通過(guò)式小件清洗機(jī)方案簡(jiǎn)介

1、設(shè)備總體考慮和工作流程設(shè)置

（1）清洗節(jié)拍的確定 根據(jù)清洗的對(duì)象，主要是清洗小件（輪轂、制動(dòng)鼓、直/橫拉桿臂、轉(zhuǎn)向節(jié)）等零件，根據(jù)每天的清洗量，初定輸送網(wǎng)鏈速度為0.5-1.8m/min，速度可調(diào)，實(shí)際工作速度為0.6-1.2m/min，速度可調(diào)，每天按7小時(shí)計(jì)算。 根據(jù)工件的實(shí)際情況，工件采用連續(xù)通過(guò)的方式輸送，節(jié)拍定為8分鐘（可調(diào)）。 清洗節(jié)拍是一個(gè)可調(diào)整的參數(shù)，在實(shí)際生產(chǎn)中，可根據(jù)實(shí)際的情況，增加或減少，前提是清洗的質(zhì)量滿(mǎn)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(xiàn)布置的方式。即一頭進(jìn)，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(xù)通過(guò)式，所以，我們確定采用網(wǎng)鏈連續(xù)輸送的方式。 上料工段設(shè)置有工作臺(tái)，其結(jié)構(gòu)為無(wú)動(dòng)力滾筒輸送。 噴射清洗、漂洗、烘干、補(bǔ)吹干、下工件等全部采用一個(gè)輸送系統(tǒng)，采用網(wǎng)鏈的輸送方式，該網(wǎng)鏈?zhǔn)情g隔較寬的網(wǎng)鏈，只要能拖住工件即可。

（3）清洗機(jī)的擺放方式 采用清洗通道一字?jǐn)[開(kāi)的方式，后部設(shè)置清洗液儲(chǔ)液箱、過(guò)濾器等附件。考慮便于人工的上料，應(yīng)盡量降低上料平臺(tái)高度，最終確定工件的上料高度為0.9米。 清洗機(jī)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(jù)客戶(hù)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(shè)計(jì) 根據(jù)用戶(hù)的要求和我們的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，設(shè)置的工藝流程如下所示： 準(zhǔn)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(fēng)吹干→人工補(bǔ)吹干→卸下工件→進(jìn)入到下次循環(huán)

2. 工藝流程簡(jiǎn)介

 ⑴準(zhǔn)備工作：主要是提前給清洗液預(yù)熱（在首次開(kāi)機(jī)時(shí)，預(yù)熱時(shí)間需要1.0小時(shí)，），將零件裝運(yùn)到清洗機(jī)上料臺(tái)附近。

 ⑵上工件：可采用人工搬運(yùn)上料，也可采用機(jī)械搬運(yùn)上料（行車(chē)、叉車(chē)、電動(dòng)葫蘆等）。

 ⑶輸送：工件由上料臺(tái)輸送到噴射清洗室前空位等待工位。

⑷噴射清洗：當(dāng)工件到達(dá)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(kāi)啟噴射清洗泵，噴嘴將上下左右面對(duì)工件進(jìn)行高壓噴射清洗。

 ⑸噴射漂洗：噴射漂洗與噴射清洗的過(guò)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(jìn)入到烘干工位，然后將開(kāi)啟熱風(fēng)機(jī)，將熱風(fēng)送到清洗室，對(duì)工件進(jìn)行熱風(fēng)烘干。

⑺人工補(bǔ)吹干：當(dāng)工件被烘干后，將被送出烘干室，烘干室外留有一個(gè)人補(bǔ)吹干工位，采用手動(dòng)氣槍的方式，將工件殘留水分吹干，為后續(xù)的下工件做準(zhǔn)備。

   ⑻檢查并卸工件：在下料位對(duì)工件進(jìn)行檢查，對(duì)個(gè)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(gè)清洗過(guò)程。

⑼整個(gè)工件從清洗到結(jié)束，大約需要8分鐘（可調(diào)整）。

 ⑽若工件尺寸過(guò)小，也可采用工件籃裝載工件，其清洗過(guò)程與上述一致。

3 、主要技術(shù)指標(biāo) 根據(jù)廠(chǎng)方的要求，結(jié)合工件的實(shí)際情況，確定其主要技術(shù)指標(biāo)如下： ▲上料平臺(tái)高度：0.9m ▲清洗節(jié)拍：8分鐘（可調(diào)） ▲主機(jī)外形尺寸：長(zhǎng)×寬×高：約8000×3000×3000（直接布置在地平面上） ▲設(shè)備占地面積：約8米×3.0米（含電控柜） ▲清洗室尺寸：長(zhǎng)×寬×深≈5300×1100×1900 ▲清洗室通道有效寬度和高度：700×600 ▲儲(chǔ)液箱尺寸：3500×1000×700 ▲設(shè)備裝機(jī)總功率：約130 Kw（1小時(shí)預(yù)熱）。平時(shí)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(dòng)功率：約3Kw ●其他：約5Kw ▲噴射泵流量：42m³/h ▲噴射漂洗泵：42m³/h ▲設(shè)備用水量：約2噸 ▲清洗/漂洗液溫度：50～70℃（可調(diào)） ▲熱風(fēng)烘干溫度：80～120℃（可調(diào)） ▲壓縮空氣壓力：0.5～0.7Mpa,儲(chǔ)氣量：0.5m3（由用戶(hù)配儲(chǔ)氣罐） ▲噴射清洗后的排屑方式采用接渣籃的方式 ▲儲(chǔ)液箱上設(shè)有油水分離器。 ▲加熱溫度可自動(dòng)控制、溫度可調(diào)； ▲水箱內(nèi)設(shè)置油水分離裝置，油水分離能力超過(guò)50L/ h，除油后的清洗液內(nèi)含油量不大于5ml/L； ▲超聲波槽設(shè)置有液位報(bào)警裝置，可提醒補(bǔ)液。 ▲裝有蒸汽冷凝裝置，可對(duì)霧氣進(jìn)行處理，冷凝水回流到清洗槽。 ▲儲(chǔ)液箱內(nèi)設(shè)有上下液位計(jì)，可對(duì)高低液位自動(dòng)報(bào)警 ▲各箱體都設(shè)有排水裝置，可對(duì)清洗后的污水定期排除。 ▲儲(chǔ)液槽為雙層保溫結(jié)構(gòu)，內(nèi)外均為不銹鋼材質(zhì)，設(shè)有自動(dòng)加溫裝置，溫度可設(shè)置，設(shè)有高低液位計(jì)，當(dāng)液位高出或低于設(shè)定液位時(shí)，能自動(dòng)報(bào)警。 ▲漂洗系統(tǒng)設(shè)有精密過(guò)濾器，精密過(guò)濾精度：20μ。使清洗質(zhì)量達(dá)到用戶(hù)規(guī)定的要求。 ▲采用PLC（根據(jù)用戶(hù)需要選擇）進(jìn)行控制，可對(duì)流程、溫度、液位、速度等參數(shù)進(jìn)行控制，并進(jìn)行高低位的限制與報(bào)警，設(shè)有緊急停止按鈕，手動(dòng)自動(dòng)可轉(zhuǎn)換。 ▲采用觸摸屏顯示與操作。 ▲氣動(dòng)元件采用亞德客產(chǎn)品 ▲配有壓縮空氣槍?zhuān)蓪?duì)工件根據(jù)需要進(jìn)行吹水處理。 ▲設(shè)備噪音：≤85分貝 ▲清洗介質(zhì)：水基清洗液

5 、設(shè)備構(gòu)成簡(jiǎn)介 該設(shè)備主要由三大部分組成，即：機(jī)械部分、水循環(huán)部分和電控部分。下面做簡(jiǎn)要介紹。

 5.1 機(jī)械部分 該部分主要由整體機(jī)架與殼體、清洗室、噴射清洗系統(tǒng)、噴射漂洗系統(tǒng)、工件輸送系統(tǒng)、熱風(fēng)烘干系統(tǒng)、排渣與過(guò)濾系統(tǒng)、清洗液與漂洗液循環(huán)過(guò)濾系統(tǒng)、加熱系統(tǒng)、儲(chǔ)液箱、油水分離器等組成。

5.1.1整體機(jī)架與殼體 整體機(jī)架與外殼均采用普通碳鋼制作，并進(jìn)行油漆防護(hù)，保證外部的美觀。下部采用框架與門(mén)結(jié)構(gòu)形式，與液體接觸的材質(zhì)全部采用不銹鋼材質(zhì)或其他防腐性材質(zhì)制作，防止產(chǎn)生銹液。

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

 5.1.3噴射清洗系統(tǒng) 該機(jī)構(gòu)主要由高壓噴射泵、過(guò)濾系統(tǒng)、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(shí)能徹底去除殘留的污物。 ▲噴射清洗系統(tǒng)：該系統(tǒng)主要由噴射泵、噴嘴、管道調(diào)壓閥、截止閥、過(guò)濾網(wǎng)等組成； ▲噴嘴采用不銹鋼噴嘴組合布置，大約50只6.5號(hào)噴嘴，在0.5MPa壓力下，流量大約為6升/分（噴嘴水量根據(jù)實(shí)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(yáng)程：48 m ▲噴射泵功率：11Kw ▲在泵的入口設(shè)置了過(guò)濾器。 ▲清洗液的儲(chǔ)液箱在清洗室的后部，液體通過(guò)導(dǎo)流槽回流到儲(chǔ)液箱，不需要回液泵，這樣可以較徹底的將液體回送到儲(chǔ)液箱。 ▲回送的液體還將經(jīng)過(guò)接渣盒。 ▲在噴射清洗時(shí)，采用固定噴淋的方式，采用上下左右四個(gè)面同時(shí)噴淋清洗。 ▲在噴射清洗工位，設(shè)有擋板，在噴射清洗時(shí)，防止液體的串液。

 5.1.4噴射漂洗系統(tǒng) 該機(jī)構(gòu)與噴射清洗系統(tǒng)基本相同，主要由高壓噴射泵、過(guò)濾系統(tǒng)、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(shí)能徹底去除殘留的污物。 ▲噴射漂洗系統(tǒng)：該系統(tǒng)主要由噴射泵、噴嘴、管道調(diào)壓閥、截止閥、過(guò)濾網(wǎng)等組成； ▲噴嘴采用不銹鋼噴嘴組合布置。大約50只6.5號(hào)噴嘴，在0.5MPa壓力下，流量大約為6升/分（噴嘴數(shù)量根據(jù)實(shí)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(yáng)程：32 m ▲噴射泵功率：7.5Kw ▲在泵的入口設(shè)置了過(guò)濾器。 ▲清洗液的儲(chǔ)液箱在清洗室的后部，液體通過(guò)導(dǎo)流槽回流到儲(chǔ)液箱，不需要回液泵，這樣可以較徹底的將液體回送到儲(chǔ)液箱。 ▲回送的液體還將經(jīng)過(guò)接渣盒。 ▲在噴射清洗時(shí)，采用固定噴淋的方式，采用上下左右四個(gè)面同時(shí)噴淋清洗。 ▲在噴射清洗工位，設(shè)有擋板，在噴射清洗時(shí)，防止液體的串液。 ▲噴射漂洗時(shí)，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(tǒng) 工件輸送系統(tǒng)為網(wǎng)鏈?zhǔn)绞捷斔汀Ｏ旅孀龊?jiǎn)單介紹： 網(wǎng)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(wǎng)鏈，保證工件在上面能平穩(wěn)擺放，并不得大幅度移動(dòng)，同時(shí)，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(wǎng)鏈。 該部分主要是由減速機(jī)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、不銹鋼網(wǎng)鏈、導(dǎo)向機(jī)構(gòu)、支架，擋料板等組成。

 5.1.6熱風(fēng)烘干系統(tǒng) 該系統(tǒng)主要由風(fēng)機(jī)、加熱室、風(fēng)管、空氣過(guò)濾裝置等組成，完成對(duì)清洗后工件的烘干。 ▲該系統(tǒng)主要由風(fēng)機(jī)，管道，加熱室、不銹鋼翅片式加熱管、排風(fēng)系統(tǒng)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(fēng)的方式送熱風(fēng)。 ▲加熱器的功率約為40KW ▲熱風(fēng)烘干溫度：60～100℃（可調(diào)） ▲風(fēng)機(jī)在加熱室的上部，對(duì)加熱器吹風(fēng)；熱風(fēng)通過(guò)加熱室對(duì)工件加熱。 ▲加熱后的余風(fēng)通過(guò)風(fēng)管從底部排出； ▲排出的熱風(fēng)再經(jīng)熱交換器循環(huán)利用； ▲進(jìn)風(fēng)除了循環(huán)風(fēng)外，還可以通過(guò)閥門(mén)進(jìn)一部分新鮮的空氣。 ▲在底部，有一部分水將通過(guò)管道進(jìn)入排污管排出。 ▲在進(jìn)風(fēng)口設(shè)有空氣過(guò)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(shè)置了采用壓縮空氣的人工吹水槍。在下料工位，可以通過(guò)該槍將工件上個(gè)別地方的積水吹走，加速其干燥。

 5.1.8清洗液排渣及過(guò)濾系統(tǒng) 該系統(tǒng)主要由過(guò)濾網(wǎng)、管道、接渣盒、過(guò)濾系統(tǒng)等組成。 由于在清洗的過(guò)程中，從工件上洗下的雜質(zhì)需要及時(shí)清理，否則，就會(huì)對(duì)后續(xù)的清洗產(chǎn)生影響。因此，排渣和過(guò)濾在清洗機(jī)的設(shè)計(jì)中是很重要的。一般說(shuō)來(lái)，過(guò)濾精度低，工件將不能洗干凈，但過(guò)高，又容易產(chǎn)生堵塞，而且過(guò)濾面積要很大，成本會(huì)很高。所以合適的過(guò)濾精度是非常重要的。在本方案中，對(duì)清洗系統(tǒng)，設(shè)置了3道過(guò)濾。首先，清洗槽中的液體在回流時(shí)將首先回送到接渣盒構(gòu)，對(duì)液體進(jìn)行初過(guò)濾，較大顆粒的物質(zhì)將被過(guò)濾，由操作人員每天下班前進(jìn)行處理。液體經(jīng)過(guò)出渣機(jī)構(gòu)后將經(jīng)過(guò)2道網(wǎng)格，在進(jìn)入噴射泵或供液泵前，還有一道籠式濾器的過(guò)濾，以保證過(guò)濾的精度。

 5.1.9漂液體循環(huán)過(guò)濾系統(tǒng) 在該設(shè)備中，為保證漂洗液的質(zhì)量，特設(shè)置了漂洗液循環(huán)過(guò)濾系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要由噴射泵、接渣盒、精密過(guò)濾器、管道、儲(chǔ)液箱等組成。從工件上流下的液體將首先通過(guò)一個(gè)接渣盒流入儲(chǔ)液箱，儲(chǔ)液箱被分成3格，每?jī)筛裰g用過(guò)濾網(wǎng)隔離，過(guò)濾網(wǎng)是逐步加密的。在漂洗泵的前面有一個(gè)過(guò)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(guò)濾，確保過(guò)濾的質(zhì)量和過(guò)濾精度，提高清洗的質(zhì)量。

5.1.10加熱系統(tǒng) 該設(shè)備有三套加熱系統(tǒng)，即清洗液的加熱、漂洗液的加熱，烘干熱風(fēng)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(zhì)量。 由于噴射泵的流量為0.7噸/分鐘，清洗液儲(chǔ)液槽的液體容積按1m3進(jìn)行設(shè)計(jì)（考慮到泡沫和下部沉淀室的需要），按1小時(shí)的預(yù)熱時(shí)間（加熱50度）計(jì)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(shí)的加熱功率。在正常工作后，由于儲(chǔ)液箱是有保溫層的，在連續(xù)使用或者第二天使用時(shí)，溫度不會(huì)降低很多的，故加熱的時(shí)間不會(huì)需要1.0小時(shí)，一般40分鐘加熱即可。 在漂洗液儲(chǔ)液箱和清洗液加熱中，加熱的功率為30Kw。 熱風(fēng)烘干的功率約為40Kw，采用熱風(fēng)干燥的方式。

 5.1.11儲(chǔ)液箱 該設(shè)備有兩個(gè)儲(chǔ)液箱，即清洗液儲(chǔ)液箱、漂洗液儲(chǔ)液箱。兩個(gè)箱體的結(jié)構(gòu)與尺寸基本相同，下面以漂洗液儲(chǔ)液箱為例進(jìn)行介紹。 該儲(chǔ)液箱主要由箱體、過(guò)濾器、排污閥、保溫層等組成。漂洗液儲(chǔ)液箱分成三槽，在內(nèi)槽之間設(shè)有半截式過(guò)濾網(wǎng)，采用沉降與過(guò)濾網(wǎng)相結(jié)合的過(guò)濾方式，以保證下次使用的清洗液的清潔度。 ▲漂洗液液儲(chǔ)液箱的容量為0.8噸（尺寸約1500×1000×700），實(shí)際儲(chǔ)液為0.6噸（考慮到液體的空位和泡沫的影響等） ▲儲(chǔ)液箱的內(nèi)壁用SUS304不銹鋼板制造，為防止清洗液的滲漏與揮發(fā)，該儲(chǔ)液箱進(jìn)行了嚴(yán)格的密封處理； ▲過(guò)濾網(wǎng)作成可抽插的門(mén)式結(jié)構(gòu)，便于過(guò)濾網(wǎng)的清洗與更換； ▲在儲(chǔ)液箱內(nèi)部，都裝有溫度傳感器和高低液位傳感器； ▲在儲(chǔ)液箱每格的的底部，裝有排污閥，當(dāng)需要更換清洗液時(shí)，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(chǎng)的集中排放。 ▲為保證清洗的質(zhì)量，應(yīng)定期對(duì)清洗液進(jìn)行更換，并對(duì)儲(chǔ)液箱的進(jìn)行徹底的清潔處理； ▲在每個(gè)儲(chǔ)液箱中，都設(shè)有高低液位傳感器，在超過(guò)規(guī)定的液位后，都會(huì)自動(dòng)報(bào)警； ▲在儲(chǔ)液箱中，都設(shè)有溫度傳感器，當(dāng)?shù)陀谠O(shè)定溫度時(shí)，啟動(dòng)加熱器，當(dāng)高于設(shè)定溫度時(shí)，將停止加熱器加熱。 ▲在清洗液儲(chǔ)液箱和漂洗液儲(chǔ)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(duì)清洗液和漂洗液進(jìn)行油水分離處理。在該設(shè)備中，油水分離器設(shè)置在儲(chǔ)液箱的上部液面較為靜止的地方。將油污及時(shí)收集，可保證清洗的質(zhì)量； 在該設(shè)備中，設(shè)有一臺(tái)油水分離器，設(shè)在清洗液儲(chǔ)液箱上。

 5.1.13排污系統(tǒng) 排污系統(tǒng)分是指清洗液漂洗液的間斷性排污。 對(duì)于清洗液的間斷性排污，是指需要更換或清洗儲(chǔ)液箱時(shí)，對(duì)液體的排污。該系統(tǒng)主要由管道連通器、手動(dòng)閥、排污閥等組成。一般情況下不使用，只有在更換清洗液時(shí)，開(kāi)啟此系統(tǒng)，即可將廢液排出。

5.1.14蒸汽冷凝系統(tǒng) 收集清洗室及烘干室內(nèi)的高溫蒸汽，熱量回收利用，冷凝水排出，便于節(jié)能及改善清洗環(huán)境。 其他部分由于比較簡(jiǎn)單，不再作介紹。 5.2電控部分：

 5.2.1概述 本清洗機(jī)采用西門(mén)子S7-200系列或三菱系列PLC對(duì)清洗過(guò)程進(jìn)行控制，人機(jī)操作界面采用觸摸屏，PLC與觸摸屏進(jìn)行通訊，觸摸屏畫(huà)面直觀地顯示各機(jī)構(gòu)的運(yùn)行狀態(tài)。PLC對(duì)各傳感器的輸入信號(hào)進(jìn)行掃描、邏輯運(yùn)算處理、再發(fā)出控制指令去控制各運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)執(zhí)行相應(yīng)的動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)各清洗工序按次序完成；同時(shí)系統(tǒng)設(shè)置了自動(dòng)和手動(dòng)選擇，可以對(duì)各工序進(jìn)行單獨(dú)的控制操作，以適應(yīng)實(shí)際生產(chǎn)中的特殊需要。

5.2.2電氣控制的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則 ⑴符合工藝要求； ⑵先進(jìn)性、合理性、實(shí)用性、經(jīng)濟(jì)性； ⑶安全可靠性，具有連鎖互鎖功能，防止誤操作；