下不会有水渍残留,达到企业标准要求。
利用高压吹风的风刀和风机是关键的参数,风刀在一定的长度下,狭缝尺寸越小,阻力越大,产生的热量越大,风机寿命越短。所以狭缝的尺寸既要保证所要的风速,又不能使出口截面积过小而长时间使用过热,影响寿命。
3 结 语
这种钢板清洗烘干装置清洗速度快、烘干效果好;操作简单、维护方便;无清洗剂残留,对环境不产生二次污染,对人身不产生危害;达到较好的技术指标和经济指标,可广泛适用于板状类金属物料的清洗干燥装置。
参考文献:
[1] 李占勇.先进技术干燥[M].北京:化学工业出版社,2005.
[2] 高振江.气体射流冲击颗粒物料干燥机理与参数试验研究[J].中国农业大学, 2000.
[3] 马朝春.浅谈PCB制程中研磨刷辊的使用方法[J].印制电路资讯,2005,5(3): 86-88.
[收稿日期]2009-07-25
[作者简介]赵燕(1970—),女,浙江嵊州人,高级工程师,研究方向:物流技术;邬海燕(1974—),女,浙江椒江人,工程师,研究方向:工程管理。
[关键词]钢板; 刮刀; 吸水辊; 高速风刀
[中图分类号]TH122 [文献标识码]A [文章编号]1005-6432(2009)31-0068-02
1 前 言
钢板清洗机的目的是将每张钢板表面上的油污、脏物和金属粉层清洗掉, 使这些板材上的残油清洗干净,进而提高工件质量,增加产品的附加值。工艺流程为(入料)→刷磨→水洗→吹干→ 烘干→(出料),钢板自动进料后由高速旋转的刷辊、引料辊和高压喷水装置进行清洗。高速旋转的刷辊对钢板产生了一定的摩擦力,使污物与钢板表面脱离,钢板上的绝大部分污物在刷洗部分得到清除,采用高压水力清洗将未被刷洗清除的污物冲洗干净,进一步提高钢板的洁净程度。干燥过程由三部分组成:一是挤水;二是风吹除;三是热风烘干。但在出料后部分钢板存在水痕,对后续加工产品质量产生很大的影响。为保证产品质量,对钢板烘干装置进行改进,干燥过程由原来三部分变为:一是刮水;二是吸水;三是风刀吹除。清洗后的钢板板面上有水分,由原来的第一步通过两对挤水辊挤除水分变为现在引料辊后增加两组刮刀以刮去大部分水,第二步为吸水辊同时在每一组吸水辊加刮刀增加吸水辊工作效果,第三步采用高速风刀系统,保证钢板无水气残留,解决水痕问题,增进钢板表面干燥质量。
2 钢板清洗机烘干装置的主要部件设计分析
2.1 刮刀组
经清洗后的钢板第一步是将钢板表面上存留的水分挤去,效果的好坏直接影响到后面的热风消耗及钢板干燥效果,针对目前钢板清洗中存在的问题及为降低成本,钢板清洗好进入干燥装置引料辊后,采用两组上下可调的刮刀直接作用在钢板上(如图1所示),使刮刀与板片充分接触,可以把板片上大部分残水在此随着钢板的运动落到设备的接料槽中。作为与钢板直接接触的刮刀,材质应较软可采用复合材料,通过实践采用聚胺酯刮刀既可有效地洁净钢板,同时在刃口处不倒成锐角保留直角平面,不会造成对钢板的损伤、划伤。为防止刮刀可能出现的中间刮料、端面不刮料等现象的产生,片夹具有可调整性,保证刮刀与钢板充分接触及刮刀的快速装卸。
2.2 增加刮刀的吸水辊
采用PU、PV发泡海绵吸水辊,因海绵吸水辊是种多微孔而且微孔之间相互连通,吸水性很好且具有较好的耐腐蚀性能,用它来吸除表面水分十分理想,吸水能力可达自身干重量的8～10倍,但因工作时间长吸水辊本身吸水饱和后降低工作效率,进而增加后续工作的热消耗,所以在每组吸水辊之间设置一对刮刀以保证吸水辊能更好的持续工作,因旋转方向的不同分别设置在左右两侧(如图2所示)。因吸水辊的硬度较软,刮刀片的材质必须与吸水辊辊筒表面材质匹配,要有较高的耐磨性能和低摩擦系数、稳定的形状,刮刀片材质和辊筒表面材质匹配的摩擦系数通常在0.15～0.30,通常采用的材料有聚乙烯、橡胶、聚胺酯等。刮刀要刮下吸水辊附着的水分,故其前缘应要有0.8～1.6毫米的厚度方向上的平刃,斜角为15°～30°为宜,太大刮净效率低,太小则容易损伤辊面。
2.3 高速风刀系统
钢板经吸水辊后,进入高速风刀系统,所谓风刀是指压缩空气进入气刀后,从一面厚度仅为0.1mm的狭窄、细薄的喷嘴高速吹出,此薄片气幕最大可引流几十倍的环境空气,而形成一面薄薄的高强度、大气流的冲击气幕。风刀采用不锈钢为刀身本体,既保持坚硬强度,又保证可靠的精密度。由于钢板输送速度快,高速风刀系统采用水平射流和垂直射流,水平风刀具有调节装置,据具体的状况可以调节到任意角度(如图3所示)。通过调节螺杆的松紧使狭缝形喷气出口处的气体压力得到微量调节,风刀背面有安装及连接螺孔,通过这种装置不仅设备投资低和消耗体积小、便于安装,免维护且能使钢板在这种高速风刀系统的作用下不会有水渍残留,达到企业标准要求。
利用高压吹风的风刀和风机是关键的参数,风刀在一定的长度下,狭缝尺寸越小,阻力越大,产生的热量越大,风机寿命越短。所以狭缝的尺寸既要保证所要的风速,又不能使出口截面积过小而长时间使用过热,影响寿命。
3 结 语
这种钢板清洗烘干装置清洗速度快、烘干效果好;操作简单、维护方便;无清洗剂残留,对环境不产生二次污染,对人身不产生危害;达到较好的技术指标和经济指标,可广泛适用于板状类金属物料的清洗干燥装置。
参考文献:
[1] 李占勇.先进技术干燥[M].北京:化学工业出版社,2005.
[2] 高振江.气体射流冲击颗粒物料干燥机理与参数试验研究[J].中国农业大学, 2000.
[3] 马朝春.浅谈PCB制程中研磨刷辊的使用方法[J].印制电路资讯,2005,5(3): 86-88.
[收稿日期]2009-07-25
[作者简介]赵燕(1970—),女,浙江嵊州人,高级工程师,研究方向:物流技术;邬海燕(1974—),女,浙江椒江人,工程师,研究方向:工程管理。