一种抛丸用悬挂吊架及抛丸方法
【专利摘要】本发明提供一种抛丸用悬挂吊架及抛丸方法。本发明的抛丸用悬挂吊架包括主体框架和连接部，所述主体框架为由两个相对设置的侧梁和两个相对设置的端梁构成的矩形框架，每一侧梁具有两个相对设置的立板，在两个立板之间间隔地设置有多个连接杆，每一连接杆的两端分别固定在两个所述立板上；所述连接部具有横梁，在所述横梁底部竖直设有两个竖梁，在所述横梁顶部设有第一限位部，两个所述竖梁的底部分别固定在两个所述端梁的顶部。本发明的抛丸用悬挂吊架在对转向架构架进行抛丸时不会在构架表面形成抛丸不足和抛丸死角等问题，抛丸效果好；此外，该悬挂构架的使用寿命长，有利于节约成本。
【专利说明】一种抛丸用悬挂吊架及抛丸方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及抛丸【技术领域】，具体涉及一种抛丸用悬挂吊架及抛丸方法。
【背景技术】
[0002]抛丸是利用高速(70米/秒?80米/秒)运动的弹丸流连续冲击工件表面，迫使工件表面和表层在循环性变形过程发生变化，用以清除表面锈层、氧化皮等，并提高工件疲劳断裂抗力和疲劳寿命，并防止工件疲劳失效、塑性变形与脆断。
[0003]在轨道车辆转向架(构架)的制造过程中，需要对转向架进行抛丸处理。目前，用于轨道车辆转向架的抛丸设备通常为辊道式抛丸机。如图1和图2所示，由于该构架7的下表面为突起结构，如直接将其放置在辊道式抛丸机的辊道9上会导致构架7陷入辊道9的间隙从而被卡住，因此在对构架7实施抛丸处理时，通常预先在辊道9上设置抛丸支撑工装8，然后将构架7置于该支撑工装8上，待构架7进入抛丸部3时，设置在抛丸部3壳体31上、下部的抛丸头32抛出钢丸(图2箭头表示钢丸运行方向)，从而对构架7实施抛丸处理。
[0004]然而，在采用上述方式进行抛丸时，壳体31下部的抛丸头32抛出的钢丸受到辊道9和抛丸支撑工装8的阻挡，钢丸或直接被反弹从而无法抛射到构架7的下表面，或受到阻挡后运行方向改变并且运行速度降低，从而无法达到预期的抛丸位置和抛丸速度，使构架7下表面产生大量的抛丸死角和抛丸不足，造成构架7抛丸后上表面和下表面清洁度、粗糙度不一致，且色泽上有一定差异，严重影响构架的抛丸效果。实践结果表明:对构架7实施上述抛丸后，构架7的上表面清洁度一般能够达到Sa2 1/2级-Sa3级，粗糙度均匀一致，但下表面清洁度< Sa2级，且粗糙度局部偏大或偏低。此外，抛丸支撑工装8在阻挡钢丸的同时自身受到钢丸猛烈撞击，损耗较快，通常在1-2个月内便需要更换新的工装，成本较高。
【发明内容】
[0005]本发明提供一种抛丸用悬挂吊架及抛丸方法，用于解决现有技术在对构架进行抛丸时抛丸效果不佳、成本较高等技术缺陷。
[0006]本发明提供一种抛丸用悬挂吊架，包括主体框架和连接部，
[0007]所述主体框架为由两个相对设置的侧梁和两个相对设置的端梁构成的矩形框架，每一侧梁具有两个相对设置的立板，在两个立板之间间隔地设置有多个连接杆，每一连接杆的两端分别固定在两个所述立板上；
[0008]所述连接部具有横梁，在所述横梁底部竖直设有两个竖梁，在所述横梁顶部设有第一限位部，两个所述竖梁的底部分别固定在两个所述端梁的顶部。
[0009]进一步地，每一侧梁具有两个相对设置的槽钢，所述槽钢的底板形成所述立板；所述端梁由工字钢构成。
[0010]进一步地，所述侧梁与所述端梁之间段焊连接。
[0011]进一步地，在所述横梁与所述竖梁的连接处设有第一加强筋，在所述竖梁与所述端梁的连接处设有第二加强筋。
[0012]进一步地，所述横梁由工字钢构成，所述竖梁由方钢构成，并且所述竖梁与所述横梁之间满焊连接。
[0013]进一步地，本发明所提供的抛丸用悬挂吊架的材质为锰铬合金钢。
[0014]本发明还提供一种抛丸设备，包括抛丸部、水平传动部、提升部和上述任一所述的抛丸用悬挂吊架，
[0015]所述抛丸部具有壳体，在所述壳体内壁设有抛丸头；
[0016]所述水平传动部能够以水平运动方式从所述抛丸部壳体的内部上方穿过，在所述水平传动部上设有第二限位部，所述第二限位部能够与所述第一限位部配合并在所述水平传动部作水平运动时带动所述连接部水平运动；
[0017]所述提升部固定在所述水平传动部上并且与所述连接部连接，所述提升部能够驱动所述连接部作升降运动。
[0018]本发明还提供一种抛丸方法，采用上述的抛丸设备进行，所述抛丸方法包括:
[0019]在所述抛丸设备两个侧梁的连接杆上分别套设软连接件，并使所述软连接件至少套设同一侧梁上的两个连接杆，将所述软连接件与待抛丸构架连接而使所述待抛丸构架水平悬挂，并控制所述软连接件与垂直方向的夹角为3°?11° ;
[0020]启动所述抛丸设备的提升部，使所述连接部上的第一限位部与所述水平传动部上的第二限位部配合；
[0021]利用所述抛丸设备的抛丸部对所述待抛丸构架进行抛丸。
[0022]进一步地，在进行所述抛丸时，控制所述待抛丸构架以I?2m/min的速度水平运动，并且所述抛丸的时间为8?lOmin。
[0023]本发明提供的抛丸用悬挂吊架在对构架进行抛丸时不会对钢丸造成阻挡，因此不会在构架表面形成抛丸不足和抛丸死角等问题，可有效保证对构架的抛丸效果。此外，由于该抛丸用悬挂吊架不会阻挡钢丸，因此不会受到钢丸撞击产生消耗，使用寿命长，有利于节约成本。
[0024]本发明提供的抛丸方法通过使用上述抛丸用悬挂吊架，从而可以保证构架在抛丸处理后上、下表面的清洁度和粗糙度均匀一致，并且金属色泽均匀，可实现良好的抛丸效果O
【专利附图】
【附图说明】
[0025]图1为现有技术的辊道式抛丸机的安装示意图；
[0026]图2为现有技术的辊道式抛丸机的抛丸示意图；
[0027]图3为本发明一实施方式的抛丸用悬挂吊架的主体框架的结构示意图；
[0028]图4为本发明一实施方式的抛丸用悬挂吊架的连接部的结构示意图；
[0029]图5为本发明一实施方式的抛丸用悬挂吊架与构架的连接示意图；
[0030]图6的(a)?(C)为本发明一实施方式的软连接件的设置方式示意图；
[0031]图7为本发明一实施方式的抛丸设备的安装示意图；
[0032]图8为本发明一实施方式的抛丸设备的抛丸示意图。
【具体实施方式】
[0033]为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明的附图和实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0034]实施例1
[0035]结合图3至图8所示，本发明的抛丸用悬挂吊架包括主体框架I和连接部2 ;主体框架为由两个相对设置的侧梁11和两个相对设置的端梁12构成的矩形框架，每一侧梁11具有两个相对设置的立板13，在两个立板13之间间隔地设置有多个连接杆14，每一连接杆14的两端分别固定在两个立板13上；连接部2具有横梁21，在横梁21底部竖直设有两个竖梁22，在横梁21顶部设有第一限位部23，两个竖梁22的底部分别固定在两个端梁12的顶部。
[0036]在本发明中，主体框架I用于连接并固定待抛丸构架7，其中矩形框架的外形尺寸应大于待抛丸构架7的外形尺寸，连接杆14的两端可以焊接在两个立板13上，多个间隔设置的连接杆14用于穿设软连接件6，并且通过该软连接件6使待抛丸构架7水平悬挂在主体框架I的下方。本发明对连接杆14的设置个数以及相邻连接杆14的间距不作严格限制，连接杆14与端梁12或相邻连接杆14之间的间隙能够使软连接件6穿过为宜，特别是可以根据例如软连接件6与垂直方向的夹角要求、待抛丸构架7的悬挂高度要求等设置连接杆14的个数及间隙。
[0037]连接部2用于与抛丸设备的水平传动部4连接并随水平传动部4作水平运动，从而方便对待抛丸构架7进行安装、抛丸及拆卸。例如，可通过使第一限位部23与水平传动部4形成限位作用来带动连接部2随水平传动部4作水平运动，第一限位部23可以为本领域常规的限位结构。具体地，可以在水平传动部4上设置与该第一限位部23相配合的第二限位部41来形成限位作用，第一限位部23例如可以是限位杆，第二限位部41例如可以是与该限位杆相配合的限位套筒，在限位杆插入至限位套筒时，连接部2可随水平传动部4水平运动。
[0038]本发明的抛丸用悬挂吊架利用主体框架I水平地悬挂待抛丸构架7，利用该设置方式对构架进行抛丸时不会对钢丸造成阻挡，因此各个方向特别是底部的钢丸可直接被抛射至待抛丸构架7上，从而不会在构架表面形成抛丸不足和抛丸死角等问题。此外，由于该抛丸用悬挂吊架不会阻挡钢丸，因此不会受到钢丸撞击产生消耗，使用寿命长，有利于节约成本。
[0039]如图3所示，在一实施方式中，每一侧梁11可具有两个相对设置的槽钢，即内部槽钢和设置在内部槽钢外的外部槽钢，每一槽钢为由一个底板和两个侧板构成的截面为凹槽形的长条钢材，槽钢的底板形成立板13，内部槽钢的开口端水平向内设置，外部槽钢的开口端水平向外设置；端梁12可由工字钢构成，工字钢的开口端也朝向水平方向。该设置方式有利于提高主体框架I的强度。
[0040]进一步地，侧梁11与端梁12之间段焊连接。该连接方式无需设置加强筋，并且有利于使主体框架I具有一定的柔性，特别是在悬挂不对称构架时自适应能力强，不易断裂。
[0041]如图4所示，在一实施方式中，可以在横梁21与竖梁22的连接处设置第一加强筋24，并且在竖梁22与端梁12的连接处设置第二加强筋25。进一步地，横梁21可由工字钢构成，该工字钢的开口朝向水平方向；竖梁22可由方钢构成，并且竖梁22与横梁21之间满焊连接。该设置方式能够使整体结构具有较高的强度和刚度，从而不易变形，有利于保证主体框架I与水平传动部4之间的连接稳定性。
[0042]进一步地，可以在横梁21的顶部两端分别竖直设置两个第一限位部23，同时在水平传动部4上设置两个分别与第一限位部23相配合的第二限位部41来形成限位作用，从而保证抛丸用悬挂吊架在悬挂待抛丸构架7进行水平运动时的平稳性。此外，还可以在横梁21的顶部上设置两个挂钩26，通过连接件吊挂挂钩26，从而使连接部2与水平传动部4连接。
[0043]上述任一的抛丸用悬挂吊架的材质可为锰铬合金钢，其具有更高的耐磨性能，在抛丸等高磨耗条件下使用寿命是普通钢材的3倍至5倍。
[0044]如图5所示，在使用上述任一的抛丸用悬挂吊架悬挂待抛丸构架7时，可以将软连接件6的一端从由连接杆14形成的某一间隙穿入，并从由连接杆14形成的另一间隙穿出，随后将软连接件6的端部与待抛丸构架7连接，从而使待抛丸构架7悬挂在主体框架I的侧梁11上。软连接件6例如可为吊链，其端部可设置吊钩，一端部的吊钩可钩设在吊链上从而固定，另一端的吊钩可用于钩吊待抛丸构架7。
[0045]此外，可以根据待抛丸构架7的形状设置多个软连接件，从而保证悬挂时的水平及平稳性，例如待抛丸构架7为轨道车辆转向架时，可在两个侧梁11上对称设置四个软连接件6，并且可以通过调节软连接件6的设置方式形成合适的悬挂倾角(即软连接件6与垂直方向的夹角)，从而依靠四件软连接件6的张紧作用拉紧待抛丸构架7使其平稳并且在水平运动时不产生摆动。
[0046]如图6所示，在软连接件6长度一定的条件下，可通过控制软连接件6套设的连接杆的个数来调整软连接件6的高度以及悬挂倾角。图6的(a)、(b)和(C)分别示出套设两个、三个、四个连接杆14的情形。当软连接件6套设两个连接杆14时，软连接件6的高度相对较低(即待抛丸构架7的悬挂高度相对较低)、悬挂倾角较小(如图6的(a));而当软连接件6套设四个连接杆14时，软连接件6的高度相对较高(即待抛丸构架7的悬挂高度相对较高)、悬挂倾角较大(如图6的(C))。
[0047]实施例2
[0048]结合图3至图8所示，本发明的抛丸设备包括抛丸部3、水平传动部4、提升部5和实施例1任一的抛丸用悬挂吊架。抛丸部3具有壳体31，在壳体31内壁设有抛丸头32 ;水平传动部4能够以水平运动方式从抛丸部3壳体31的内部上方穿过，在水平传动部4上设有第二限位部41，第二限位部41能够与第一限位部23配合并在水平传动部4作水平运动时带动连接部2水平运动；提升部5固定在水平传动部4上并且与连接部2连接，提升部5能够驱动连接部2作升降运动。
[0049]抛丸部3为本领域常规结构，其用于对固定在抛丸用悬挂吊架上的待抛丸构架7进行抛丸，抛出的钢丸的运行方向如图8箭头所示。由于采用水平悬挂固定方式，因此在进行抛丸时不会对钢丸造成阻挡，特别是底部的钢丸可直接被抛射至待抛丸构架7上，从而不会在构架表面形成抛丸不足和抛丸死角等问题。
[0050]水平传动部4用于作水平运动，并且其在水平运动时通过与第一限位部23配合的第二限位部41带动待抛丸构架7水平运动，从而方便待抛丸构架7在指定的位置进行安装、抛丸以及拆卸。水平传动部4可以是本领域常规的水平运动部件，例如水平运行小车等。特别是，由于水平传动部4通常在抛丸部3壳体31的内部上方穿过，因此抛丸部3壳体31的上方无法实现密封；然而，通过设置抛丸用悬挂吊架可使抛丸部3壳体31上方形成密封，从而防止抛丸时钢丸溢出，进而保证了抛丸效果。
[0051]提升部5用于带动待抛丸构架7垂直运动，其可通过链条51等软连接件连接抛丸用悬挂吊架的连接部2并使待抛丸构架7升降，在待抛丸构架7下降时可人工将待抛丸构架7通过软连接件6悬挂在主体框架I上，并调节待抛丸构架7以及软连接件6的悬挂倾角，而在待抛丸构架7上升时使第一限位部23与第二限位部41相配合，从而带动待抛丸构架7水平运动。提升部5可以是本领域常规的垂直运动部件，例如提升电机等。
[0052]进一步地，该抛丸设备还包括清理部、控制系统等必要部件(未图示)。清理部可设置在抛丸部3的下游，用于对经抛丸部3抛丸处理的待抛丸构架7进行表面清理；控制系统可用于对各部进行控制，从而使整个抛丸处理更加快速、高效。
[0053]实施例3
[0054]本发明的抛丸方法，采用实施例2的抛丸设备进行，抛丸方法包括:
[0055]在抛丸设备两个侧梁的连接杆上分别套设软连接件，并使软连接件至少套设同一侧梁上的两个连接杆，将软连接件与待抛丸构架连接而使待抛丸构架水平悬挂，并控制软连接件与垂直方向的夹角为3°?11° ;
[0056]启动抛丸设备的提升部，使连接部上的第一限位部与水平传动部上的第二限位部配合；
[0057]利用抛丸设备的抛丸部对待抛丸构架进行抛丸。
[0058]本发明一实施方式的抛丸方法对轨道车辆转向架(即待抛丸构架7)进行抛丸，并且抛丸方法包括如下步骤:
[0059]步骤1、通过链条51连接连接部2的挂钩26及提升部5，开启提升部5并通过释放链条51使抛丸用悬挂吊架下降至轨道车辆转向架位置。
[0060]步骤2、将四个端部设有吊钩的吊链(即软连接件6)相对套设在两个侧梁11的多个连接杆14上，每一侧梁11上套设两个吊链，将各吊链一端的吊钩分别钩在吊链上从而使该端部固定，另一端的吊钩分别钩在轨道车辆转向架的四个端部，并且通过设置吊链套设的连接杆14的个数以及吊钩在吊链上的钩挂位置，从而使各吊链的高度(即轨道车辆转向架各端部的高度)以及各吊链与垂直方向的夹角均相同，并且夹角控制在3°?11°，例如7°左右，此时轨道车辆转向架悬挂水平并且稳定，不会产生前后摆或左右摆动。
[0061]步骤3、开启提升部5并通过收取链条51使抛丸用悬挂吊架上升，待抛丸用悬挂吊架上的第一限位部23上升至插入水平传动部4的第二限位部41时停止提升部5。
[0062]步骤4、开启水平传动部4，带动轨道车辆转向架水平运动，待轨道车辆转向架运行至抛丸部3时开启抛丸部，对轨道车辆转向架进行抛丸处理，可以控制轨道车辆转向架水平运动的速度为I?2m/min，例如lm/min，待水平运动9min左右后，轨道车辆转向架离开抛丸部3。
[0063]步骤5、水平传动部4继续带动轨道车辆转向架水平运动至清理部，在清理部中对轨道车辆转向架进行清砂处理。
[0064]步骤6、清砂处理结束后，水平传动部4继续带动轨道车辆转向架水平运动至下件位置时，启动提升部5，并使抛丸用悬挂吊架下降至卸件高度，卸件。
[0065]对拆卸的轨道车辆转向架表面进行检测，其下表面(底面)不存在抛丸死角和抛丸不足等缺陷，并且上、下表面的粗糙度均勾一致，均在Ra 6.3微米-Ral2.5微米范围内；上、下表面的清洁度均匀一致，均达到Sa2 1/2级-Sa3级；抛丸处理后的轨道车辆转向架整体呈现均匀的金属色泽，并且抛丸用悬挂吊架的使用寿命长达18个月。
[0066]对照例I
[0067]采用实施例3的抛丸方法对轨道车辆转向架进行抛丸，不同的是控制各吊链与垂直方向的夹角均为0° ;该悬挂方式稳定性相对较差，轨道车辆转向架易产生前后摆或左右摆动。
[0068]对拆卸的轨道车辆转向架表面进行检测，其下表面虽不存在抛丸死角和抛丸不足等缺陷，然而上、下表面的清洁度和粗糙度不一致，且在色泽上存在一定差异。
[0069]对照例2
[0070]采用实施例3的抛丸方法对轨道车辆转向架进行抛丸，不同的是控制各吊链与垂直方向的夹角均为15° ;该悬挂方式稳定性较好，轨道车辆转向架不易产生前后摆或左右摆动。然而，该悬挂方式在抛丸时吊链易被拉断，并且抛丸用悬挂吊架的使用寿命也明显缩短。
[0071]最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
【权利要求】
1.一种抛丸用悬挂吊架，其特征在于，包括主体框架和连接部， 所述主体框架为由两个相对设置的侧梁和两个相对设置的端梁构成的矩形框架，每一侧梁具有两个相对设置的立板，在两个立板之间间隔地设置有多个连接杆，每一连接杆的两端分别固定在两个所述立板上； 所述连接部具有横梁，在所述横梁底部竖直设有两个竖梁，在所述横梁顶部设有第一限位部，两个所述竖梁的底部分别固定在两个所述端梁的顶部。
2.根据权利要求1所述的抛丸用悬挂吊架，其特征在于，每一侧梁具有两个相对设置的槽钢，所述槽钢的底板形成所述立板；所述端梁由工字钢构成。
3.根据权利要求1所述的抛丸用悬挂吊架，其特征在于，所述侧梁与所述端梁之间段焊连接。
4.根据权利要求1所述的抛丸用悬挂吊架，其特征在于，在所述横梁与所述竖梁的连接处设有第一加强筋，在所述竖梁与所述端梁的连接处设有第二加强筋。
5.根据权利要求1所述的抛丸用悬挂吊架，其特征在于，所述横梁由工字钢构成，所述竖梁由方钢构成，并且所述竖梁与所述横梁之间满焊连接。
6.根据权利要求1至5任一所述的抛丸用悬挂吊架，其特征在于，其材质为锰铬合金钢。
7.一种抛丸设备，其特征在于，包括抛丸部、水平传动部、提升部和权利要求1至6任一所述的抛丸用悬挂吊架， 所述抛丸部具有壳体，在所述壳体内壁设有抛丸头； 所述水平传动部能够以水平运动方式从所述抛丸部壳体的内部上方穿过，在所述水平传动部上设有第二限位部，所述第二限位部能够与所述第一限位部配合并在所述水平传动部作水平运动时带动所述连接部水平运动； 所述提升部固定在所述水平传动部上并且与所述连接部连接，所述提升部能够驱动所述连接部作升降运动。
8.一种抛丸方法，其特征在于，采用权利要求7所述的抛丸设备进行，所述抛丸方法包括: 在所述抛丸设备两个侧梁的连接杆上分别套设软连接件，并使所述软连接件至少套设同一侧梁上的两个连接杆，将所述软连接件与待抛丸构架连接而使所述待抛丸构架水平悬挂，并控制所述软连接件与垂直方向的夹角为3°?11° ; 启动所述抛丸设备的提升部，使所述连接部上的第一限位部与所述水平传动部上的第二限位部配合； 利用所述抛丸设备的抛丸部对所述待抛丸构架进行抛丸。
9.根据权利要求8所述的抛丸方法，其特征在于，在进行所述抛丸时，控制所述待抛丸构架以I?2m/min的速度水平运动，并且所述抛丸的时间为8?lOmin。
【文档编号】B24C9/00GK104476415SQ201410815168
【公开日】2015年4月1日 申请日期:2014年12月24日 优先权日:2014年12月24日
【发明者】孟辉, 杨平杰, 王雪, 杜宏光 申请人:唐山轨道客车有限责任公司