王 兵，郭 帥

（機械工業(yè)第六設(shè)計研究院有限公司，河南鄭州 450007）

國內(nèi)的砂芯涂料烘干設(shè)備大部分采用單排輸送的方式，為了提高生產(chǎn)率，只能增加設(shè)備長度，但由于受到車間廠房空間的限制，很多情況下只能是通過增加一臺烘干設(shè)備來提高生產(chǎn)率，這樣不但提高了設(shè)備成本，而且也增加了設(shè)備占地面積、運行和維護成本。本文設(shè)計的雙排輸送干燥線可在滿足生產(chǎn)率的前提下，代替兩臺單排烘干設(shè)備，降低了設(shè)備建造和運行成本。

1 雙排輸送干燥設(shè)備的用途和工作過程

1.1 雙排輸送干燥設(shè)備的用途

雙排輸送干燥設(shè)備是針對發(fā)動機組合砂芯整體浸涂水基涂料后進行烘干的節(jié)能高效烘干設(shè)備，主要用于鑄造車間樹脂砂芯浸涂水基涂料后的烘干。

1.2 雙排輸送干燥設(shè)備的工藝流程

在鑄造廠制芯車間，制芯機制出砂芯后，由機器人放置在上料工位托盤（定位精度0.3mm），通過輸送輥道進入烘干爐爐前過渡段，過渡段可快速運行（V=8.6m/min），也可通過離合器隨爐內(nèi)輥道慢速運行（V=0.5m/min），爐內(nèi)連續(xù)運轉(zhuǎn)，爐外各工位間歇運轉(zhuǎn)，托盤帶工件進爐烘干，烘干時間60min，干燥溫度200℃，工件出爐后經(jīng)出爐過渡段、爐外輸送輥道，到達下料工位后由機器人取下烘干后的砂芯，空托盤運行到上料工位完成循環(huán)。

2 雙排輸送干燥線的結(jié)構(gòu)設(shè)計

雙排輸送干燥線主要由天然氣燃燒系統(tǒng)、熱風(fēng)循環(huán)系統(tǒng)、排氣和冷卻系統(tǒng)、砂芯輸送系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)等組成。

2.1 某鑄造廠烘干設(shè)備的生產(chǎn)條件和設(shè)備要求

工作制度：采用三班連續(xù)生產(chǎn)，每周工作6 天，全年工作303 天，設(shè)備年時基數(shù)6130h。

砂芯參數(shù)：10/12L 缸體輔助砂芯浸涂前總重約為48kg，浸涂前總重按60kg 考慮。

托盤尺寸：用于浸涂后烘芯用托盤尺寸900×1300×90（長×寬×高，mm），重約150kg。

烘干要求：砂芯烘烤后含水量≤0.3%。

生產(chǎn)率：55 托板/小時。

烘干時間：60min。冷卻時間約10min。

2.2 干燥線的總體設(shè)計

根據(jù)生產(chǎn)條件要求，若爐內(nèi)考慮單排輸送，則設(shè)計爐長為：（L+B）P+L冷=60m。

L=900mm，托盤長度；

B=100mm，設(shè)計托盤間距；

P=55 盤/小時；

L冷=10min×0.5m/min=5m，冷卻段長度。

該干燥線總長為爐長加上爐前爐后過渡段等，干燥線總長至少要達到68m 左右。超出車間允許長度50m，必須縮短干燥線總長?？紤]車間寬度還有空間，可將干燥爐加寬，為降低設(shè)備建造成本和設(shè)備運行成本,將兩套單排烘干爐設(shè)計成為一套爐內(nèi)雙排烘干爐，爐內(nèi)輸送變?yōu)閮膳拧８稍餇t截面見圖1。

圖1 雙排干燥爐截面圖

考慮爐內(nèi)雙排運行后干燥爐長為：（L+B）P/2+L冷=32.5m。

冷卻段長度L冷=10min×0.5m/min=5m，考慮到爐口過渡輥道長度，則該干燥線設(shè)備的總長約為45米。采用雙排輸送干燥線，不僅降低了設(shè)備長度，而且相比較兩套單排干燥線，降低了設(shè)備建造成本，而且雙排輸送干燥線的運行成本會更低。

2.3 干燥線的輸送系統(tǒng)設(shè)計

因爐內(nèi)單根輥道雙排連續(xù)運行，爐外上料段為單排輥道運行，機器人上料，爐外上料段與過渡段之間需一臺小車同時為兩個工位送料。同時需設(shè)兩個過渡工位才能滿足設(shè)備生產(chǎn)率要求，其中過渡工位1（共兩排與爐內(nèi)工位對應(yīng)）為快慢速轉(zhuǎn)換工位，即可快速運行接過渡工位2 來件，也可以隨爐內(nèi)工位慢速運行將托盤送入爐內(nèi)，過渡工位2（共兩排與爐內(nèi)工位對應(yīng)）為快速運行工位接收從小車來件，過渡工位2 為過渡工位1 前工位，保證隨時有件，當(dāng)過渡工位1 慢速將托盤送入爐內(nèi)后，該工位上托盤可快速運送至過渡工位1，滿足爐內(nèi)雙排連續(xù)運行需求即生產(chǎn)率需求。出爐口與入爐口對稱布置。入爐口的輸送輥道布置如圖2 所示。

圖2 干燥爐進口輥道布置圖

3 結(jié)論

在鑄造廠車間空間受限的情況下，雙排輸送干燥線不但解決了生產(chǎn)率問題，而且相比較投入兩套單排輸送干燥設(shè)備，不僅節(jié)約了設(shè)備建造成本，而且節(jié)約了設(shè)備能耗和運行成本。該雙排輸送干燥線已經(jīng)在濰柴動力股份有限公司成功投產(chǎn)，成功解決了該類型設(shè)備單根輥道雙排輸送的技術(shù)難題。

[1]竇艷濤，單春賢.干燥爐的優(yōu)化研究[J].工業(yè)爐,2009(01):10-12.

[2]王秉銓.工業(yè)爐設(shè)計手冊第2 版[M].北京：機械工業(yè)出版社,2008.