（作者单位：东风汽车有限公司商用车公司
转自：《铸造装备》2012年10月刊，索阅杂志见文尾。）
1 前言
目前，在大中型铸造企业的砂处理设备当中，使用较多的混砂机分别为德国的爱立许（EIRICH）混砂机，DISA公司混砂机以及法国的法迪尔克混砂机，在中国用户当中德国的爱立许（EIRICH）混砂机占有较大的比列，其混砂机也是目前使用的最稳定的混砂机，DISA公司目前已停止了混砂机的生产，而法迪尔克逐渐在中国的市场占有率在逐步上升，本文主要针对东风汽车有限公司商用车铸造二厂使用的爱立许（EIRICH）DW 31/7型混砂机的结构及常见故障进行分析
2 混砂机工作原理
爱立许（EIRICH）混砂机为双转子机构，筒体在双减速器驱动作用下沿顺时针方向转动，而双转子部分相对固定，分为左右两个转子，一个为高速转子，一个为低速转子，其目的就是砂子能够均匀的混合。转子分别有两台电机通过皮带传动带动，结构见图1，左右两个转子旋向相反，一个顺时针旋转，一个逆时针方向旋转，叶片安装方向也不同，一个叶片刀口向
下，另外一个向上，主要是为了将砂子完全抛起，使型砂混合均匀。混砂机也配有壁刮板，壁刮板底部安装有圆弧形卸料刮板，在混砂时壁圆弧形卸料刮板收回，紧靠筒体底部内侧，卸料时壁刮板旋转，圆弧形卸料刮板将混砂机内的砂子刮入卸料口。
图1爱立许（EIRICH）混砂机
2 混砂机基本结构
东风汽车有限公司商用车铸造二厂1998年从德国爱立许（EIRICH）公司引进DW 31/7型混砂机，运行至今已有14年，混砂机目前运行基本稳定，除正常的备件磨损外其他一切基本正常。
爱立许（EIRICH）混砂机为双转子机构，主要分为驱动机构、筒体部分、液压系统、润滑系统、转子机构、加水系统、质量工程师以及卸料系统。
2.1 驱动机构
爱立许（EIRICH）混砂机的驱动为双减速器驱动，筒体也主要靠两台减速器驱动筒体底部的大齿圈来带动筒体的转动。
图2减速器
图3大齿圈机构
图2为爱立许（EIRICH）混砂机筒体驱动机构的减速器，总共有2台并排安装，虽然此减速器厚度较薄，但减速器设计合理，故障率基本为零，减速器右端输出轴安装有直齿圆柱齿轮，与图3中筒体下端固定的大齿圈相啮合，带动大齿圈转动，大齿圈固定在筒体底部，保证混砂机筒体匀速转动，筒体部分低速顺时针方向旋转。
2.2 筒体部分
筒体部分如图3所示，大齿圈固定在混砂机筒体底部，筒体底部平面安装有6块耐磨底板，每块成60度扇形均匀分布，筒体内壁为耐磨胶皮衬板组成（图4），筒体内壁的耐磨胶皮衬板共计23块，共7种组成（图5），均匀分布后由螺钉固定在筒体本体上，目前只有EIRICH混砂机的内衬板采用胶皮结构，而如DISA公司生产的SAM16/180S混砂机以及法迪尔克混砂机底部和筒体内壁都采用的是耐磨瓷砖组成，耐磨瓷砖虽然耐用，不易粘砂，但是一旦瓷砖损坏很难更换，而EIRICH混砂机的内衬板在胶皮磨损后整体更换比较方便。
图4混砂机筒体
EIRICH混砂机耐磨胶皮内衬板的结构见图5，左侧两列和右侧三列为筒体部分胶皮分布图，中间部分为筒体上开的检修门胶皮分布。耐磨胶皮内衬板是由底板和耐磨胶皮组成，耐磨胶皮采用硫化工艺与底板胶接在一起，保证了胶皮不易脱落，而在圆弧底板内侧硫化也是比较先进的工艺，在实际使用过程中如果胶皮磨损，用其它胶皮粘接在底板上面则胶皮很容易脱落，所以一旦胶皮磨损或脱落，必须及时更换。
图5耐磨胶皮衬板分布
2.3 液压及润滑系统
EIRICH混砂机的液压系统比较简单，故障率也很小，液压系统中的执行元件主要有两个液压油缸组成，一个是用于卸料门大臂旋转的油缸，他主要有两个功能，分别是使卸料门的圆盘下降和是卸料门大臂旋转，使卸料门的圆盘避开卸料口，这两个动作的完成全部靠这个油缸完成；另外一个是臂刮板的旋转油缸，主要是用于在卸料时臂刮板底部的圆弧形刮板将筒体内混好的砂子推入卸料口，完成卸料动作，混砂时圆弧形刮板收回，混砂机开始混砂。
润滑系统主要有两台润滑泵组成，一台是黄油泵，一台是黑油泵，两台泵均为德国威纳公司的集中润滑泵。黑油泵主要用于混砂机转子机构、大齿圈轴承、卸料机构等各部位的润滑，各点的润滑油由润滑油分配器进行分配，保证机械部分各点润滑良好。黑油泵为开放式喷脂润滑系统，润滑油采用的美孚EP11润滑油，主要用于双减速器小齿轮以及大齿圈的润滑，在各润滑点的终端安装有吹起装置，将润滑泵打过来的油由压缩空气吹成雾状，均匀的喷涂在小齿轮及大齿圈的齿面上，起到润滑作用，减少齿轮的磨损。
2.4 转子机构
EIRICH混砂机为双转子机构，转子部分由转子轴承座（图6）和转子体部分（图7、图8）组成。
转子轴承座的圆法兰与混砂机本体固定，上部的轴端安装有皮带轮，分别与转子电机的输出皮带轮由三角带连，轴的下端与转子体的轴由螺钉连接，轴承座上下各有一个圆柱滚子轴承，中间固定有一平面轴承，各轴承的润滑由黄油泵集中润滑。
图6 转子轴承座
转子体部分由轴、压盘、叶片组成，由于两个转子转速、转向及作用不同，所以虽然在结构上一样，但是叶片及安装方式也有所不同。
图7 顺时针转子
图8 逆时针转子
图7和图8中分别显示了两个转子的基本结构，两个转子的叶片都是通过压盘上的销轴直接固定在压盘上，层层叠加，最后由上部小压盘将每个压盘固定；两个转子体底部均安装有L形叶片，主要是将混砂机底部的砂子抛起，然后均匀混合。但是其中一个转子上部安装有长叶片，主要是为了将抛起的砂子压下，使砂子在长叶片以下空间均匀混合。在图7和图8的右上角有各转子叶片的安装示意图，他们分别显示的是每个转子上叶片的安装方向，其中一转子叶片的刀口超上，另外一转子叶片的刀口超下，主要就是为了使砂子混合均匀。
2.5 加水系统及质量工程师
EIRICH混砂机的加水系统主要由水称、储水斗及加水气缸组成，主管路中安装有带弹簧自动复位的闸阀，加水量主要靠水称中的压力传感器控制，当加水量达到设定值后主管路中的闸阀关闭，在混砂需要加水时储水斗下端密封的带弹簧复位的气缸打开，水均匀的加入到混砂机内，使用带弹簧复位气缸的主要目的是为了防止在停气的状态下储水斗中的水进入混砂机内。
EIRICH混砂机的型砂在线检测即质量工程与DISA公司的SAM16/180S混砂机不同，SAM16/180S混砂机的型砂在线检测是在混砂的过程中从混砂机内取砂，检测后反馈到计算机，计算机根据检测结果不断调整成分使型砂达到工艺要求，而EIRICH混砂机的质量工程师安装在卸料后的第一条皮带上方，检测的是混好的砂子，将检测结果反馈于系统，下一批次混砂的时候根据前一次检测结果调整成分，保证混砂质量，这样就要求型砂的成分比较稳定。
2.6 卸料系统
EIRICH混砂机的卸料系统主要由卸料门油缸、摆臂、连杆机构及卸料圆盘组成，图9。
图9 卸料机构
为卸料机构，图9中卸料机构中间的摆臂的圆柱形底座与混砂机本体部分由螺钉固定，卸料门油缸活塞杆的前端与摆臂左端固定，右侧的圆盘主要用于混砂机卸料口的开启和关闭。摆臂能够绕圆柱形底座旋转，在卸料门开启和关闭的过程中，卸料圆盘随摆臂旋转的同时，摆臂中的连杆机构能够推动卸料圆盘上下移动，从而完成卸料门的开启和关闭。EIRICH混砂机的卸料系统设计巧妙，一个油缸能够使摆臂完成两个动作，但缺点是长时间使用后由于摆臂自重作用造成摆臂下沉，卸料门密封不好，会有漏干砂的现象。还会造成圆柱形底座的轴出现裂缝，从而使卸料门合不严的现象。
3 常见故障及分析
EIRICH混砂机总体来说故障率比较小，但是也会存在一定的缺陷，但是设备主要在于维护，如果维护好能够较大的延长设备的使用寿命。其常见故障主要有以下几点：
（1）转子温度过高，检查更换转子上下轴承，并检查黄油润滑系统是否良好；
（2）转子体部分脱落，转子体部分脱落会损坏另外一个转子，主要是长时间使用后转子体与转子轴承座固定的螺钉松动，所以在日常点检和检修时应注意；
（3）混砂机耐磨胶皮内衬板及底板磨损，应及时更换；
（4）筒体内壁粘砂，检查耐磨胶皮内衬板磨损情况及壁刮板刮刀的磨损情况，及时更换。
（5）臂刮板旋转不到位，臂刮板背部积砂严重，及时清理臂刮板的积砂；
（6）水称漏水，弹簧复位气缸内有积水，应及时排水；
（7）卸料门漏砂，卸料门定位螺钉调整或卸料门密封圈磨损，更换密封圈；
（8）摆臂下沉，摆臂旋转底座轴因根部出现裂缝，更换轴；
（9）卸料圆盘下降不到位，检查卸料圆盘下的防尘罩是否破裂，导向座内进灰加速导向套的磨损，及时更换防尘罩。
（10）黄油泵或黑油泵工作不正常，检查是否油泵蜗轮、蜗杆磨损，清理输油管路，黑油部分检查喷嘴是否堵塞。
4 结束语
EIRICH混砂机是目前世界上比较先进的也是结构合理的混砂机，受到很多铸造企业的青睐。混砂机本身故障率很小，但是如果实际使用过程中我们不注意维护，设备出现故障也是难免的，所以我们要加强设备的管理，特别是加强设备的日常点检和维护，充分发挥设备的性能。
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