1 用戶對(duì)設(shè)備的基本要求

▲清洗機(jī)結(jié)構(gòu)采用步進(jìn)式通過方式。應(yīng)具備超聲波噴淋清洗、漂洗、風(fēng)切烘干等功能。整機(jī)采用PLC 全自動(dòng)控制，主要由超聲波噴淋清洗系統(tǒng)、漂洗系統(tǒng)、過濾循環(huán)系統(tǒng)、自動(dòng)溫控加熱系統(tǒng)、工作室、上下料輸送系統(tǒng)、風(fēng)切烘干系統(tǒng)、管路系統(tǒng)、電器控制部分、外框架等組成。

 ▲下料系統(tǒng)要求操作簡(jiǎn)單方便。按照用戶提供的工件設(shè)計(jì)制造工裝胎具，放置到清洗機(jī)托盤上，既可實(shí)現(xiàn)輸送軌道在工位上傳輸清洗，又適于方便的吊裝。

  ▲清洗機(jī)工作腔體設(shè)有可檢修設(shè)備的小門。在清洗腔內(nèi)應(yīng)對(duì)工件有多角度噴淋，噴射管上裝有可調(diào)噴嘴，噴管及噴嘴能快速更換、拆卸，噴嘴的方向可調(diào)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)工件的清洗。

 ▲清洗機(jī)與液體直接接觸的部位應(yīng)采用優(yōu)質(zhì)不銹鋼材料制作,防止腐蝕生銹。

 ▲清洗液槽，能實(shí)現(xiàn)清洗液的循環(huán)過濾。整個(gè)系統(tǒng)在個(gè)清洗框進(jìn)入到第二個(gè)工位時(shí)，下一個(gè)清洗框可以傳輸?shù)絺€(gè)工位并開始清洗，以提高清洗速度。清洗機(jī)工作時(shí)，機(jī)體應(yīng)保持密閉狀態(tài)，蒸汽不外漏且不能直排。

▲加熱方式為電加熱，清洗水溫保持在70℃左右。工作時(shí)，清洗機(jī)外表面溫度適宜，保證操作人員的人身安全。

▲配備一把手動(dòng)噴槍和手動(dòng)風(fēng)槍，針對(duì)個(gè)別沒洗到的深孔、盲孔進(jìn)行人工補(bǔ)充清洗并風(fēng)切。

▲上下料方式：通過懸臂吊或天車進(jìn)行上料和下料。

▲工作形式：人工上、下料，其余自動(dòng)運(yùn)行。

▲工作室有效尺寸：可滿足用戶圖紙要求同時(shí)清洗2件工件要求。

▲承重：按用戶提供的的工件同時(shí)清洗2件（含工裝胎具）

▲工件進(jìn)出工作室采用軌道小車（即工件由天車或懸臂吊放到進(jìn)出料小車后，自動(dòng)運(yùn)行）。

▲工作室周圍設(shè)計(jì)有走臺(tái)，方便操作人員進(jìn)行吊裝，轉(zhuǎn)運(yùn)工件，走臺(tái)設(shè)計(jì)為格柵式，可防水防滑。安全可靠。

▲設(shè)備具有的防護(hù)裝置，設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)噪聲≤85dB，提供安全操作指導(dǎo)書，危險(xiǎn)部位必須有文字和圖形標(biāo)示。

 ▲設(shè)備帶有指示報(bào)警和過壓保護(hù)器。

2. 超聲清洗簡(jiǎn)介

 超聲波清洗技術(shù)是一項(xiàng)且成熟的清洗技術(shù)。其原理是：通過超聲波發(fā)生器，將頻率高于20KHz的有震蕩信號(hào)進(jìn)行電功率放大后，經(jīng)超聲波換能器的逆壓電效應(yīng)轉(zhuǎn)換成高頻機(jī)械振動(dòng)能量，通過清洗介質(zhì)中的聲輻射，使清洗液分子振動(dòng)并產(chǎn)生無數(shù)微小氣泡。氣泡沿超聲傳播方向在負(fù)壓區(qū)形成、生長(zhǎng)，并在正壓區(qū)迅速閉合而產(chǎn)生上千個(gè)大氣壓的瞬間高壓而爆破，形成無數(shù)微觀高壓沖擊波作用于被清洗工作表面，即超聲波的空化效應(yīng)。這些氣泡在極短的時(shí)間和極小的位置上破裂產(chǎn)生的力將使附著在工件表面的污質(zhì)與工件脫離，達(dá)到清洗的目的。與一般的清洗方法相比，

它有如下的特點(diǎn)：

⑴清洗精度高。超聲清洗對(duì)具有內(nèi)外結(jié)構(gòu)復(fù)雜、微觀不平表面、狹縫、小孔、拐角、死角、元件密集等特點(diǎn)的工件均具有的洗凈能力，是其它清洗方法的。高頻超聲波特別適用于小顆粒污垢的清洗而不破壞其工件表面。

⑵針對(duì)性強(qiáng)。根據(jù)清洗對(duì)象的不同而調(diào)整不同的頻率，可使清洗達(dá)到良好的效果，尤其與其它清洗方法相結(jié)合，可使清洗效果達(dá)到。

 ⑶洗滌時(shí)間短、效率高?？晒?jié)省大量的勞動(dòng)力。

 ⑷清洗的一致性好。無論被清洗件是大是小，簡(jiǎn)單還是復(fù)雜，單件還是批量或在自動(dòng)流水線上，使用超聲清洗都可獲得手工清洗的一致的清潔度。 本通過式超聲波噴淋清洗機(jī)方案是應(yīng)北京南口軌道交通機(jī)械有限責(zé)任公司的要求專門設(shè)計(jì)的齒輪箱零部件清洗機(jī)，它僅需要用手工的方法將工件放入清洗籃中，設(shè)備將對(duì)零件自動(dòng)進(jìn)行超聲和噴射清洗，待洗凈后再用手工方法從清洗籃中取出即可。 根據(jù)零件清潔度的要求，設(shè)計(jì)為五槽式清洗機(jī)，下面對(duì)該清洗機(jī)進(jìn)行介紹。

3. 清洗機(jī)方案簡(jiǎn)介

3.1設(shè)備工作流程 該設(shè)備的方案示意圖如附圖所示，設(shè)備的工作流程如下表。（以6分鐘步進(jìn)周期為例進(jìn)行介紹，假定工件轉(zhuǎn)運(yùn)時(shí)間為1分鐘） 序號(hào) 工步名稱 時(shí)間（min） 溫度（℃） 備注 1 上工件 隨機(jī) 采用工件籃 2 超聲波清洗 5 50～60 初步噴洗，對(duì)污質(zhì)松化 3 噴射清洗 5 60～70 去掉絕大部分污質(zhì) 4 噴射漂洗 5 60～70 漂洗干凈 5 吹水 5 室溫 壓縮空氣 6 熱風(fēng)烘干 5 80～120 風(fēng)機(jī)送排風(fēng) 7 下工件

工藝流程簡(jiǎn)介：

1．準(zhǔn)備工作：主要是將清洗液體加熱到規(guī)定的溫度。對(duì)超聲波清洗槽供液。將工件籃裝入到本機(jī)中的進(jìn)料小車上，然后將待洗工件裝入到工件籃中，每籃可裝2件工件或多件其他工件。在裝工件時(shí)，一定要使工件間留有適當(dāng)?shù)目障叮ＷC清洗的質(zhì)量。

2．工件進(jìn)料小車自動(dòng)將工件籃送到待洗工位，等待清洗機(jī)內(nèi)部的智能輸送小車將工件籃送入到清洗機(jī)，為清洗作準(zhǔn)備；工件籃被智能輸送小車送到清洗槽后，工件進(jìn)料小車將自動(dòng)回到上料工位等待后面的上料。

3．超聲波清洗：輸送機(jī)構(gòu)自動(dòng)將工件籃送入超聲槽內(nèi)，然后設(shè)備將自動(dòng)關(guān)閉上蓋門。開啟超聲波發(fā)生器，對(duì)工件進(jìn)行超聲波清洗。由于步進(jìn)的周期設(shè)為6分鐘，故超聲清洗時(shí)間大約5分鐘（時(shí)間可自行設(shè)定）。通過超聲波清洗后，附著在工件表面的污質(zhì)將與機(jī)體松脫，為后續(xù)的清洗作為準(zhǔn)備。在超聲波清洗中，設(shè)有液體過濾系統(tǒng)，但為了保證超聲波清洗的質(zhì)量，在超聲波清洗時(shí)，該系統(tǒng)不運(yùn)行。當(dāng)工件轉(zhuǎn)運(yùn)期間，該系統(tǒng)開始運(yùn)行，主要是將表面的浮油通過溢流的方式送入超聲波儲(chǔ)液箱處理，當(dāng)工作半小時(shí)后（時(shí)間可根據(jù)清洗的工件的污染程度設(shè)定），然后開啟超聲波清洗槽下部的排水閥，將超聲波清洗槽內(nèi)的液體全部放入到儲(chǔ)液箱，通過一系列過濾，然后再將液體送入到超聲波清洗槽。該過濾主要是過濾固體污質(zhì)。 當(dāng)超聲波清洗完畢后，上蓋門將自動(dòng)打開，由智能輸送小車將工件取出，送到后面的噴射清洗工位。

4．噴射清洗：工件通過智能輸送小車送到噴射工位，上蓋門自動(dòng)關(guān)閉。清洗系統(tǒng)將對(duì)工件進(jìn)行噴射清洗。將污質(zhì)與工件脫離。 在本方案中，設(shè)計(jì)的是旋轉(zhuǎn)噴射機(jī)構(gòu)，為的是保證噴射的全覆蓋。同時(shí)也可以減少噴嘴的數(shù)量。在該方案中，一共布置了32個(gè)旋轉(zhuǎn)噴射桿，利用水流的作用使噴射桿旋轉(zhuǎn)。每個(gè)噴射桿上布置了5個(gè)噴嘴。為減少泵的流量，采用分兩次噴射的方式。 在本次噴射清洗后的液體，將通過接渣盒進(jìn)行出渣處理。通過過濾后的清洗液重新對(duì)工件進(jìn)行清洗。 總的噴射清洗的時(shí)間為5分鐘，故單面噴射清洗的時(shí)間為2.5分鐘。 噴射泵的壓力為0.68Mpa，流量為60噸/小時(shí)

5．手動(dòng)補(bǔ)洗：在噴射清洗后，可根據(jù)清洗的情況對(duì)工件部分不能自動(dòng)清洗的部位進(jìn)行手動(dòng)補(bǔ)充清洗。對(duì)于不需要的，該步可省略。

6．噴射漂洗：在完成了一次初噴射清洗和一次超聲波清洗后，再次對(duì)工件進(jìn)行噴射漂洗，基本上可使大部分的污質(zhì)與工件脫離。 噴射漂洗和噴射清洗是一樣的，只是噴射的液體不同。

7．7．切水吹干：輸送機(jī)構(gòu)自動(dòng)將工件籃送入切水槽內(nèi)，在切水吹干槽中，將通過風(fēng)泵對(duì)工件進(jìn)行切水吹水，為工件后續(xù)的烘干打下基礎(chǔ)。 切水時(shí)間也是5分鐘。

8． 8．熱風(fēng)烘干：輸送機(jī)構(gòu)自動(dòng)將工件籃送入烘干槽內(nèi)，在熱風(fēng)烘干槽中，將通過風(fēng)機(jī)將熱風(fēng)吹入槽內(nèi)，對(duì)工件進(jìn)行烘干，烘干采取熱風(fēng)循環(huán)的方式，為的是節(jié)約能源。烘干的時(shí)間為5分鐘。

9．9．卸工件：在熱風(fēng)烘干后，輸送機(jī)構(gòu)自動(dòng)將工件藍(lán)提出，放置到出料小車上，出料小車將自動(dòng)將工件籃輸送到下料工位，由人工對(duì)工件進(jìn)行吹水后，然后將工件從工件籃中取出，完成工件的整個(gè)清洗過程。 在人工卸下工件和工件籃后，出料小車將自動(dòng)回到接料工位，等待后面的工件籃。 在上面清洗的過程中，人工補(bǔ)充清洗和人工吹水將視清洗的情況定。另外，在清洗的過程中，每個(gè)清洗槽的上蓋門將自動(dòng)開啟和閉合。 步進(jìn)的節(jié)拍初定為6分鐘，可根據(jù)工件的污染程度做適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。 在本清洗機(jī)中，為了提高清洗的質(zhì)量，

主要從以下幾個(gè)方面做出了布置：

1. 合理布置工藝過程，使得超聲波清洗與噴射清洗互相照應(yīng)和配合；

2. 2.采用了不同的過濾手段和方法，保證了清洗液的清潔度；

3.  3.采用了高強(qiáng)度的超聲波布置和發(fā)生器，使超聲波的效果發(fā)揮到更好。

3.2主要技術(shù)指標(biāo)

 ▲本機(jī)清洗籃尺寸（內(nèi)空）：長(zhǎng)×寬：1700×950（可裝現(xiàn)有工件籃2只，其他工件多只）

▲清洗節(jié)拍：6分鐘（可調(diào)整），即20箱/小時(shí)

▲超聲清洗功率： 22.4KW，換能器采用中船重工715所換能器，超聲波發(fā)生器采用本公司第三代超聲波發(fā)生器產(chǎn)品

 ▲設(shè)備外形尺寸：長(zhǎng)×寬×高：約14600×5300×5000（操作面高1360，備有踏板）

 ▲清洗槽尺寸：長(zhǎng)×寬×深：2350×1500×1400，可用內(nèi)空尺寸：1880×1130×1050

▲工件小車行走速度：18m/min，采用施耐德變頻調(diào)速器

▲工件小車的提升方式：電動(dòng)方式，提升速度：8m/min

▲設(shè)備總裝機(jī)功率：約235KW 其中： 超聲波功率：22.4KW 噴射清洗液加熱：35×2=70 KW 超聲清洗液加熱：70 KW 噴射泵：11×2=22 KW 熱風(fēng)烘干：35 KW 超聲波液體供液泵：1.5KW 其他：約14KW 平時(shí)使用功率：約120KW

 ▲噴射泵與漂洗泵：流量：60噸/小時(shí)，揚(yáng)程：68米

▲手動(dòng)泵：壓力11Mpa，流量為0.5噸/小時(shí)：功率為：2.2kw

▲超聲波發(fā)生器：7臺(tái)

 ▲設(shè)備用水量：約6噸

▲壓縮空氣壓力：0.5～0.7Mpa,氣量：0.5m3

▲采用了精密過濾器，清洗液的過濾精度：≤10μm 管道、箱體密封性良好、不會(huì)有跑、冒、滴、漏，回流