零件清洗

零件清洗（精选六篇）

零件清洗 篇1

一、零件清洗的目的

对发动机零件进行清洗的目的如下:有利于对发动机零件进行分类检验, 及时发现发动机零件的缺陷, 掌握发动机零件的磨损程度和磨损规律, 从而确定发动机维修方案和维修方法;可以提高发动机运动部件的装配质量, 增加润滑效果, 减少各运动副之间的摩擦, 延长零件的使用寿命。

二、零件清洗的方法

1. 在清洗槽内洗刷

有些零件和装配总成, 最好是在盛有清洗剂的槽内用刷子清洗。为此应使用专门的尼龙刷, 其端部不易张开又较柔软。多数现代的清洗槽均装有一个泵, 通过手枪式握把喷嘴或挠性金属软管将经过过滤的清洗剂送入, 清洗槽的盖应连接有安全保险片, 一旦槽内出现火苗, 此保险片便在75℃时熔断, 盖子便落下而将槽关闭, 使火苗熄灭。

人手在清洗剂中浸泡时间过长, 可能会产生烧灼感, 在某些情况下可能发展成皮疹。在清洗槽中清洗零件时, 应尽可能使清洗剂的液流不冲到手上, 或者带上胶皮手套。

2. 用金属丝刷子除去积碳

积碳是极好的绝热体, 如零件上留有积碳, 正常的散热将受到阻碍。

积碳可用电钻或风钻带动的弯曲金属丝刷子清除。刷子的形状和尺寸可以是不同的, 平直的和喇叭形端面的金属丝刷用于清理气缸盖、燃烧室、缸体顶部及活塞头部。深孔金属丝刷用于清理气缸盖的细部和气门零件时特别有效。使用金属丝刷清理铝制的气缸盖和活塞时动作必须轻, 以防止划伤。

当使用由动力驱动的金属丝刷清理零件时, 在任何情况下均应带上面罩。刷子上的金属丝常会从刷子上断下, 它们会象小针头那样伤人。使用面罩可对眼睛和皮肤起保护作用。

3. 气门导管清洗

清洗气门导管时要求特别仔细, 如有积碳或胶质沉积物留存在气门上, 均将使气门偏斜而研磨导管, 使工作产生误差。由于气门导管清洗不当, 常会使滚花工具被卡住。气门导管通常用一个手电钻和尺寸合适的尼龙刷或者弹性刮刀加以清理。喷漆稀料或化油器清洗剂可有助于溶解沉积物。检查气门导管的清理状况时, 可用灯光照着导管的一端, 然后从另一端俯视导管孔。当气门导管清理得当时, 内面看上去应是抛光过的样子。

4. 气门的清洗

从气缸盖上卸下气门之后, 要将积碳和漆皮除去。

气门顶部和倒角区表面上的沉积物, 可以用装在动力磨头上的轮形金属丝刷除去。清洗时应戴上面罩。气门顶部与气门导管的接触配合面不能用金属丝刷子去刷, 这会产生微观的擦伤, 使导管上出现划痕并最终造成毁坏。清理气门杆时应使用很细的砂布。

另一种清除积碳的方法, 是在化油器清洗剂中浸泡气门。通常, 这可使积碳软化到一定的程度, 然后用刮刀或油灰刀铲去。

许多修理工使用玻璃珠喷丸机清理气门。采用这种方法可以很快地将气门顶、气门锥面、气门杆上的积碳清除掉。

5. 气门弹簧的清洗

清洗气门弹簧、气门卡环、气门弹簧座、气门锁片时, 可在溶剂槽中刷洗或在化油器清洗剂中浸泡。如果气门弹簧在出厂时已涂上漆, 则不能使用化油器清洗剂。有些气门弹簧之所以刷上漆, 是为了避免在油里受到酸蚀。使用化油器清洗剂时, 会将此特殊的耐酸保护层除去。

6. 摇臂总成的清洗

摇臂总成的零件可在清洗剂槽内用手擦洗。有时, 清洗这些零件时最好浸在除碳清洗剂内或放在热清洗剂槽中浸泡。铝或镁合金制的摇臂不能放入盛有热溶液的槽中;也不能把摇臂的铜锡合金轴套放入热溶液槽内。否则, 热槽内的化学溶液将与这些金属发生反应而产生腐蚀。

7. 活塞的清洗

清洗活塞时, 可将它们浸泡在化油器清洗剂中, 或者在盛有清洗剂的槽中刷洗。有时必须用手刮活塞环槽, 以除去其中的硬碳。使用活塞环槽清洗工具, 或者将一个旧的活塞环折断成两半用作刮削工具, 使用效果都很好。不能擦伤或割伤环槽的两侧面。此面必须保持平滑, 以利于调节润滑油的供给。应确保油环回油孔或油槽是清洁的。

现在许多修理厂在清理活塞时采用玻璃球喷射法。这是一种快速而彻底的清理方法。但清理时要小心, 别把活塞环槽的边弄出圆角。总之, 在进行喷丸处理后, 均应在清洗液中用手将零件擦洗。

8. 油道清洗

汽车零件的清洗与分类探究 篇2

为了保证零件的检修质量, 必须对已拆下来的零部件上的油污、积炭或木垢等污物彻底清洗干净。

1.1 清洗油污

1.1.1 冷洗:用煤油、柴油或汽油作清洗剂, 消洗后用压缩空气吹干。此种方法成本较高, 但较为简便, 适用于维修和小修。1.1.2 热洗:用碱溶液作清洗剂, 效果与洗油相同, 且费用较低。常用碱溶液配方见表1。清洗方法:清洗溶液温度应保持在70℃-90℃, 把零件放入煮洗15—20mm, 取出后用清水冲洗, 再用压缩空气吹干。操作过程中要注意:不要使碱液落到皮肤上, 以免烧伤。1.1.3 非金属零件的清洗。①橡胶零件 (如制动皮碗、皮圈等) , 应用酒精或制动液清洗。不得用洗油、碱溶液清洗.以防发胀变质。②制动器和离合器的摩擦衬片轻微油污时, 应用汽油刷洗干净。③皮质零件 (如皮质油封等) 一般用干净布擦净即可。

1.2 清除积尘。对用机械的或化学的方法清除, 或者两种方法并用。

1.2.1 机械法:用刮刀、铲刀、金属丝刷清除。1.2.2 化学法:用化学溶液清除。配方见表2。清洗时溶液温度应保持在80℃-90℃, 将积炭零件浸泡待其积炭软化后, 用毛刷或棉纱擦拭干净。清除积炭后, 铝合金零件还应用热水冲洗。

1.3 清除水垢。清洗水垢多用酸洗法或碱洗法, 因为酸性或碱性溶液对水垢均有溶解作用。修理轴位常用盐酸处理水垢。盐酸对于金属的腐蚀性很强, 必须在酸中加入缓蚀剂, 以减轻酸对金属的腐蚀作用, 同时又不减弱对水垢的清洗作用。用盐酸清洗水垢, 其溶液浓度以8%-10%为宜, 将溶液加热至50℃-60℃, 清洗持续时间为50-70Min;用盐酸溶液处理之后, 应该用加有重铬酸钾的清水冲洗。采用3%-5%的磷酸三钠溶液清洗, 能消除任何成分的水垢。其溶液应加热到60℃-80℃, 清除水垢后用清水冲洗。

1.4 除锈。除锈时根据具体情况, 可采用机械方法、化学方法或电化学方法。1.4.1 机械法除锈:常用的方法有刷、磨、抛光、喷砂等, 可依靠人力用钢丝刷、刮刀、砂布等刷、刮或锯磨锈油层, 也可用电动机或风动机作动力, 带动各种除锈工具, 清除锈层, 如磨光、刷光、抛光和滚光等。其磨光轮可用砂轮;抛光轮用纤维织品制成;刷光轮一般用金属制成;滚光则是把零件装入滚筒内, 由磨料 (砂或碎玻璃) 摩擦陈锈。1.4.2 化学除锈:利用金属的氧化后容易在酸中溶解的性质, 用一些酸性溶液清除锈层, 故称酸洗。主要使用的有硫酸、盐酸、磷酸或几种酸的混合溶液, 并加入少量缓蚀剂。常用的酸洗除锈配方如下:①硫酸液除锈。对钢铁零件, 用密度l 84g/m2的硫酸混于水中, 加入缓蚀剂或每升水中加入密度硫酸200g。稀释硫酸时, 切记“必须把硫酸缓缓倒入水中, 并不断搅拌”, 决不能把水倒入硫酸中。②盐酸溶液除锈。a.对钢铁零件, 用密度为I 19g/cm3的盐酸, 在室温 (20℃) 条件下, 酸洗30-60s。b.对铜及其合金零件, 在l L水中加3-10g缓蚀剂和1L盐酸混合后, 室温条件下使用。③磷酸溶液除锈。采用温度为80℃、浓度为2%的磷酸水溶液。洗后不用水冲洗, 在钢铁表面生成一层磷酸铁, 可防止零件继续腐蚀, 能与漆层良好结合。此法主要用于油漆、喷塑等涂装前除锈。但不适用于电镀前除锈。对腐蚀不十分严重、精密度较高的中小型零件, 可采用磷酸8.5%、铬酸15%、水76.5%的溶液, 在85℃—95℃温度下清洗20—60min。

1.5清除旧漆层。清除旧漆层的各种溶液可分为有机退漆剂和碱性溶液退漆剂两种。1.5.1有机退漆剂:有关资料推荐的有机退漆剂配方见表3。表3退漆剂中, 二氯甲烷为低分子溶剂, 甲酸和乙醇为表面活性剂, 可使退漆剂经漆膜很快扩散, 并使漆膜和底漆一起剥落。处理时间为20—40min膨胀后用木刮板刮掉, 再用稀释剂或汽油擦拭。1.5.2碱性溶液退漆剂:碱性溶液可使漆层软化或溶解。主要用苛性钠、磷酸二钠和碳酸钠。表面活性剂采用脂肪酸皂、松香水、烷基芳香基磺酸酯等。缓蚀剂用滑合粉、胶淀粉、乙醇酸钠等。

2 零件的检验分类

零件检验分类的目的是通过检验确定零件的技术状况, 并将零件分为可用、待修和报废三类。所谓可用零件是指符合大修技术要求 (即大修允许的) , 能够继续使用的零件;待修零件是指磨损及几何形状的偏差大于允许值或达到了极限值, 但可通过修理恢复其技术状况的零件;报废零件是指损伤严重、无法修复或无修复价值的零件。零件检验分类是一项极其重要的工序, 它直接影响修理质量和修理成本, 因此, 必须以科学的态度搞好零件的检验分类工作。零件经检验分类后, 应填写“零件检验登记表”, 以便送修和备料。同时对待修零件应填写送修号码和加工部位及对加工部位的修理方法, 并按修理方法的符号标注在零件上。

2.1 零件的几何形状精度:检验项目有圆度、圆柱度、平面度、直线度、线轮廓度和面轮廓度。检验时, 一般采用通用量具, 如游标量具、螺旋测微量具、量规、机械杠杆测量仪及浮标式气动测量仪等。

2.2 零件表面相互位置精度:检验项目有同轴度、对称度、位置度、平行度、垂直度、料度以及跳动。检验一般采用心轴、量规与百分表等通用量具相互配合进行测量。

2.3 零件表面质量:主要检查疲劳剥落、腐蚀麻点、裂纹及刮伤等。裂纹可用渗透探伤、磁粉探伤、涡流探伤及超声波探伤等方法检查。

2.4 零件内部缺陷:内部缺陷有裂纹、气孔、疏松和尘渣等。主要用射线及超声波探伤。对于近表面的缺陷, 有些也可用磁粉探伤和涡流探伤查出。

2.5 零件的机械物理性能:硬度、硬化层深度、磁导率等, 可用电磁感应法进行无损检验。硬度也可用超声波、剩磁等方法进行无损检验。零件的表面应力状态可采用X射线、光弹、磁性及超声波等方法测量。

摘要：在汽车维护和检修中, 零件的清洗是一项比较重要的工作。当各总成拆成零件后, 要清除零件的油污、积炭和水垢等, 使总成和整车装配得以顺利进行。清除污垢、洗涤汽车及其总成和零部件的里表, 可以及时发现问题 (如异常磨损、裂痕、松脱等) , 从而采取相应措施, 防止发生不安全隐患。

关键词：汽车零件,清洗,分类

参考文献

[1]张铜柱.汽车产品再制造模式及其可靠性分析[D].长春:吉林大学, 2011 (6) .

[2]伍星华.汽车零部件再制造物流网络的优化设计研究[D].重庆:重庆大学, 2011 (10) .

零件清洗 篇3

1 清除油污

一些金属碎屑, 油渍, 泥土等不容易被水洗掉。应当有专门的除油药剂, 现在介绍三种能够便利清洁油污的成分, 包括有:碱性溶液、金属清洗剂和有机溶液。

1.1 碱性溶液除油

对零件表面动植物油脂和矿物油脂的清除, 可采用碱性溶液加入少量乳化剂, 充分利用碱性溶液对油类的皂化作用除油, 常用的碱性溶液配方 (以质量计) 为: (1) 用于钢铁零件。苛性钠0.75%、碳酸钠5.0%、磷酸钠1.0%、肥皂0.15%、水93.1%; (2) 用于铝合金件。碳酸钠1.0%、重铬酸钾0.05%、水98.85%。清洗时, 应先将溶液加热到75~80℃, 若采用压力喷射, 除油效果更佳。清洗完后, 再用热水冲洗零件表面残留的碱溶液, 晾干后除油防锈[1]。

1.2 有机溶液除油

为防止碱溶液对精密零件如高压油泵、喷油器等的强烈腐蚀, 一般可采用有机溶剂清洗。有机溶液是指汽油、煤油、柴油、酒精、三氯乙烯等, 其主要优点是:方法简便, 不需要加温, 适宜清洗精密零件和不适宜于碱性溶液清洗的零件, 如铜、铝、塑料、毡质零件等。但有机溶剂价格高, 易燃烧, 对资源造成浪费, 不宜推广应用。

1.3 金属清洗剂除油

在铝合金金属的清洁中推荐使用金属清洗剂。因为碱溶液会与材料发生化学反应, 而有机溶液过于昂贵, 不必要花费, 所以, 在对待大量的铝合金零件时应首选金属清洗剂。这种清洁剂的优点有没有刺激气味, 没有毒性, 不会燃烧和爆炸, 不会挥发, 不腐蚀机器, 安全稳妥, 并花费低廉, 能够为大多数农机人员所选择, 不过也有缺陷, 一个是伤害皮肤, 另一个是平常温度时洗涤效果不好, 现在来说, 市场上推销的清洁剂形式各样, 所以在清洁零件的时候应当注意选择, 采用针对性好的清洗液。若具备高温加热的条件就可采用高温型洗剂。而不具备则选择冷温清晰剂。

2 清除积炭

在整个机器运行的时候因为油料的不充分燃烧, 所以在一些交界处会聚集炭, 超过一定的数量就会导致性能的下降, 并对机器寿命产生负面影响, 因此应当适时去除。一般的去除方法有化学法以及机械法。这是主要的两种方法。

2.1 机械法

这种方法技术性较低, 优点是容易开展, 缺点是效率不高, 并不能保证全面清洁, 并损伤零件表层, 所以, 并不是优良或可取的办法。在刀具的选择上可采用伤害较小的木制刀具, 也可直接利用软木板的平面和薄面进行摩擦清理。如果采用机械法, 应当用油清理。

2.2 化学法

日常机械零件积炭的清除, 大多采用化学方法, 这里介绍几种除炭溶液的配方:

2.2.1 清除钢铁零件几种配方。

配方1:100g水中加苛性钠2.5g、碳酸钠3.0g、硅酸钠0.15g、肥皂0.85g;配方2:100g水中加苛性钠10g、重铬酸钾0.5g;配方3:100g水中加苛性钠2.5g、碳酸钠3.1g、硅酸钠1.0g、肥皂0.85g、重铬酸钾0.5g[2]。

2.2.2 清除铝合金零件的几种配方。

配方1:100g水中加碳酸钠1.85g、硅酸钠0.85g、肥皂0.8g;配方2:100g水中加碳酸钠2.0g、硅酸钠0.8g、肥皂1.0g、重铬酸钾0.5g;配方3:100g水中加碳酸钠1.0g、肥皂1.0g、重铬酸钾0.5g。

清洗时, 先将溶液加热到80~90℃, 然后将零件放入其中浸泡2~3h取出, 用毛刷或棉沙擦除积炭, 再用热水洗净, 吹干或晾干。

3 清除水垢

矿物盐沉淀后堆积覆盖, 成为水垢, 不利于热量散出, 因此应当周期性清理。清理办法为下面两点:

3.1 盐酸

清除铸铁汽缸体等处水垢时, 可将浓度为8%~10%盐酸液等与盐酸量3%的若丁缓蚀剂溶液加热至50~60℃注入水套内, 浸透2~3h后排出, 再用加有重铬酸钾的水溶液进行清洗, 或再用5%浓度的苛性钠水溶液注入水套内, 中和残留的酸溶液。然后用清水冲洗几次, 直到洗干净为止。此方法适合于清除主要成分为碳酸钙和硫酸钙的水垢。

3.2 苛性钠溶液

清除以硅酸钠为主要成分的水垢时, 可将2%~3%苛性钠水溶液加入冷却系统, 待机车行驶1~2d后放出, 用清水冲洗, 然后再重复1次, 最后用清水彻底清洗冷却系统。

4 农机维修对提高农业机械的动力性、经济性功效显著, 在实践中运用农机维修保养技巧, 可快速达到目的。

4.1 巧除机油细滤器内的污物。

机油细滤器内部结构较为复杂, 清洁不方便, 所以以预防为主, 利用贴上黄油纸的办法, 将可能附着的脏污直接吸收在纸的表层, 到时间将其整片拿掉处理即可完成清理工作。

4.2 巧除铁质滤芯上的污物。

铁质滤芯也是不容易清理的一种零件, 直接擦洗的方法难以实现, 可以利用火带走污物, 即首先将其浸泡在柴油中, 以火点燃, 经过化学转化变成固体烟灰, 这时只需要晃动以及敲击就能使其掉落。

4.3 巧治轮胎慢漏气。

用滑石粉灌入轮胎的内部可以达到解决慢漏气现象的目的。用量上两勺左右足以。灌入方法可以利用纸壳做成漏斗状灌进去, 之后充满气体, 将内部摇匀, 效果明显。

4.4 巧弯油管。

由紫铜油材料组成的材料比较坚硬, 不容易达到弯曲的效果, 这时候把待弯曲的地方加火变成红色后在冷水中放置降温, 柔软度就能达到要求。

4.5 巧修高压油管头。

高压油管两端的凸头与喷油器、出油阀连接, 靠接触面的加工精度和管接螺母的紧固力保持密封, 一旦接触面磨损漏油, 可从废汽缸垫上剪下一圆形铜皮, 中间扎一小孔, 垫在凸头与凹坑之间即可。

4.6 巧拆气门销夹。

拆气门的时候气体突然放出, 一些细小的零件容易飞出, 丢失或伤到拆装者。可以利用大小合用的套筒封住弹簧。使零件直接弹入套筒里面而不是飞向外部。

4.7 巧除锉刀槽内金属屑。

简单的方法是在锉刀表面均匀地涂一层粉笔灰, 则可轻易地清除切屑

参考文献

[1]曹军.农机零件清洗方法[J].农村科学实验, 2009 (8) :40.

[2]张乙.农机零件清洗窍门[J].农家之友, 2008 (23) :59.

零件清洗 篇4

1 研究要求

通过对本研究通过对航空发动机油管路零件的清洗及清洁度检测生产线建立的工艺研究, 使油管路零件清洗之后, 清洁度检测符合总颗粒质量不超过3mg, 单个最大颗粒不超过0.1mg的技术要求。

2 试验

2.1 材料 (主料、辅料)

实验所用单件零件材料为不锈钢, 材料标准分别为AMS5659和AMS5630。

零件清洗用清洗剂为Turco 4215, 最终冲洗用溶液为去离子水。

2.2 工艺

2.2.1 零件清洗

零件清洗流程如下:

来件检查→装挂夹具→除油→冷水洗→水膜破裂检查→吹干→拆卸夹具

来件检查要目视检查零件应无碰划伤、无毛刺、压伤、锈蚀等。

零件除油是在含有40-50%的Turco4215溶液中, 将溶液加热到40-60℃, 零件在里面清洗5-10分钟。Turco 4215的除油去污效果较好, 但材料去除率较低。

冷水洗用流动、清洁的水清洗, 并开启空气搅拌, 以去除溶液痕迹。然后用高压水枪冲洗零件及所有孔内表面。

2.2.2 零件冲洗

用去离子水对整个零件进行冲洗, 冲洗过程中和之后观察流动冲洗车底部的滤网, 直至无杂质。对于内部通道BL和BR, 设计专门的工装对准通向通道的小孔, 具有一定压力的去离子水从小孔流进, 从大孔喷出, 冲洗时, 注意检查流动清洗车底部的滤网, 若目视看到滤网上有杂质应继续冲洗, 直至无杂质。然后取下滤网。

2.2.3 收集溶液

用去离子水对整个零件进行冲洗, 并且按冲洗零件程序收集所有溶液。

2.2.4 清洁度检查

2.2.4. 1 滤网称重

在使用真空过滤器之前, 用TG328A光电分析天平将所用的滤网进行称重, 用WP表示, 读数精确到0.1mg。

2.2.4. 2 真空过滤

将已经称重的滤网用镊子夹起放在过滤器收集瓶的瓶口中心处, 向真空过滤器 (如图1) 的漏斗内缓慢倒入收集的溶液, 打开真空泵开关, 使其真空度达到 (-80~-90) Kpsi, 直到漏斗内的液体全部被抽入收集瓶中, 关闭真空泵的开关。

2.2.4. 3 烘干

将滤网以及过滤后剩余的杂质放入干净的培养皿中, 盖上盖子一并放入烘箱中, 烘干10分钟、温度控制在50~55℃。

2.2.4. 4 滤网及杂质称重

再次用分析天平TG328A对烘干后的滤网及剩余杂质称重, 最终杂质的质量等于本次称重之后的质量WA减去滤网的质量WP, 如果杂质质量不超过3mg则为合格, 接下来对将杂质进行颗粒度大小的分析, 放入金相显微镜下对颗粒度大小的测量。

2.2.4. 5 微观检查

将带杂质的滤网放入金相显微镜下观察及测量, 如果滤网内的杂质的金属颗粒或硬质颗粒的大小均小于100μm, 则认为满足合格要求。

3 结果讨论与分析

3.1 试验结果

试验结果用天平称重之后的杂质总重量不超过3毫克, 并且将滤网上的杂质放置到显微镜下检测到最大粒子直径不超过0.1毫米。

3.2 试验结果分析和讨论

通过用含有40-50%清洗剂Turco4215的溶液将零件彻底除油和清洗掉一切外来物, 再用用流动、清洁的水清洗零件所有表面, 以除去溶液的痕迹, 并用高压水枪冲洗零件及所有孔, 此时零件目视已经非常清洁。再用具有一定压力的去离子水再次冲洗零件, 并且收集和检测冲洗溶液以确定零件特别是内部通道是否含有硬颗粒, 再次保证了零件的清洁度要求。

4 结论

本课题通过大量实验研究, 用合理的方法和尽量少的资金建立了一套清洗及清洁度检测系统, 并且通过用较复杂的零件进行试验, 最终结论完全符合零件设计的要求, 并且可以应用到其他类零件的清洗及清洁度检测。

摘要：本研究通过对航空发动机油管路零件的清洗及清洁度检测生产线建立的工艺研究, 并用我公司承制的国外某航空并行工程大型薄壁机匣类零件1号轴承支撑组件进行试验, 通过用含有40-50%清洗剂Turco 4215的溶液将零件彻底除油和清洗掉一切外来物, 再用流动、清洁的水清洗零件所有表面, 以除去溶液的痕迹, 并用高压水枪冲洗零件及所有孔, 此时零件目视已经非常清洁。再用具有一定压力的去离子水再次冲洗零件, 并且收集和检测冲洗溶液以确定零件特别是内部通道是否含有硬颗粒, 验证此清洗及清洁度检测生产线系统完全可以进行零件的清洗及清洁度检测。

关键词：清洗,清洁度,检测

参考文献

[1]P4TF21 CLEANING REQUIREMENTS FOR OIL WETTED AND SUMP PRESSURIZATION CIRCUIT PARTS[Z], 2007.

零件清洗 篇5

工业清洗是指通过物理、化学等手段去除元件污染物或覆盖层而使其恢复一定洁净程度的过程。90年代以后,随着社会发展和工业水平的提高,清洗机对于工业的重要性愈发地凸显出来,并正在成为经济发展不可或缺的推动力,因此,清洗行业得到迅速发展,到目前为止,全国各种清洗设备的生产制造企业达到了1000多家[1]。近年对零件清洗系统的研究也比较多,文献[2]、[3]、[4]有效提高了清洗机的自动化程度,却没有充分考虑特殊清洗部位的需要,如盲孔、死角等,清洗效果不够好。文献[5]、[6]、[7]利用超声波这个有效的方法进行清洗,但清洗能力不够强,不能根据零件的污染度调整清洗参数。总的来说,我国清洗技术较为简单,主要体现在:(1)整体自动化程度不高。(2)多数以喷淋式清洗为主,不能满足特殊清洗部位的需要,对于一些有盲孔的零件,很多死角无法冲射到,清洗效果并不理想,即便能够清洗,也往往需要在特定的位置采用特定的喷嘴,这样就大大提高清洗成本,也不利于不同型号的零件清洗。(3)多数清洗机的功能较弱,影响清洗效果的变量(如清洗时间)往往为固定值,不能灵活改变,缺乏对不同污染程度的零件的清洗方案,无法有效地清洗一些污染比较严重的零件。

针对现存问题,也为了更好解决零件清洁度的越来越高的要求与国内清洗机在清洗成本、清洁度和系统可靠性方面均明显落后的矛盾,本课题从自动控制、清洗方式和清洗方案三个方面入手,设计基于PLC为核心的全自动控制系统,采用超声波清洗以解决零件盲孔清洗不到位的问题,提高零部件的清洗效率及保证零件的清洁度,并针对不同污染程度的零件设计出不同的设计方案,从而增强了清洗机的功能,实现了清洗过程的自动化、可视化和安全可靠性。同时,该系统简单易行,适合在工业中推广应用。

2 小零件流水线清洗控制系统设计

2.1 系统的总体方案设计

被清洗的零件由机械臂带动分别传送至称重区、清洗槽及干燥槽等环节,实现零件的自动清洗、漂洗、烘干等程序,系统可提供不同的清洗方案,对零件清洗时间、清洗温度、干燥时间等参数进行调整。清洗过程中的温度、液位为主要监控参数,通过上位机显示系统的运行状态,对常见故障进行报警。

根据以上设计思想,将小零件流水线清洗控制系统分为控制系统、传送系统、清洗系统、脱水干燥系统和安全警报系统五个模块,每个模块进行独立工作而又有相互联系,系统的总体方案设计如图1所示。

2.2 控制系统的硬件设计

2.2.1 控制系统的主电路设计

控制系统的主电路由2台电机、5个电磁阀、3台超声波装置、4个加热器、6台水泵、2台风泵和1个24V直流稳压电源组成,其中部分电气原理图如图2所示。

其中变频器选用三菱FR-E740,它是一款小型、高性能的变频器,有着先进的磁通矢量控制,0.5Hz时有200%的转矩输出;内置Modbus-RTU协议,可加选多种卡件以支持CC-Link、LONWORKS及Profibus-D P等通讯。值得注意的是,它内置有制动单元,也可外接制动单元(FR-BU2)于变频器的P/+端和N/-端;制动电阻(BR)接在P/+端和PR端。本文并不涉及PL C与变频器的通讯,只在现场利用变频器对进出料电机的速度进行控制,主要参数设置见表1。

2.2.2 PLC控制电路的设计

1)PLC选型的考虑

PLC的主要特点是通用性强、可靠性高,现场连接安装方便,编程简单易学。并且具有检查自身故障的功能,同时可以动态地监视控制程序的执行情况,便于现场调试和维护[8]。本文选择性价比较高的三菱FX系列FX3U-64MR/ES-A作为控制器。

FX3U系列PLC是三菱近些年推出的新型PLC,是一种小型的可编程序控制器,其主要特点是价格便宜、结构小巧、可靠性高和运行速度快。它除了具有FX2N系列PLC的基本功能外,还具有更丰富的扩展性和更崭新的功能。

从系统的功能要求来看,采用FX3U-4AD-TC-AD P(4通道热电偶输入)作为控制系统的温度检测模块,16点晶体管输出扩展单元FX2N-16EYT作为控制系统的温度控制模块。

2)PLC控制方案设计

清洗系统要求能够通过上位机随时更改清洗方案、零部件的清洗时间、零部件的脱水干燥时间、清洗槽的水温、水槽的清洗次数、手/自动切换、故障报警等多种参数,基于此我们设计了小零件流水线清洗控制方案如图3所示。

PLC作为整个控制系统的核心,不断地采集现场信号,并设定定时、计数功能,对信号进行逻辑处理和数据运算,输出信号驱动电动机、电磁阀(控制气缸)、超声装置、加热装置、给水泵、排污泵、风泵及指示灯等设备的动作。同时,PLC可以与现场的触摸屏或控制中心的工控机进行相关数据的通讯。

根据系统的电气控制要求,现场共有22个数字量需要送入PLC处理,30个数字量从PLC送出来给现场设备。而模拟量有3路信号输入,分别是3个清洗槽的温度输入。考虑到系统的冗余性,系统选用具有4通道的J型热电偶的模拟量特殊适配器FX3U-4AD-TC-ADP。

当控制器接收到FX3U-4AD-TC-ADP传送过来的数字量温度信号,并经过逻辑处理后,需要将处理后的信号作用于加热器上,这里采用PWM控制加热器的工作状态,并增加动作频率较高、相应较快的16点晶体管输出扩展单元FX2N-16EYT,通过其驱动固态继电器,从而控制加热器。

2.2.3 报警与指示电路的设计

为了提高系统的安全性,使现场操作人员更直接地了解到设备的运行状态,需要对一些重要的设备信号进行声光报警控制。电气原理如图4所示。

2.3 控制系统的软件设计

根据小零件清洗的工艺流程和线性化编程思想,设计出系统程序流程图,如图5所示。

根据控制要求,系统需要提供两套清洗方案,因此在程序编写上要分别编写常规方案和机动方案。常规方案能满足多类零件的清洗,如需特殊清洗,可选择机动方案,调整相应的清洗参数。

模拟量模块不断地把模拟量转换成数字量,用户程序再将测定值与目标值进行比较,对其偏差进行PID运算,输出PWM控制加热器的工作状态。

3 监控画面制作与系统仿真

3.1 监控画面的制作

根据生产现场的实际情况,利用组态王强大的图库功能制作监控画面,由用户需要和监控系统设计原则实现了参数与设备状态实时显示监控功能,监控画面如图6所示。

监控画面上的控制按钮均属于点动控制,按下时将信号传送到PLC,松开时按键复位,停止数据传送。机械臂和清洗筐有水平移动、垂直移动及旋转三个动作,可通过在对象上设置动画连接及在命令语言上编写相应的程序实现。

3.2 PLC和触摸屏的仿真调试

触摸屏(Touch Screen)可根据预先编制的程序驱动已连接的外部设备,可用于取代机械式的按钮面板,并借助液晶画面显示出生动的影音效果[9]。三菱GT Designer3是目前国内使用的比较高版本的触摸屏编程软件,本文利用其根据用户需要和监控系统设计原则实现了参数与设备状态实时显示监控功能,清洗界面如图7所示。

用户进入常规方案或机动方案,即可依据不同的清洗要求选择清洗时间、水温、次数和风干时间等,以满足不同用户的清洗要求。

选择“常规方案”及“自动启动”时,系统自动运行。以清洗筐处于B区(X5=ON,X10=ON)时为例,此时1号槽的超声装置及加热器启动。其中,由于测定的水温为45℃,而目标水温为50℃,程序执行比例运算并以PWM输出。I/O状态如图8所示(绿灯代表运行,红灯表示停止)。

本系统对于清洗筐在不同位置分别做了仿真研究。当系统处于自动模式下,在仿真软件界面上可看到清洗筐能够自动传送,每个工位的设备能依次动作,水位过低时能自动补给,清洗槽能手/自动换液;系统处于手动模式时,可以选择进入“传送控制”、“清洗区控制”及“干燥区控制”的界面对相应的设备进行单独操作。从仿真的效果来看,本文的设计基本满足小零件流水线清洗的工艺要求,并且达到较好的控制效果。

4 结束语

本系统采用三菱电机公司FX系列的FX3U-64MR/ES-A作为主控制器,三菱GT11系列触摸屏用于现场监控,组态王V6.55作为工控机监控软件,并进行了硬件和软件方面的设计,开发了适用于小零件流水线清洗的控制系统。

经过仿真调试,结果表明,该系统完全达到拟定的控制要求,工作稳定且灵活性高,成功地提高了生产过程的自动化程度。

本文设计的小零件流水线清洗控制系统的电气设备操作比较复杂,对控制系统灵活性的要求较高。此外,还要求设备长时间高效运转,具有很高的可靠性和抗干扰性,且系统的控制速度和控制精度的要求也较高。因此,本次设计采用现代成熟的PLC和上位机控制技术来实现流水线清洗的控制要求,以达到生产工艺要求的协调性和缜密性,这也是当前最先进的控制技术和最优的选择之一。

参考文献

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[6]侯瑞祥.光学零件超声波清洗综述[J].光学仪器,1996,(6):29-33.

[7]夏江涛.基于PLC的汽车零部件全自动超声波清洗机[J].汽车零部件,2008,(5):47-49.

[8]霍莹.基于PLC的工厂自动化生产物流控制系统研究[D].西安:长安大学,2010.

[9]李响初等.图解三菱PLC、变频器与触摸屏综合应用[M].第1版.北京:机械工业出版社,2013.

机械零件超声波清洗机的操作与维护 篇6

现以一款超声波清洗机为例说明该类机器的操作及维护方法、故障产生的原因及排除方法。

一机器主要结构及参数

设备主要由水箱、冲洗箱、提篮、自动门、管路系统、电箱等构成。主要技术参数, 输入电压:3相380V AC、输入频率:50/60 HZ、外形尺寸 (mm) :1350x1000x2270、料框尺寸 (mm) :470x370x525、最大清洗量 (kg) :20、清洗机总功率 (KVA) :15、水箱容量 (L) :500、清洗液最大流量:25m?/h、压力:0.4-0.5MPa、过滤器精度 (um) :20。

二清洗工艺过程

清洗工艺过程:手动上料→启动循环开关→自动门关闭→提篮沉入水中→超声波清洗 (时间0-999秒可调) →涮洗工件 (涮洗次数可调) →冲洗工件 (时间0-99秒可调) →吹干工件 (吹气时间0-99秒可调) →自动门打开→手动下料。

三清洗液循环过程

水箱注入水→加热水至55°左右→超声波清洗→涮洗工件→水经过箱体内180目过滤网过滤→水泵抽水→两道精度为20μm过滤器过滤→冲洗工件→水循环流入水箱。

四电气操作

1.控制模式

(1) 手动模式:操作人员将控制柜上“手动/自动”旋钮旋至手动位置, 便可对显示器上相应的按钮进行单独操作。 (2) 自动模式:自动模式下, 除手动上料和手动下料, 其余清洗工艺会自动完成。

2.文本显示的使用

为方便人性化操作, 清洗机采用了罗升TD220小型人机界面。用于显示和设置超声波清洗时间、涮洗次数、冲洗时间和吹气时间等;用于对清洗方式进行设置;用于对开门、关门、涮洗、冲洗、吹气等操作进行设置。

按键及基本功能如下:

[ESC]不论显示器处于何种状态, 一旦按此键, 便返回系统初始画面

【←】修改寄存器数据时, 左移被修改的数据位, 显示闪烁数字左移一位

【→】修改寄存器数据时, 右移被修改的数据位, 显示闪烁数字右移一位

【↑】将画面翻转至前页

【↓】将画面翻转至次页

【0-9】在数据设定状态, 被修改的数字被设定为相应的数字

【CLR】在数据设定状态, 清除被设定的数据

【+/﹣】在数据设定状态, 被修改的数字被设定为正数或负数

【ALM】按此键后, 进入报警列表画面

【SET】按此键开始修改寄存器数值, 当前正在被修改的寄存器窗反色显示, 其中被修改的位数闪烁显示.如果当前画面没有寄存器设定窗部件, 则执行一次空操作.在按[ENT]键之前再按一次[SET]键, 则当前修改操作被取消, 并继续修改下一个数据寄存器【ENT】将修改后的数据写入寄存器, 并继续修改下一个数据寄存器.当前画面的最后一个寄存器被修改后, 退出修改寄存器状态

五操作注意事项

在操作机床前, 必须了解安全注意事项, 否则可能造成人身及设备事故。

1.该设备总电源按“三相五线"接线, 使用设备时, 必须检查地线是否接牢固, 以防漏电, 建议设备进线安装三相四线漏电开关;2.注入水剂或油剂液位应使泵头入水深度大于250mm;3.严禁无水或液位未充分沐过水泵情况下开机;4.清洗溶液若为油剂, 最好不进行“加热”和“吹气”功能, 若"加热", 务必控制油温低于燃烧点, 若"吹气", 油雾飞溅方向尽量避开人操作的方向;5.在进行保养和维修前, 必须切断总电源;6.当设备供电线或重要部件损坏时, 禁止使用清洗机;7.工作时要密切注视机器的运转情况, 出现异常应立即关机, 请专业维修人员进行检查修理;8.工作完毕后, 必须拉下总电闸, 并把各部分开关复位;9.严禁用湿手“闭合”或“断开”电源闸。

六维护保养

设备的保养可以保持和恢复设备的技术特性, 保持设备具有良好的使用性和可靠性。为了使设备正常高效的工作, 进行必要的维护和保养, 可延长设备的使用寿命。一般保养周期为15天。

1.日常维护和保养

(1) 清洗箱的保养

清洗箱及管路中如发现有沉积赃物, 应及时清理;定期更换清洗液, 建议更换周期为15-20天。当清洗液在排放前, 必须确定设备在停止工作状态。

(2) 水泵的保养

水泵过热或有异常声响时需停机进行检查, 如果过热应首先检查清洗液是否杂质太多或管路堵塞。

2.运行时的维护保养

(1) 检查水箱内的液位是否达标, 如泵头入水深度不大于250mm应注入清洗液。 (2) 定期检查水箱内滤网是否堵塞, 及时清理杂质。 (3) 定期清洗过滤器滤网, 清洗时可只将过滤器外壳去掉, 清洗滤网。 (4) 注意机械传动有无异常, 如有, 则要停机检查, 直至排除故障。 (5) 注意电源是否有异常响声, 如有, 则要停机检查, 直至排除故障。

摘要：机械零件在装配前必须对其上污物进行彻底清洗, 否则将影响装配质量和进度, 最终会影响机器的运行。超声波清洗机是一种较先进效果较显著的清洗设备。现以一款超声波清洗机为例说明该类机器的操作方法、故障产生的原因及排除方法。