輪轂、制動鼓、直/橫拉桿臂、轉向節噴淋清洗機

通過式小件清洗機方案簡介

1、設備總體考慮和工作流程設置

（1）清洗節拍的確定 根據清洗的對象，主要是清洗小件（輪轂、制動鼓、直/橫拉桿臂、轉向節）等零件，根據每天的清洗量，初定輸送網鏈速度為0.5-1.8m/min，速度可調，實際工作速度為0.6-1.2m/min，速度可調，每天按7小時計算。 根據工件的實際情況，工件采用連續通過的方式輸送，節拍定為8分鐘（可調）。 清洗節拍是一個可調整的參數，在實際生產中，可根據實際的情況，增加或減少，前提是清洗的質量滿足要求。 由于需要采用噴射清洗、漂洗、烘干的方式，我們確定采用直線布置的方式。即一頭進，一頭出的方式。

（2）輸送的方式確定 由于工件清洗方式為連續通過式，所以，我們確定采用網鏈連續輸送的方式。 上料工段設置有工作臺，其結構為無動力滾筒輸送。 噴射清洗、漂洗、烘干、補吹干、下工件等全部采用一個輸送系統，采用網鏈的輸送方式，該網鏈是間隔較寬的網鏈，只要能拖住工件即可。

（3）清洗機的擺放方式 采用清洗通道一字擺開的方式，后部設置清洗液儲液箱、過濾器等附件?？紤]便于人工的上料，應盡量降低上料平臺高度，最終確定工件的上料高度為0.9米。 清洗機總體占地面積約為8.0米×3.0米，直接擺放在地面上，不需要下沉。

（4）清洗的方式 根據客戶的要求，采用噴射清洗的方式,噴射清洗為全覆蓋噴射清洗。

（5）工藝流程設計 根據用戶的要求和我們的實踐經驗，設置的工藝流程如下所示： 準備工作→上工件→輸送工件等待位→輸送到清洗室→噴射清洗→噴射漂洗→熱風吹干→人工補吹干→卸下工件→進入到下次循環

2. 工藝流程簡介

 ⑴準備工作：主要是提前給清洗液預熱（在首次開機時，預熱時間需要1.0小時，），將零件裝運到清洗機上料臺附近。

 ⑵上工件：可采用人工搬運上料，也可采用機械搬運上料（行車、叉車、電動葫蘆等）。

 ⑶輸送：工件由上料臺輸送到噴射清洗室前空位等待工位。

⑷噴射清洗：當工件到達噴射清洗工位后，噴射清洗擋水板下降，將工件罩住，防止清洗液的串液，然后開啟噴射清洗泵，噴嘴將上下左右面對工件進行高壓噴射清洗。

 ⑸噴射漂洗：噴射漂洗與噴射清洗的過程是完全相同的，主要的不同就是使用的液體不同，漂洗液主要是清水加防銹液。

 ⑹水分烘干：漂洗后，工件進入到烘干工位，然后將開啟熱風機，將熱風送到清洗室，對工件進行熱風烘干。

⑺人工補吹干：當工件被烘干后，將被送出烘干室，烘干室外留有一個人補吹干工位，采用手動氣槍的方式，將工件殘留水分吹干，為后續的下工件做準備。

   ⑻檢查并卸工件：在下料位對工件進行檢查，對個別有積水的地方用壓縮空氣槍吹干，然后取下工件，完成工件的整個清洗過程。

⑼整個工件從清洗到結束，大約需要8分鐘（可調整）。

 ⑽若工件尺寸過小，也可采用工件籃裝載工件，其清洗過程與上述一致。

3 、主要技術指標 根據廠方的要求，結合工件的實際情況，確定其主要技術指標如下： ▲上料平臺高度：0.9m ▲清洗節拍：8分鐘（可調） ▲主機外形尺寸：長×寬×高：約8000×3000×3000（直接布置在地平面上） ▲設備占地面積：約8米×3.0米（含電控柜） ▲清洗室尺寸：長×寬×深≈5300×1100×1900 ▲清洗室通道有效寬度和高度：700×600 ▲儲液箱尺寸：3500×1000×700 ▲設備裝機總功率：約130 Kw（1小時預熱）。平時使用功率：約100KW以下. 其中： ●噴射泵功率：11KW ●漂洗泵功率：7.5KW ●清洗液體加熱功率：約30Kw ●漂洗液體加熱功率：約30Kw ●水分烘干功率： 約40Kw ●拖動功率：約3Kw ●其他：約5Kw ▲噴射泵流量：42m³/h ▲噴射漂洗泵：42m³/h ▲設備用水量：約2噸 ▲清洗/漂洗液溫度：50～70℃（可調） ▲熱風烘干溫度：80～120℃（可調） ▲壓縮空氣壓力：0.5～0.7Mpa,儲氣量：0.5m3（由用戶配儲氣罐） ▲噴射清洗后的排屑方式采用接渣籃的方式 ▲儲液箱上設有油水分離器。 ▲加熱溫度可自動控制、溫度可調； ▲水箱內設置油水分離裝置，油水分離能力超過50L/ h，除油后的清洗液內含油量不大于5ml/L； ▲超聲波槽設置有液位報警裝置，可提醒補液。 ▲裝有蒸汽冷凝裝置，可對霧氣進行處理，冷凝水回流到清洗槽。 ▲儲液箱內設有上下液位計，可對高低液位自動報警 ▲各箱體都設有排水裝置，可對清洗后的污水定期排除。 ▲儲液槽為雙層保溫結構，內外均為不銹鋼材質，設有自動加溫裝置，溫度可設置，設有高低液位計，當液位高出或低于設定液位時，能自動報警。 ▲漂洗系統設有精密過濾器，精密過濾精度：20μ。使清洗質量達到用戶規定的要求。 ▲采用PLC（根據用戶需要選擇）進行控制，可對流程、溫度、液位、速度等參數進行控制，并進行高低位的限制與報警，設有緊急停止按鈕，手動自動可轉換。 ▲采用觸摸屏顯示與操作。 ▲氣動元件采用亞德客產品 ▲配有壓縮空氣槍，可對工件根據需要進行吹水處理。 ▲設備噪音：≤85分貝 ▲清洗介質：水基清洗液

5 、設備構成簡介 該設備主要由三大部分組成，即：機械部分、水循環部分和電控部分。下面做簡要介紹。

 5.1 機械部分 該部分主要由整體機架與殼體、清洗室、噴射清洗系統、噴射漂洗系統、工件輸送系統、熱風烘干系統、排渣與過濾系統、清洗液與漂洗液循環過濾系統、加熱系統、儲液箱、油水分離器等組成。

5.1.1整體機架與殼體 整體機架與外殼均采用普通碳鋼制作，并進行油漆防護，保證外部的美觀。下部采用框架與門結構形式，與液體接觸的材質全部采用不銹鋼材質或其他防腐性材質制作，防止產生銹液。

 5.1.2清洗室 該清洗室是一個綜合工作室，在該室內進行噴射清洗、噴射漂洗、吹水、烘干等工藝過程。 該清洗室主要由清洗室體、支架、導流槽、各種安裝支架等組成。下面分別做簡單介紹。 ▲清洗室體：該室體采用不銹鋼板做內封板，防止生銹。外部直接采用清洗室的殼體。在清洗室內分成幾格，便于清洗與漂洗等工位的安裝，同時，在清洗室內還有一些不銹鋼支架，安裝內部的機構。輸送機構等均安裝在清洗室內。 ▲導流槽：是安裝在清洗槽下面的一個斜面槽體，可將清洗后的液體導流到儲液箱。該導流槽分成幾個部分，即將清洗液導流回清洗液儲液箱，漂洗液導流回漂洗液儲液箱。 ▲各種安裝架：由于在該清洗室內需要安裝噴射清洗系統的噴射系統、漂洗系統、熱風烘干的管道等，因此，在清洗室內還安裝有各種安裝支架。

 5.1.3噴射清洗系統 該機構主要由高壓噴射泵、過濾系統、噴射管、不銹鋼管道及噴嘴等組成，噴嘴布置在噴射管上，在噴射清洗時能徹底去除殘留的污物。 ▲噴射清洗系統：該系統主要由噴射泵、噴嘴、管道調壓閥、截止閥、過濾網等組成； ▲噴嘴采用不銹鋼噴嘴組合布置，大約50只6.5號噴嘴，在0.5MPa壓力下，流量大約為6升/分（噴嘴水量根據實際情況增減）； ▲清洗泵采用不銹鋼耐酸堿立式泵； ▲清洗泵流量：42m3/h； ▲清洗泵揚程：48 m ▲噴射泵功率：11Kw ▲在泵的入口設置了過濾器。 ▲清洗液的儲液箱在清洗室的后部，液體通過導流槽回流到儲液箱，不需要回液泵，這樣可以較徹底的將液體回送到儲液箱。 ▲回送的液體還將經過接渣盒。 ▲在噴射清洗時，采用固定噴淋的方式，采用上下左右四個面同時噴淋清洗。 ▲在噴射清洗工位，設有擋板，在噴射清洗時，防止液體的串液。

 5.1.4噴射漂洗系統 該機構與噴射清洗系統基本相同，主要由高壓噴射泵、過濾系統、噴射管、不銹鋼管道及噴嘴等組成，噴嘴布置在噴射管上，在噴射清洗時能徹底去除殘留的污物。 ▲噴射漂洗系統：該系統主要由噴射泵、噴嘴、管道調壓閥、截止閥、過濾網等組成； ▲噴嘴采用不銹鋼噴嘴組合布置。大約50只6.5號噴嘴，在0.5MPa壓力下，流量大約為6升/分（噴嘴數量根據實際情況增減）； ▲清洗泵采用不銹鋼耐酸堿立式泵； ▲清洗泵流量：42 m3/h； ▲清洗泵揚程：32 m ▲噴射泵功率：7.5Kw ▲在泵的入口設置了過濾器。 ▲清洗液的儲液箱在清洗室的后部，液體通過導流槽回流到儲液箱，不需要回液泵，這樣可以較徹底的將液體回送到儲液箱。 ▲回送的液體還將經過接渣盒。 ▲在噴射清洗時，采用固定噴淋的方式，采用上下左右四個面同時噴淋清洗。 ▲在噴射清洗工位，設有擋板，在噴射清洗時，防止液體的串液。 ▲噴射漂洗時，所用的液體與清洗液不同，主要是清水加防銹劑等。

 5.1.5工件輸送系統 工件輸送系統為網鏈式式輸送。下面做簡單介紹： 網鏈輸送的模式，即由不銹鋼鏈條加上不銹鋼串桿組成輸送網鏈，保證工件在上面能平穩擺放，并不得大幅度移動，同時，下部要由足夠的空隙，便于工件的清洗，可選擇較大孔距或較大間距的網鏈。 該部分主要是由減速機、傳動機構、不銹鋼網鏈、導向機構、支架，擋料板等組成。

 5.1.6熱風烘干系統 該系統主要由風機、加熱室、風管、空氣過濾裝置等組成，完成對清洗后工件的烘干。 ▲該系統主要由風機，管道，加熱室、不銹鋼翅片式加熱管、排風系統等組成； ▲加熱室采用翅片式不銹鋼加熱器加熱，外部有保溫層；采用尾端上部送風的方式送熱風。 ▲加熱器的功率約為40KW ▲熱風烘干溫度：60～100℃（可調） ▲風機在加熱室的上部，對加熱器吹風；熱風通過加熱室對工件加熱。 ▲加熱后的余風通過風管從底部排出； ▲排出的熱風再經熱交換器循環利用； ▲進風除了循環風外，還可以通過閥門進一部分新鮮的空氣。 ▲在底部，有一部分水將通過管道進入排污管排出。 ▲在進風口設有空氣過濾裝置，保證烘干空氣的干凈。

5.1.7人工吹水槍 為了防止烘干后工件上還有余水，特設置了采用壓縮空氣的人工吹水槍。在下料工位，可以通過該槍將工件上個別地方的積水吹走，加速其干燥。

 5.1.8清洗液排渣及過濾系統 該系統主要由過濾網、管道、接渣盒、過濾系統等組成。 由于在清洗的過程中，從工件上洗下的雜質需要及時清理，否則，就會對后續的清洗產生影響。因此，排渣和過濾在清洗機的設計中是很重要的。一般說來，過濾精度低，工件將不能洗干凈，但過高，又容易產生堵塞，而且過濾面積要很大，成本會很高。所以合適的過濾精度是非常重要的。在本方案中，對清洗系統，設置了3道過濾。首先，清洗槽中的液體在回流時將首先回送到接渣盒構，對液體進行初過濾，較大顆粒的物質將被過濾，由操作人員每天下班前進行處理。液體經過出渣機構后將經過2道網格，在進入噴射泵或供液泵前，還有一道籠式濾器的過濾，以保證過濾的精度。

 5.1.9漂液體循環過濾系統 在該設備中，為保證漂洗液的質量，特設置了漂洗液循環過濾系統。該系統主要由噴射泵、接渣盒、精密過濾器、管道、儲液箱等組成。從工件上流下的液體將首先通過一個接渣盒流入儲液箱，儲液箱被分成3格，每兩格之間用過濾網隔離，過濾網是逐步加密的。在漂洗泵的前面有一個過濾籠，以保證泵的正常工作，在噴射泵的后面，還有一道籠式濾器的過濾，確保過濾的質量和過濾精度，提高清洗的質量。

5.1.10加熱系統 該設備有三套加熱系統，即清洗液的加熱、漂洗液的加熱，烘干熱風加熱。主要由加熱元件、加熱管、溫度傳感器等組成。將清洗液和漂洗液加熱到合適的溫度，可以提高清洗的質量。 由于噴射泵的流量為0.7噸/分鐘，清洗液儲液槽的液體容積按1m3進行設計（考慮到泡沫和下部沉淀室的需要），按1小時的預熱時間（加熱50度）計算。加熱1m³的液體，加熱功率約為30 kw.該功率是在初次使用時的加熱功率。在正常工作后，由于儲液箱是有保溫層的，在連續使用或者第二天使用時，溫度不會降低很多的，故加熱的時間不會需要1.0小時，一般40分鐘加熱即可。 在漂洗液儲液箱和清洗液加熱中，加熱的功率為30Kw。 熱風烘干的功率約為40Kw，采用熱風干燥的方式。

 5.1.11儲液箱 該設備有兩個儲液箱，即清洗液儲液箱、漂洗液儲液箱。兩個箱體的結構與尺寸基本相同，下面以漂洗液儲液箱為例進行介紹。 該儲液箱主要由箱體、過濾器、排污閥、保溫層等組成。漂洗液儲液箱分成三槽，在內槽之間設有半截式過濾網，采用沉降與過濾網相結合的過濾方式，以保證下次使用的清洗液的清潔度。 ▲漂洗液液儲液箱的容量為0.8噸（尺寸約1500×1000×700），實際儲液為0.6噸（考慮到液體的空位和泡沫的影響等） ▲儲液箱的內壁用SUS304不銹鋼板制造，為防止清洗液的滲漏與揮發，該儲液箱進行了嚴格的密封處理； ▲過濾網作成可抽插的門式結構，便于過濾網的清洗與更換； ▲在儲液箱內部，都裝有溫度傳感器和高低液位傳感器； ▲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。 ▲為保證清洗的質量，應定期對清洗液進行更換，并對儲液箱的進行徹底的清潔處理； ▲在每個儲液箱中，都設有高低液位傳感器，在超過規定的液位后，都會自動報警； ▲在儲液箱中，都設有溫度傳感器，當低于設定溫度時，啟動加熱器，當高于設定溫度時，將停止加熱器加熱。 ▲在清洗液儲液箱和漂洗液儲液箱中，都裝有油水分離器。

  5.1.12油水分離器 由于工件表面有油污，故需要對清洗液和漂洗液進行油水分離處理。在該設備中，油水分離器設置在儲液箱的上部液面較為靜止的地方。將油污及時收集，可保證清洗的質量； 在該設備中，設有一臺油水分離器，設在清洗液儲液箱上。

 5.1.13排污系統 排污系統分是指清洗液漂洗液的間斷性排污。 對于清洗液的間斷性排污，是指需要更換或清洗儲液箱時，對液體的排污。該系統主要由管道連通器、手動閥、排污閥等組成。一般情況下不使用，只有在更換清洗液時，開啟此系統，即可將廢液排出。

5.1.14蒸汽冷凝系統 收集清洗室及烘干室內的高溫蒸汽，熱量回收利用，冷凝水排出，便于節能及改善清洗環境。 其他部分由于比較簡單，不再作介紹。 5.2電控部分：

 5.2.1概述 本清洗機采用西門子S7-200系列或三菱系列PLC對清洗過程進行控制，人機操作界面采用觸摸屏，PLC與觸摸屏進行通訊，觸摸屏畫面直觀地顯示各機構的運行狀態。PLC對各傳感器的輸入信號進行掃描、邏輯運算處理、再發出控制指令去控制各運動機構執行相應的動作，實現各清洗工序按次序完成；同時系統設置了自動和手動選擇，可以對各工序進行單獨的控制操作，以適應實際生產中的特殊需要。

5.2.2電氣控制的設計準則 ⑴符合工藝要求； ⑵先進性、合理性、實用性、經濟性； ⑶安全可靠性，具有連鎖互鎖功能，防止誤操作；