轮毂、制动鼓、直/横拉杆臂、转向节喷淋清洗机

通过式小件清洗机方案简介

1、设备总体考虑和工作流程设置

（1）清洗节拍的确定 根据清洗的对象，主要是清洗小件（轮毂、制动鼓、直/横拉杆臂、转向节）等零件，根据每天的清洗量，初定输送网链速度为0.5-1.8m/min，速度可调，实际工作速度为0.6-1.2m/min，速度可调，每天按7小时计算。 根据工件的实际情况，工件采用连续通过的方式输送，节拍定为8分钟（可调）。 清洗节拍是一个可调整的参数，在实际生产中，可根据实际的情况，增加或减少，前提是清洗的质量满足要求。 由于需要采用喷射清洗、漂洗、烘干的方式，我们确定采用直线布置的方式。即一头进，一头出的方式。

（2）输送的方式确定 由于工件清洗方式为连续通过式，所以，我们确定采用网链连续输送的方式。 上料工段设置有工作台，其结构为无动力滚筒输送。 喷射清洗、漂洗、烘干、补吹干、下工件等全部采用一个输送系统，采用网链的输送方式，该网链是间隔较宽的网链，只要能拖住工件即可。

（3）清洗机的摆放方式 采用清洗通道一字摆开的方式，后部设置清洗液储液箱、过滤器等附件。考虑便于人工的上料，应尽量降低上料平台高度，最终确定工件的上料高度为0.9米。 清洗机总体占地面积约为8.0米×3.0米，直接摆放在地面上，不需要下沉。

（4）清洗的方式 根据客户的要求，采用喷射清洗的方式,喷射清洗为全覆盖喷射清洗。

（5）工艺流程设计 根据用户的要求和我们的实践经验，设置的工艺流程如下所示： 准备工作→上工件→输送工件等待位→输送到清洗室→喷射清洗→喷射漂洗→热风吹干→人工补吹干→卸下工件→进入到下次循环

2. 工艺流程简介

 ⑴准备工作：主要是提前给清洗液预热（在首次开机时，预热时间需要1.0小时，），将零件装运到清洗机上料台附近。

 ⑵上工件：可采用人工搬运上料，也可采用机械搬运上料（行车、叉车、电动葫芦等）。

 ⑶输送：工件由上料台输送到喷射清洗室前空位等待工位。

⑷喷射清洗：当工件到达喷射清洗工位后，喷射清洗挡水板下降，将工件罩住，防止清洗液的串液，然后开启喷射清洗泵，喷嘴将上下左右面对工件进行高压喷射清洗。

 ⑸喷射漂洗：喷射漂洗与喷射清洗的过程是完全相同的，主要的不同就是使用的液体不同，漂洗液主要是清水加防锈液。

 ⑹水分烘干：漂洗后，工件进入到烘干工位，然后将开启热风机，将热风送到清洗室，对工件进行热风烘干。

⑺人工补吹干：当工件被烘干后，将被送出烘干室，烘干室外留有一个人补吹干工位，采用手动气枪的方式，将工件残留水分吹干，为后续的下工件做准备。

   ⑻检查并卸工件：在下料位对工件进行检查，对个别有积水的地方用压缩空气枪吹干，然后取下工件，完成工件的整个清洗过程。

⑼整个工件从清洗到结束，大约需要8分钟（可调整）。

 ⑽若工件尺寸过小，也可采用工件篮装载工件，其清洗过程与上述一致。

3 、主要技术指标 根据厂方的要求，结合工件的实际情况，确定其主要技术指标如下： ▲上料平台高度：0.9m ▲清洗节拍：8分钟（可调） ▲主机外形尺寸：长×宽×高：约8000×3000×3000（直接布置在地平面上） ▲设备占地面积：约8米×3.0米（含电控柜） ▲清洗室尺寸：长×宽×深≈5300×1100×1900 ▲清洗室通道有效宽度和高度：700×600 ▲储液箱尺寸：3500×1000×700 ▲设备装机总功率：约130 Kw（1小时预热）。平时使用功率：约100KW以下. 其中： ●喷射泵功率：11KW ●漂洗泵功率：7.5KW ●清洗液体加热功率：约30Kw ●漂洗液体加热功率：约30Kw ●水分烘干功率： 约40Kw ●拖动功率：约3Kw ●其他：约5Kw ▲喷射泵流量：42m³/h ▲喷射漂洗泵：42m³/h ▲设备用水量：约2吨 ▲清洗/漂洗液温度：50～70℃（可调） ▲热风烘干温度：80～120℃（可调） ▲压缩空气压力：0.5～0.7Mpa,储气量：0.5m3（由用户配储气罐） ▲喷射清洗后的排屑方式采用接渣篮的方式 ▲储液箱上设有油水分离器。 ▲加热温度可自动控制、温度可调； ▲水箱内设置油水分离装置，油水分离能力超过50L/ h，除油后的清洗液内含油量不大于5ml/L； ▲超声波槽设置有液位报警装置，可提醒补液。 ▲装有蒸汽冷凝装置，可对雾气进行处理，冷凝水回流到清洗槽。 ▲储液箱内设有上下液位计，可对高低液位自动报警 ▲各箱体都设有排水装置，可对清洗后的污水定期排除。 ▲储液槽为双层保温结构，内外均为不锈钢材质，设有自动加温装置，温度可设置，设有高低液位计，当液位高出或低于设定液位时，能自动报警。 ▲漂洗系统设有精密过滤器，精密过滤精度：20μ。使清洗质量达到用户规定的要求。 ▲采用PLC（根据用户需要选择）进行控制，可对流程、温度、液位、速度等参数进行控制，并进行高低位的限制与报警，设有紧急停止按钮，手动自动可转换。 ▲采用触摸屏显示与操作。 ▲气动元件采用亚德客产品 ▲配有压缩空气枪，可对工件根据需要进行吹水处理。 ▲设备噪音：≤85分贝 ▲清洗介质：水基清洗液

5 、设备构成简介 该设备主要由三大部分组成，即：机械部分、水循环部分和电控部分。下面做简要介绍。

 5.1 机械部分 该部分主要由整体机架与壳体、清洗室、喷射清洗系统、喷射漂洗系统、工件输送系统、热风烘干系统、排渣与过滤系统、清洗液与漂洗液循环过滤系统、加热系统、储液箱、油水分离器等组成。

5.1.1整体机架与壳体 整体机架与外壳均采用普通碳钢制作，并进行油漆防护，保证外部的美观。下部采用框架与门结构形式，与液体接触的材质全部采用不锈钢材质或其他防腐性材质制作，防止产生锈液。

 5.1.2清洗室 该清洗室是一个综合工作室，在该室内进行喷射清洗、喷射漂洗、吹水、烘干等工艺过程。 该清洗室主要由清洗室体、支架、导流槽、各种安装支架等组成。下面分别做简单介绍。 ▲清洗室体：该室体采用不锈钢板做内封板，防止生锈。外部直接采用清洗室的壳体。在清洗室内分成几格，便于清洗与漂洗等工位的安装，同时，在清洗室内还有一些不锈钢支架，安装内部的机构。输送机构等均安装在清洗室内。 ▲导流槽：是安装在清洗槽下面的一个斜面槽体，可将清洗后的液体导流到储液箱。该导流槽分成几个部分，即将清洗液导流回清洗液储液箱，漂洗液导流回漂洗液储液箱。 ▲各种安装架：由于在该清洗室内需要安装喷射清洗系统的喷射系统、漂洗系统、热风烘干的管道等，因此，在清洗室内还安装有各种安装支架。

 5.1.3喷射清洗系统 该机构主要由高压喷射泵、过滤系统、喷射管、不锈钢管道及喷嘴等组成，喷嘴布置在喷射管上，在喷射清洗时能彻底去除残留的污物。 ▲喷射清洗系统：该系统主要由喷射泵、喷嘴、管道调压阀、截止阀、过滤网等组成； ▲喷嘴采用不锈钢喷嘴组合布置，大约50只6.5号喷嘴，在0.5MPa压力下，流量大约为6升/分（喷嘴水量根据实际情况增减）； ▲清洗泵采用不锈钢耐酸碱立式泵； ▲清洗泵流量：42m3/h； ▲清洗泵扬程：48 m ▲喷射泵功率：11Kw ▲在泵的入口设置了过滤器。 ▲清洗液的储液箱在清洗室的后部，液体通过导流槽回流到储液箱，不需要回液泵，这样可以较彻底的将液体回送到储液箱。 ▲回送的液体还将经过接渣盒。 ▲在喷射清洗时，采用固定喷淋的方式，采用上下左右四个面同时喷淋清洗。 ▲在喷射清洗工位，设有挡板，在喷射清洗时，防止液体的串液。

 5.1.4喷射漂洗系统 该机构与喷射清洗系统基本相同，主要由高压喷射泵、过滤系统、喷射管、不锈钢管道及喷嘴等组成，喷嘴布置在喷射管上，在喷射清洗时能彻底去除残留的污物。 ▲喷射漂洗系统：该系统主要由喷射泵、喷嘴、管道调压阀、截止阀、过滤网等组成； ▲喷嘴采用不锈钢喷嘴组合布置。大约50只6.5号喷嘴，在0.5MPa压力下，流量大约为6升/分（喷嘴数量根据实际情况增减）； ▲清洗泵采用不锈钢耐酸碱立式泵； ▲清洗泵流量：42 m3/h； ▲清洗泵扬程：32 m ▲喷射泵功率：7.5Kw ▲在泵的入口设置了过滤器。 ▲清洗液的储液箱在清洗室的后部，液体通过导流槽回流到储液箱，不需要回液泵，这样可以较彻底的将液体回送到储液箱。 ▲回送的液体还将经过接渣盒。 ▲在喷射清洗时，采用固定喷淋的方式，采用上下左右四个面同时喷淋清洗。 ▲在喷射清洗工位，设有挡板，在喷射清洗时，防止液体的串液。 ▲喷射漂洗时，所用的液体与清洗液不同，主要是清水加防锈剂等。

 5.1.5工件输送系统 工件输送系统为网链式式输送。下面做简单介绍： 网链输送的模式，即由不锈钢链条加上不锈钢串杆组成输送网链，保证工件在上面能平稳摆放，并不得大幅度移动，同时，下部要由足够的空隙，便于工件的清洗，可选择较大孔距或较大间距的网链。 该部分主要是由减速机、传动机构、不锈钢网链、导向机构、支架，挡料板等组成。

 5.1.6热风烘干系统 该系统主要由风机、加热室、风管、空气过滤装置等组成，完成对清洗后工件的烘干。 ▲该系统主要由风机，管道，加热室、不锈钢翅片式加热管、排风系统等组成； ▲加热室采用翅片式不锈钢加热器加热，外部有保温层；采用尾端上部送风的方式送热风。 ▲加热器的功率约为40KW ▲热风烘干温度：60～100℃（可调） ▲风机在加热室的上部，对加热器吹风；热风通过加热室对工件加热。 ▲加热后的余风通过风管从底部排出； ▲排出的热风再经热交换器循环利用； ▲进风除了循环风外，还可以通过阀门进一部分新鲜的空气。 ▲在底部，有一部分水将通过管道进入排污管排出。 ▲在进风口设有空气过滤装置，保证烘干空气的干净。

5.1.7人工吹水枪 为了防止烘干后工件上还有余水，特设置了采用压缩空气的人工吹水枪。在下料工位，可以通过该枪将工件上个别地方的积水吹走，加速其干燥。

 5.1.8清洗液排渣及过滤系统 该系统主要由过滤网、管道、接渣盒、过滤系统等组成。 由于在清洗的过程中，从工件上洗下的杂质需要及时清理，否则，就会对后续的清洗产生影响。因此，排渣和过滤在清洗机的设计中是很重要的。一般说来，过滤精度低，工件将不能洗干净，但过高，又容易产生堵塞，而且过滤面积要很大，成本会很高。所以合适的过滤精度是非常重要的。在本方案中，对清洗系统，设置了3道过滤。首先，清洗槽中的液体在回流时将首先回送到接渣盒构，对液体进行初过滤，较大颗粒的物质将被过滤，由操作人员每天下班前进行处理。液体经过出渣机构后将经过2道网格，在进入喷射泵或供液泵前，还有一道笼式滤器的过滤，以保证过滤的精度。

 5.1.9漂液体循环过滤系统 在该设备中，为保证漂洗液的质量，特设置了漂洗液循环过滤系统。该系统主要由喷射泵、接渣盒、精密过滤器、管道、储液箱等组成。从工件上流下的液体将首先通过一个接渣盒流入储液箱，储液箱被分成3格，每两格之间用过滤网隔离，过滤网是逐步加密的。在漂洗泵的前面有一个过滤笼，以保证泵的正常工作，在喷射泵的后面，还有一道笼式滤器的过滤，确保过滤的质量和过滤精度，提高清洗的质量。

5.1.10加热系统 该设备有三套加热系统，即清洗液的加热、漂洗液的加热，烘干热风加热。主要由加热元件、加热管、温度传感器等组成。将清洗液和漂洗液加热到合适的温度，可以提高清洗的质量。 由于喷射泵的流量为0.7吨/分钟，清洗液储液槽的液体容积按1m3进行设计（考虑到泡沫和下部沉淀室的需要），按1小时的预热时间（加热50度）计算。加热1m³的液体，加热功率约为30 kw.该功率是在初次使用时的加热功率。在正常工作后，由于储液箱是有保温层的，在连续使用或者第二天使用时，温度不会降低很多的，故加热的时间不会需要1.0小时，一般40分钟加热即可。 在漂洗液储液箱和清洗液加热中，加热的功率为30Kw。 热风烘干的功率约为40Kw，采用热风干燥的方式。

 5.1.11储液箱 该设备有两个储液箱，即清洗液储液箱、漂洗液储液箱。两个箱体的结构与尺寸基本相同，下面以漂洗液储液箱为例进行介绍。 该储液箱主要由箱体、过滤器、排污阀、保温层等组成。漂洗液储液箱分成三槽，在内槽之间设有半截式过滤网，采用沉降与过滤网相结合的过滤方式，以保证下次使用的清洗液的清洁度。 ▲漂洗液液储液箱的容量为0.8吨（尺寸约1500×1000×700），实际储液为0.6吨（考虑到液体的空位和泡沫的影响等） ▲储液箱的内壁用SUS304不锈钢板制造，为防止清洗液的渗漏与挥发，该储液箱进行了严格的密封处理； ▲过滤网作成可抽插的门式结构，便于过滤网的清洗与更换； ▲在储液箱内部，都装有温度传感器和高低液位传感器； ▲在储液箱每格的的底部，装有排污阀，当需要更换清洗液时，可以排出废弃的清洗液和污物； ▲所有的排污阀是连成一体的，便于工厂的集中排放。 ▲为保证清洗的质量，应定期对清洗液进行更换，并对储液箱的进行彻底的清洁处理； ▲在每个储液箱中，都设有高低液位传感器，在超过规定的液位后，都会自动报警； ▲在储液箱中，都设有温度传感器，当低于设定温度时，启动加热器，当高于设定温度时，将停止加热器加热。 ▲在清洗液储液箱和漂洗液储液箱中，都装有油水分离器。

  5.1.12油水分离器 由于工件表面有油污，故需要对清洗液和漂洗液进行油水分离处理。在该设备中，油水分离器设置在储液箱的上部液面较为静止的地方。将油污及时收集，可保证清洗的质量； 在该设备中，设有一台油水分离器，设在清洗液储液箱上。

 5.1.13排污系统 排污系统分是指清洗液漂洗液的间断性排污。 对于清洗液的间断性排污，是指需要更换或清洗储液箱时，对液体的排污。该系统主要由管道连通器、手动阀、排污阀等组成。一般情况下不使用，只有在更换清洗液时，开启此系统，即可将废液排出。

5.1.14蒸汽冷凝系统 收集清洗室及烘干室内的高温蒸汽，热量回收利用，冷凝水排出，便于节能及改善清洗环境。 其他部分由于比较简单，不再作介绍。 5.2电控部分：

 5.2.1概述 本清洗机采用西门子S7-200系列或三菱系列PLC对清洗过程进行控制，人机操作界面采用触摸屏，PLC与触摸屏进行通讯，触摸屏画面直观地显示各机构的运行状态。PLC对各传感器的输入信号进行扫描、逻辑运算处理、再发出控制指令去控制各运动机构执行相应的动作，实现各清洗工序按次序完成；同时系统设置了自动和手动选择，可以对各工序进行单独的控制操作，以适应实际生产中的特殊需要。

5.2.2电气控制的设计准则 ⑴符合工艺要求； ⑵先进性、合理性、实用性、经济性； ⑶安全可靠性，具有连锁互锁功能，防止误操作；