金属管道随处可见,与我们的生活息息相关,大多数管道在使用前都要进行防腐处理,以达到减小腐蚀、延长寿命的目的。目前常用的除锈方法主要有酸洗法、喷砂法、高压水法、机械法等,酸洗法质量不稳定,产生的废气、废液对环境污染严重;喷砂法除锈效果较好,但容易产生二次锈蚀,废液对环境也有污染;高压水法除锈效果比喷砂法更好,但废液对环境有污染,而且除锈设备技术含量较高,目前国内还没有生产;机械法会产生大量锈尘,主要适用于大口径管道及管道外表面。这些方法由于受技术及设备的限制,都不适用于小口径(内径100mm以下)管道内壁的除锈,小口径管道内壁的除锈已经成为工厂急需解决的难题。课题研究设计的振动除锈机,应用振动原理将预置在管道内部的磨料抛掷起来,从而获得一定的能量反复冲击钢管内壁,达到清除锈斑、氧化皮的目的。磨料的冲击能量,可以通过调节振幅和频率来调整,每次可以处理10根长度尺寸3000mm、内径<100mm的钢管,机械化程度较高,提高工作效率,降低了工人的劳动强度,而且磨料可以反复使用,除锈成本较低,不产生有污染的副产物,是一种环保的新型除锈方法。课题研究完成的主要工作如下:(1)根据除锈机的工作原理和载荷情况,分析设计机构的运动方式及主要部件的结构类型,并合理地确定了除锈机的整体布局,使得整体机构比较紧凑;(2)根据设计参数要求确定振动系统的主要运动参数,并对主要零部件进行理论设计计算;(3)利用三维造型软件PRO/E对振动机进行实体建模,利用虚拟装配验证设计尺寸的合理性,保证工作时零件间不会出现互相干涉,并完成样机的工程设计图纸;(4)应用ANSYS软件分析关键件在正常工作状态下的位移矢量和应力状态,保证振动机在正常工作时,各部件能满足强度要求。经过计算和分析,认为整机结构较合理,各部件能够满足正常使用要求。