钢丸高效节能自动化生产线研究与设计

【摘要】：钢丸是一种用于清理和强化工件表面的金属磨料,是目前最具应用前景的金属弹丸。但是,目前生产钢丸的生产线多为断续的加工生产,并且人为参与环节较多,输送工具较为老化,自动化程度不高,在很大程度上影响了企业的生产效率和产品质量。本文通过对钢丸生产加工工艺的研究,设计了一条适应生产的高效节能自动化程度较高的生产线。为此主要做了以下工作： 一、了解钢丸的加工工艺和生产线的设计原则,通过整体把握,选择适合实际生产的一条生产工艺。钢丸的种类有所差别,成丸方法和后续的热处理都可有不同的处理方式,各有优劣。通过比较选定了一条符合实际生产的高效率的生产工艺,并且利用回火的回收余热供给前面流化干燥工序,实现了节能化处理。 二、对组成生产线的主要设备的设计进行工艺计算和结构方面的设计。整条生产线的输送和对钢丸进行处理的主要设备要组成一条流水线就必须进行前后的衔接。为此,依据整个生产线的加工能力和质量要求对主要设备进行参数计算和结构调整设计。 三、自动分拣工艺的研究与设计。研究老式生产线,发现钢丸的分拣是一个人力较多且效率不高的环节。通过对振动筛、氧化皮分离器和料斗设备的重新排布、PLC控制器及辅助执行机构的组合,完成了对钢丸的自动分拣工作,并且自动匹配回火炉电动机转速,在提高效率的同时也提高了产品质量。 本文对工厂老式生产线的节能自动化改造大大提高了钢丸的生产效率,完成了年产3万吨钢丸的目标,在国内属首例。对其他厂以后的升级自动化改造具有重要的借鉴意义。 【关键词】：钢丸流水线 自动分拣 S7-200PLC 回火余热回收
【学位授予单位】：山东理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TP278;TG733
【目录】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-7
• 第一章 绪论7-12
• 1.1 钢丸概述7-9
• 1.1.1 钢丸产品介绍及工作原理7
• 1.1.2 钢丸发展现状7-8
• 1.1.3 钢丸生产方法8-9
• 1.2 钢丸生产线以及发展现状9-10
• 1.3 自动化生产线改造存在的难点及问题10-11
• 1.4 研究意义11-12
• 第二章 钢丸工艺研究12-20
• 2.1 概述12
• 2.2 工艺研究12-19
• 2.3 本章小结19-20
• 第三章 钢丸生产线整体设计20-25
• 3.1 生产线构成20-21
• 3.2 钢丸生产线设计21-22
• 3.2.1 生产线设计目标21
• 3.2.2 生产线设计思路21-22
• 3.3 高碳钢丸生产线解析22-24
• 3.4 本章小结24-25
• 第四章 钢丸生产线设备设计25-39
• 4.1 流化床干燥器25-28
• 4.1.1 流化床参数及结构设计26-28
• 4.2 氧化皮分离器28-30
• 4.3 回火加热炉30-34
• 4.3.1 回火炉相关参数计算30-31
• 4.3.2 回火炉结构设计31-34
• 4.4 回转冷却器34-38
• 4.4.1 回转冷却器结构及工作原理34-38
• 4.5 本章小结38-39
• 第五章 自动分拣控制研究39-51
• 5.1 可编程控制器(PLC)39-41
• 5.1.1 可编程控制器组成39-40
• 5.1.2 PLC的工作原理40-41
• 5.2 钢丸选用原则41-42
• 5.3 工艺分析42-45
• 5.4 控制方案设计45-46
• 5.5 控制设备46-48
• 5.5.1 传感器选用46-47
• 5.5.2 PLC模块47
• 5.5.3 变频器选型47-48
• 5.6 控制实现过程及程序编写48-50
• 5.7 本章小结50-51
• 第六章 总结与展望51-53
• 6.1 总结51
• 6.2 展望51-53
• 攻读硕士学位期间的科研成果53-54
• 致谢54-55
• 参考文献55-57

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