引言
板框压滤机是医药、食品、化工、饮料等行业广泛使用的一种重要过滤设备。我厂生产的BYL型不锈钢板框压滤机,该产品中的滤网是一个重要零件。滤网不仅用来支承滤纸,而且滤液是靠加压通过滤纸的,所以它还承受一定的压力,因此滤网必须具备一定的强度和刚性。同时,滤网要让滤液通过,必须具备大量的孔,以取得最大程度的过滤面积,这样使滤网的设计和制造工艺变得十分复杂和重要。
2新型滤网的设计
一般的压滤机由于制造工艺的限制采用薄板加工圆孔,要加大过滤面积必须多加工圆孔,但多加工圆孔就削弱了薄板的刚性。这种方法无法同时顾及过滤面积和刚性。为了解决这个问题,设计了网眼滤网,使过滤面积和刚性两全其美,由于网眼是剪裂开的一段段小条压弯而成,没有去掉板材,因此刚性好,而且过滤面积远大于前者,使压滤机过滤量达到较髙水平。网眼滤网结构如图1所示。
3新型滤网的加工
通常,滤网的制造工艺是利用冲床和专用模具手工操作,在8=0.5的不锈钢板上将网眼逐行冲压,效率低而劳动强度大,网眼主要受剪裁、拉伸和弯曲作用而成型,故滤网板材局部受拉伸变薄,大大影响了滤网的强度,而且工件变形大,废品率高。
为了改变上述情况,设计和制造一台R5-260滚网机,利用二组梅花形刀片的相对转动一次性滚压成型滤网(见图2)。
加工设备
R5-260滚网机的设计主要是从圆盘剪床得到启示,采用二组梅花形圆盘滚剪刀杆,上刀杆由46片刀片和45
个垫圈组成,下刀杆则由46个垫圈和45行片刀片组成。用螺母固定在上下二轴上,安装时上下刀片和垫圈的位置相对错开,且保持一定的间隙,径向间隙在安装时给以适当的调整。下轴固定,上轴可沿径向移动,以调整两力盘中心距。电动机经减速装置带动上下刀杆逆向同步相对滚动,将板料一次滚剪成型,并利用刀盘和板料的摩擦力,使板料向前移动,连续工作,如图2所示。
梅花形刀片的设计
根据滤网的外形与网眼尺寸设计梅花形刀片的几何尺寸,如图3所示,整张滤网的长度宽度都为260mm,网眼形状是半径为5mm的圆弧、相对两圆弧高度之和L=6mm,板厚为0.5mm,纵向网目总长为13mmx20行=260mm。根据尺寸260,横向每行宽3mm,确定刀片厚度B=3mm。
一次滚一张滤网,故刀片数n=260-3=86.7片,留一定加工空间,上下总刀片数为奇数定n=91片,上刀杆45片,下刀杆46片。刀片齿数z=25故刀齿齿间角Q=360°v25=14.4。。刀片分度圆r的确定:根据滚动原理可知网眼上AC等于刀片上以厂为半径的刀齿间孤长AC。
(3) 刀片材料的选择和公差要求
考虑到刀片在滚剪过程中受力较复杂,同时刀片受到冲击,即承受周期性载荷。有一定的振动,但该机使用情况属间断操作状态,故不考虑刀齿的疲劳破坏,而刀齿的刃口钝化、甚至刀齿折断是刀具的主要失效形式,故对刀片的要求是刃口锋利,并且有很高的硬度,而刀具心部应具有较高的机械强度和较高的冲击韧性。因此材料选用GCrl50热处理要求为HRC58~62。刀片的宽度应控制在0.04公差范围内,两端面不平行度不超过0.012。
(4) 刀片组装体的设计
刀片组装体的作用和意义
刀片组装体是由梅花刀片、垫圈、心轴、锁紧螺母等组装而成,下轴固定不变。上轴可以上下调节。工作时两刀杆作逆向同步转动。板料从两刀杆间送入。刀片组装体采用组装形式,而不采用整体制造。主要考虑到其中某一部分刀片损坏时可进行更换。如釆用整体形式制造,只要其中一个齿发生破损,整条刀片组装体就报废。
刀片间隔的调整
轴向间隔主要靠零件(刀片和垫圈)的加工精度保证。此间隔由安装刀片时调整。为保证每对刀片和垫圈厚度一致,将刀片和垫圈各由小到大排列,然后编号,按序号单号组成一刀杆,双号组成一刀杆。径向间隔主要靠上刀杆径向移动,调节中心距来获得。中心距:5=2×54.45-5=103.9(mm)
小结
经实际加工证明,使用本设备后,工效提高20〜30倍,加工成本大幅降低,质量稳定可靠,废品率低,彻底解决了滤网的制造工艺性问题。
技术:18851718517
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