減殼零件旋轉噴淋清洗機

1  設備的基本技術參數和說明

1.1基本工藝技術參數

1.1.1工藝流程簡介

清洗對象：減殼；材質：鑄鋼

根據廠方的要求，結合我們的經驗，工藝路線如下表所示（本表步進節拍為2分鐘，過渡時間假定為10秒，每次1件，即2件/分鐘）

工藝流程簡介如下

工件輸送采用旋轉步進的方式，在旋轉工裝中，對應有工件夾具。在工件夾具中，只要更換不同的底板，就可以適應不同的工件。而該工件底板是可以與工裝分離的，為抽插式結構。因此，對于更換工件品種，非常方便。輸送采用步進旋轉輸送的方式，節拍為2分鐘（可調整）。

▲ 人工上工件

由人工從工件夾具中拉出底板，將工件放置到底板上（不同的工件對應不同的底板，按一面兩孔方式定位），然后將底板推入到工件夾具中固定。等待送入到下一個工位，即一次高壓噴射清洗工位。

▲ 一次高壓噴射清洗

由于該工位要兼顧多個工件，為保證各關鍵孔點的清潔度，必須要有噴嘴保證，因此，在某個工件定點清洗時，有些噴嘴將變成了散射清洗的功能，此外，為了使工件的所有表面得到清洗，也將專門布置一些散射噴嘴。因此，當工件進入到該工位后，除了要對重要的孔位進行定點噴射清洗外，同時，還將對工件的各外露表面進行噴射清洗，將工件上的基本污質初步清洗。

▲ 二次高壓噴射清洗：

當工件進入到該工位后，布置在內部的旋轉噴射清洗噴嘴將進入到工件內部，在噴射液的作用下，進行旋轉，同時，對工件的四周開始清洗。這樣，工件內部將得到較好的清洗。

同時，在內部進行旋轉清洗的同時，布置在工件外部的噴嘴將對工件進行再次的散射噴洗。使工件得到進一步的清潔。

▲ 一次高壓噴射漂洗：

當一組工件進入到該工位后，與前述的內孔旋轉清洗一樣，布置在底部的旋轉噴射漂洗噴嘴將進入到工件內部，在噴射液的作用下，進行旋轉，同時，對工件的四周開始漂洗。這樣，工件內部將得到較好的漂洗。

同樣，在內部進行旋轉漂洗的同時，布置在工件外部的噴嘴將對工件進行再次的散射噴洗。使工件得到進一步的清潔。

▲ 切水：當工件進入到該工位后，布置在工件上部的吹水噴嘴將壓縮空氣噴到工件將，對工件進行切水作用，為后續的烘干做準備。

▲ 熱風烘干：切水完成后，工件將被輸送到熱風烘干槽，在此槽中，對工件進行烘干，采用熱風烘干的方式，去掉工件表面的水分，采用了三個工位，時間約6分鐘左右。

▲ 吹水/人工卸下工件：當工件輸送到下料工位后，由人工在此對有些盲孔進行吹水作業，然后由人工將工件連同底板一起從工件夾具中拉出，然后取出工件，并放入新的工件。

1.1.2基本工藝技術參數

★ 采用旋轉步進的輸送方式，輸送的節拍為2分鐘（可調），

★ 每次處理的工件數量為1件

★ 清洗機節拍：2分鐘/1件。（即每小時處理工件的能力為30件）

★ 裝機總功率：約60 Kw（不含熱風爐與燃氣蒸汽發生器）；

其中：

噴射泵功率：15×3=45kw

清洗液加熱：采用燃氣蒸汽發生器（以實際計算為準）

烘干功率：采用天然氣熱風爐（以實際計算為準）

蒸汽冷凝器：3KW

高壓風機切液功率：5.5KW

輸送電機功率：1.5KW

★ 采用西門子PLC可編程控制器對生產線進行控制，具有壓力、溫度、液位、速度等多種控制和顯示。設有故障報警。人工和自動可轉換，還可根據用戶的需要設計多種工作模式供選擇使用。

★ 過濾系統采用磁性過濾器、接渣盒、過濾網與精密過濾器等組成。

★ 采用油水分離器除去油污。

★ 與液體接觸材料全部為不銹鋼材質或其他工程塑料等不會生銹的材料。

★ 氣動元件采用亞德客產品。

★ 整機噪音小于85分貝。

★ 以上工藝參數都是初步參數、在設計中會有所調整。

2 設備各部分簡介

2.1設備組成

▲ 一次高壓噴射清洗部分

△ 定點清洗系統

△ 定點清洗室

△ 清洗液循環過濾與加熱系統

▲ 二次高壓噴射清洗部分

△ 清洗室

△ 內腔噴射清洗系統

△ 循環過濾系統

▲ 一次高壓噴射漂洗漂洗部分

△ 漂洗室

△ 漂洗系統

△ 過濾循環系統

▲ 水份烘干室部分

△ 烘干室

△ 加熱系統

△ 熱風循環系統

▲ 切水系統

△ 高壓離心風機

△ 管道及風刀、風嘴

▲ 設備輸送系統

△ 輸送機構

△ 工件定位

▲ 電控系統

2.2設備各系統簡介

▲ 一次高壓噴射清洗清洗部分

一次高壓噴射清洗系統其實是包含兩部分清洗，一部分是針對重要的孔和部位的定點清洗，另一部分是對工件的散射清洗。由于該清洗機需要清洗機幾個品種的工件，但各個品種的工件尺寸并不相同，為了簡化工件定位機構，因此，其定位噴嘴是根據幾個工件的重要孔位布置的。也就是說，在清洗某個工件時，除了針對這個工件的定點噴嘴外，其余的定點噴嘴也成了散噴噴嘴。另外，為了全覆蓋幾個工件的外表面和可清洗的內表面。也布置了一定數量的散射噴嘴。另外，在工件的內部，還設置了旋轉噴射頭，可對工件內部進行旋轉噴射清洗。

該部分主要由噴射泵系統、噴射清洗室、固定噴嘴系統、旋轉噴射頭、儲液箱、過濾循環系統等組成。下面分別加以介紹。

△ 噴射清洗室：該室為獨立的單室結構，除上部為敞開外，其余5個面均為焊接密封。而上部通過上蓋密封，保證液體不外流，全部為不銹鋼內腔。

△ 噴射清洗系統：該系統主要由高壓噴射泵、過濾籠、氣動三通球閥、定點噴射盒、散射噴嘴等組成。泵的揚程為80米，流量為42噸/小時，泵的功率為15KW。

△ 固定噴嘴系統和旋轉噴射頭，固定噴嘴系統主要由兩類噴嘴組成，一類是定點噴射噴嘴（與工件的關鍵工位對應），一類為散射噴嘴。

△ 儲液箱與排污系統：該儲液箱的內壁用不銹鋼板、外壁用冷板制造，中間加骨架與保溫材料。該儲液箱被分成三大格，兩格之間用過濾網隔離，過濾網作成可抽插的門式結構，便于過濾網的清洗與更換。在回液管道中裝有磁性過濾器。在儲液箱中，還裝有蒸汽輸送管道，用以加熱清洗液體。在儲液箱每格的的底部，裝有排污閥，當需要更換清洗液時，可以排出廢棄的清洗液和污物。所有的排污閥是連成一體的，便于工廠的集中排放。該儲液箱的體積為：1400×1100×800. 為保證清洗的質量，應定期對清洗液進行更換

△ 油水分離器：由于在脫脂清洗的過程中，會有一定的油脂懸浮在清洗液的液面，影響清洗的質量，因此需要將其去除。在本方案中，特設置了帶式油水分離器，可將儲液箱中的油污自動清除，提高清洗的質量，同時也可提高廢液的排放標準。

△ 磁性過濾器：該過濾器采用磁性吸附鐵質的原理，可將污質中的鐵屑等直接吸附，處理十分方便。

△ 循環過濾系統：該系統主要由接渣盒、磁性過濾器、過濾籠、過濾網與管道等組成。為使清洗液循環利用，特設置了三道過濾。過濾加熱的流程是：當對工件進行噴射清洗時，清洗液將通過導流槽回送到清洗液儲液箱，首先清洗液將通過磁性過濾器，磁性污質則被吸附過濾，然后再通過接渣盒，較大顆粒的物質將被接渣盒接住，液體將通過接渣盒底部過濾網流到儲液箱，操作人員每天下班時應對磁性過濾器和接渣盒上進行清潔處理。液體在經過上述兩次處理后，才回流向儲液箱。儲液箱又分為三格，每兩格之間用過濾網分隔，部分污質在儲液箱內過濾網的作用下將沉淀在儲液箱的底部。從儲液箱出來后的清洗液將通過一過濾籠進入循環泵，過濾精度是逐步加密的，使得清洗的質量逐步提高。再次過濾后的液體通過噴射泵對工件進行清洗。完成了循環使用。

△ 液體加熱及控制：采用蒸汽方式。主要天然氣蒸汽發生器、溫度傳感器、控制等部分組成，主要保證清洗液體在一定的溫度范圍內；由于清洗液加熱需要一定的時間，所以清洗機工作前需要對清洗液提前預熱。

△ 天然氣蒸汽發生器：天然氣經過爐頭燃燒傳熱來加熱給水，最終使水變為具有一定參數的品質合格的過熱蒸汽。再將蒸汽通過管路引入水箱，從而對清洗液進行加熱。

△ 排污及清潔：由于在清洗時分離的污物主要積于儲液箱中，因此需要在清洗的過程中不斷的將污物過濾，以保證清洗的質量。但液體在使用一段時間后，總會變臟，因此，為保證清洗液的品質，一般需在一段時間內對清洗液進行全面的更換。在更換液體時，應對儲液箱的進行清洗。

△ 液料添加：由于在清洗過程中有熱量的散發及污物的排出，會使清洗液不斷的減少，故必須對清洗液進行隨時的補充。但經常性的添加會使操作變得十分煩瑣，故一般不須進行液料的添加，只有當液體減少到一定的時候時才進行添加或更換。在該儲液箱中，設置了液位計，當液位到達低位時，會自動報警，提醒更換或添加新的清洗液。

▲ 二次高壓噴射清洗部分

該部分與上部分清洗基本是一樣的，只是外部噴嘴布置都是散射噴嘴，可對外表進行覆蓋式清洗。

由于內腔的結構復雜，一般的直射噴射清洗不能達到要求，因此，在本方案中，考慮的是旋轉噴嘴，使得能清洗到內部的各個角落。

該部分主要由清洗室、噴射清洗系統、循環過濾系統、旋轉噴射機構、閥門轉換機構等部分組成。

△ 清洗室：該室與前述的噴射清洗室相同。這里不再贅述。

△ 噴射清洗系統：主要由不銹鋼噴淋泵、過濾籠、閥門轉換系統、噴淋機構、閥門管道等組成。泵壓力為0.8Mpa，流量為42m³/小時，功率為15KW.口徑為80毫米。

△ 內腔噴射機構：主要由旋轉噴嘴、支架、擺桿等組成，噴流可在工件內腔自動旋轉。

△ 循環過濾系統：該循環過過濾系統與前述的定點噴射循環過濾系統相同，具體的可參看前述說明。

△ 散射機構：為了充分清洗工件，在該工位除了清洗工件內腔外，還在工件的上部布置了散射噴嘴，可以對工件的外表面進行進一步的清洗。

▲ 一次高壓噴射漂洗系統

該系統與噴射清洗系統是一樣的，但是在清洗泵的后面，增加了一臺精密過濾器，過濾的精度為20μ。主要是為了保證漂洗后的精度。

▲ 切水部分

該部分主要由切水室、吹水系統等組成。

△ 切水室：該室為不銹鋼制作，與所有的噴射清洗室等成為一個整體。

△ 吹水系統：該系統主要由高壓離心風機，閥門控制系統、氣動三聯體、管道、風刀等組成。

▲ 天然氣熱風爐

     △ 天然氣熱風爐的燃料通過燃燒器燃燒，產生高溫燃氣。并借助具有強化換熱措施的熱風爐將高溫燃氣的熱量傳導給被加熱的空氣，高溫燃氣經熱量散發后溫度降低至200°C以下，由引風機排放大氣。需加熱的空氣通過選配的鼓風機送入熱風爐吸熱后，溫度升至額定值從熱風爐出口送出。當熱風溫度達到額定的上限溫度時，燃燒器會自動停止燃燒或自動轉為小火焰燃燒，當熱風溫度降低到額定的下限溫度時，燃燒器又會重新點燃運行或轉為大火燃燒。

    △ 溫度升至額定值的熱風從熱風爐出口送出，經過管路引至烘干室內對工件進行烘干操作。烘干風溫可根據實際需要設定和調整。

▲ 水份烘干室

水份烘干室共有三個工步，烘干的時間為6分鐘。水分烘干系統主要由烘干室、高溫燃氣熱風爐、熱風循環系統等組成。

△ 水份烘干的溫度控制范圍為80～120℃，使用溫度一般為100℃左右。烘干的時間約為6分鐘左右。

△ 采用可拼裝機制石棉夾芯板制作，內壁為2.0mm不銹鋼板，外用采用冷板噴漆處理，保溫層為50mm優質纖維石棉。

△ 采用高溫燃氣熱風爐。通過風機將熱風從底部入口送入到烘干室。然后在烘干室的頂部開口回送，部分熱風可通過循環風機回送到烘干室繼續烘干，部分濕氣將通過蒸汽冷凝系統處理后直接排出室外。

△ 循環風機采用優質低噪音離心風機。

△ 溫度顯示用高精度數顯溫控儀。以便及時直觀地掌握烘室內溫度。

▲ 輸送系統

采用旋轉步進的輸送模式。該系統主要電機減速機、傳動機構、升降機構、旋轉蓋板、工件夾具、旋轉定位機構等組成：

△ 電機減速機：采用1.5KW的減速電機，工件盤旋轉的速度為3轉/分鐘（可調）。由于工件的位移為1/8轉，故輸送的時間約為2.5秒。

△ 傳動機構：主要由傳動軸，傳動齒輪等組成。

△ 旋轉架：該旋轉架主要是帶動工件進行旋轉并升降，將工件輸送到規定的位置。。

△ 工件夾具：由于該工件較大，故采用工件籠加底板的方式，底板可以從籠中抽出，底板在工件籠中的定位與夾緊方式都是相同的，所以，對應于不同的工件，只是底板不同而已。而地方則采用兩孔一面的方式定位。

▲ 蒸汽冷凝器：為了使清洗中產生的氣霧能及時處理，減少對車間的環境污染，在清洗機的上部裝了蒸汽冷凝器，可將氣霧進行冷凝處理，冷凝后的液體回到清洗機，干燥的空氣排到空氣中。

▲ 電控系統簡介

電控系統主要包含如下方面的控制：

△ 輸送系統的控制

△ 噴射清洗的控制

△ 內腔的控制

△ 氣動閥門的控制

△ 熱風烘干室的控制

△ 以上各段的連鎖控制

△ 水份烘干室的溫度檢測

△ 故障診斷與保護控制

△ 手動與自動的轉換等

下面對部分電控功能作簡要的介紹

本控制系統以西門子PLC為主控制器，各信號輸入到控制器，通過程序邏輯判斷，控制器輸出相應的命令，控制執行機構動作。

△ 主要控制對象和機構如下

輸送系統的速度、啟?？刂频?；

清洗機的控制（含噴淋泵、循環泵、轉換閥、氣缸、液壓缸、蒸汽發生器、液位等）

水份烘干室的溫度控制和開斷控制，含熱風爐、風機等控制；

各種到位檢測傳感器等。

△ 系統聯動控制

整清洗機的運轉，各機構相互之間有聯動關系，相互之間既有聯系又有制約，各機構的運轉通過控制器來統一調配，嚴格按照邏輯順序來執行，從而實現工藝要求，達到工藝目標,并保障設備的運行安全可靠。

△ 自動與手動轉換

△ 設備具有提前預熱功能，便于節省加熱時間。

△ 具有防撞、過載等安全防護功能。

△ 為保證設備的正常運行，在出現緊急狀況時能迅速停機，設有急停按鈕。

3 對設備的設計、制造、安裝、調試等方面采取的技術和組織措施

3.1設備的設計：充分了解與體現使用方的要求和意圖，把產品質量作為設計的首要前提，同時嚴格按國家的相關標準規定，使產品具有良好的可維護性和一定的通用性，盡量使設備操作簡單，維修方便，減輕操作人員的勞動強度?？倛D設計完畢，邀請甲方進行圖紙會簽后方能開始后續設計和制造。

3.2設備的制造：嚴格按設計圖紙進行生產，做到每道工藝有檢查，由專門的質檢員嚴把質量關

3.3設備的安裝調試：由本公司對設備進行安裝調試，需方提供必要的配合；安裝調試的時間大約為15天。在安調中將充分尊重用戶的意見，嚴格執行用戶的廠紀廠規。

4 供貨范圍

4.1減殼清洗機一臺，主要含有一下內容：

△ 機架與殼體：1套

△ 綜合清洗室：1套

△ 噴射清（漂）洗系統：3套

△ 清洗液儲液箱：2套

△ 漂洗液儲液箱：1套

△ 切水系統：1套

△ 烘干室：1套

△ 燃氣蒸汽發生器：1套

△ 熱風烘干系統：1套

△ 輸送系統：1套

△ 精密過濾器：1套

△ 磁性過濾器：2套

△ 油水分離器：3套

△ 電控系統：1套

4.2資料

▲ 設備使用說明書：3套，含以下內容

△ 設備使用和維修說明書

△ 設備總裝圖

△ 電氣原理圖、電氣布置圖、管路布置圖

△ 備件、附件明細表