超聲波清洗機(jī)的工作原理畢業(yè)設(shè)計

一、摘要 二、、八、亠刖言TOC\o"1-5"\h\z三、殼體清洗機(jī)的構(gòu)成及工作原理 3\o"CurrentDocument"3.1殼體清洗機(jī)的組成 3\o"CurrentDocument"3.2各組件的功用 3\o"CurrentDocument"3.3清洗機(jī)的構(gòu)成 4\o"CurrentDocument"3.4殼體波清洗機(jī)的工作原理 6四、 殼體清洗機(jī)的操作工藝 7\o"CurrentDocument"4.1殼體清洗機(jī)的工作流程 8\o"CurrentDocument"4.2、殼體清洗機(jī)槽液的配置 9\o"CurrentDocument"4.3槽液的更換 9\o"CurrentDocument"4.4換槽的基本方法 9\o"CurrentDocument"4.5殼體清洗機(jī)的相關(guān)參數(shù) 9\o"CurrentDocument"4.6濃度的測量方法 10\o"CurrentDocument"4.7殼體清洗機(jī)的檢點及注意事項 114.8殼體清洗機(jī)的維修保養(yǎng) 12\o"CurrentDocument"4.9殼體清洗機(jī)的相關(guān)圖文注釋 13\o"CurrentDocument"五、 結(jié)束語 19\o"CurrentDocument"六、 謝辭 20\o"CurrentDocument"七、 參考資料 21摘要基于超聲波清洗是一種洗凈效果好，價格經(jīng)濟(jì)，有利于環(huán)保的清洗工藝。為了保證產(chǎn)品的質(zhì)量，許多企業(yè)在產(chǎn)品生產(chǎn)過程中，都米用超聲波清洗來提高產(chǎn)品質(zhì)量，為企業(yè)創(chuàng)造良好的經(jīng)濟(jì)效益。超聲波清洗機(jī)是一種涉及水、電、氣、物理的、化學(xué)的復(fù)雜設(shè)備，本論文是以殼體清洗機(jī)為例貫穿介紹超聲波清洗機(jī)的基本構(gòu)成、原理、以及設(shè)備的操作工藝等相關(guān)情況。關(guān)鍵詞：清洗槽、感應(yīng)器、氣缸、電機(jī)等。前言殼體清洗機(jī)是壓縮機(jī)行業(yè)中的一種專用的全自動式超聲波清洗機(jī)，除此之外，還用到預(yù)清洗機(jī)、單槽式清洗機(jī)、雙槽式清洗機(jī)等多種類別。由于原理基本相同，故統(tǒng)稱超聲波清洗機(jī)，超聲波清洗機(jī)可用于清洗各式各樣體形大小，形狀復(fù)雜，清潔度要求高的許多工件。如清洗壓縮機(jī)中的上法蘭、下法蘭、轉(zhuǎn)子、定子、軸承等高精度要求的零部件，還可以用來清洗一些要求不是很高的零件，如上蓋、螺絲等。零件的清洗有化學(xué)法和物理法、還有組合法，用哪種方法清洗需要根據(jù)對零件自身的要求選擇合適的清洗方法。若是用自來水或純凈水為清洗液的超聲波清洗屬物理清洗,若在清洗液中添加一些化學(xué)洗滌劑，則屬于化學(xué)清洗，將二者結(jié)合起來的超聲波清洗是組合法清洗，對不同的清洗對象選用不同的洗滌劑，更具有明顯的清洗效果。F面是（表1）幾種常見清洗方法清洗效果的比較。清洗方法剩余殘留物％吹式清洗（手動）86侵泊式清洗（手動）70蒸汽式清洗（手動）65刷子清洗（手動）8超聲波清洗（自動）0~0?2表1幾種清洗方法洗凈效果比較通過比較可以看出超聲波清洗清洗殘留物最少，而其它的殘留物都高于超聲波清洗，而壓縮機(jī)對零件的清洗要求比較高，因此壓縮機(jī)的零部件都采用超聲波清洗的辦法來處理的。三、殼體清洗機(jī)的構(gòu)成及工作原理3.1殼體清洗機(jī)的組成殼體清洗機(jī)主要由上下料感應(yīng)裝置、上下料氣缸、主副槽（各6個）、切水閥、電機(jī)、烘干裝置、冷卻裝置、超聲波發(fā)生器、蒸汽循環(huán)系統(tǒng)和主控制系統(tǒng)等組成。3.2清洗機(jī)各組件的功用下面是各設(shè)備部件的作用上下料感應(yīng)裝置：為了使清洗機(jī)的下一過程能夠自動化的運(yùn)行，在清洗機(jī)的上下料部位和各過程的交界點安有感應(yīng)裝置。上下料氣缸：通過氣壓使氣缸上升和下降，將物料送到下一過程，同時保證前一過程繼續(xù)運(yùn)行。主副槽：清洗機(jī)的核心部分，決定著清洗的效果，槽液中加有化工物料（清洗機(jī)和脫脂劑），主副槽的槽液是通過泵循環(huán)來進(jìn)行平衡調(diào)節(jié)的。切水閥：用來吹掉清洗物料上的水分。電機(jī)：包括上下料電機(jī)，切水電機(jī)，烘干電機(jī)，冷卻電機(jī)等，是對物料進(jìn)行傳動，他需要各感應(yīng)裝置專職的配合。烘干裝置：對物料進(jìn)行快速烘干，防止物料生銹冷卻裝置：為了防止卸料時燙手。超聲波發(fā)生器：由于超聲波的穿透性極強(qiáng)，超聲波發(fā)生器能使物料在清洗槽中徹底清洗蒸汽循環(huán)系統(tǒng)：對槽液進(jìn)行加熱，為了避免在清洗的過程中溫度下降而影響清洗質(zhì)量主控制系統(tǒng)：對清洗機(jī)的水、電、氣和各清洗過程的控制與操作系統(tǒng)。3.3超聲波清洗機(jī)的構(gòu)成殼體清洗機(jī)的清洗槽內(nèi)壁由泵循環(huán)系統(tǒng)、隔離板和過濾器等組成.超聲波清洗槽用堅固彈性好、耐腐蝕的優(yōu)質(zhì)不銹鋼制成，底部安裝有超聲波換能器振子；超聲波發(fā)生器產(chǎn)生咼頻咼壓，通過電纜聯(lián)結(jié)線傳導(dǎo)給換能器，換能器與振動板一起產(chǎn)生高頻共振，從而使清洗槽（圖1）中的溶圖1殼體清洗機(jī)清洗槽（六槽式）液受超聲波作用對零件進(jìn)行清洗。超聲波是一種振動頻率高于聲波的機(jī)械波，由換能晶片在電壓的激勵下發(fā)生振動產(chǎn)生的，它具有頻率咼、波長短、繞射現(xiàn)象小，特別是方向性好、能夠成為射線而定向傳播等特點。超聲波對液體、固體的穿透本領(lǐng)很大，尤其是在陽光不透明的固體中，它可穿透幾十米的深度。超聲波碰到雜質(zhì)或分界面會產(chǎn)生顯著反射形成反射成回波，碰到活動物體能產(chǎn)生多普勒效應(yīng)。3.4殼體波清洗機(jī)的工作原理殼體清洗機(jī)主要是將換能器和功率超聲頻源的聲能，轉(zhuǎn)換成清洗槽中的機(jī)械振動（拋動），拋動一控制前三個槽，拋動二控制后三個槽，通過清洗槽壁使之將槽子中的清洗液輻射到超聲波。由于受到輻射的超聲波，使之槽內(nèi)液體中的微氣泡能夠在聲波的作用下從而保持振動，振動時間為50秒左右，結(jié)束后垂直機(jī)械臂3西安航空職工大學(xué) 一2011屆畢業(yè)生由低位運(yùn)動到高位，到達(dá)高位后平移機(jī)械臂向前推進(jìn)重復(fù)前面的過程。殼體清洗機(jī)的清洗主要是在清洗槽中完成的。當(dāng)聲壓或者聲強(qiáng)受到壓力到達(dá)一定程度時候，氣泡就會迅速膨脹，然后又突然閉合。在這段過程中，氣泡閉合的瞬間產(chǎn)生沖擊波，使氣泡周圍產(chǎn)生1012-1013pa的壓力及局調(diào)溫，這種超聲波空化所產(chǎn)生的巨大壓力能破壞不溶性污物而使他們分化于溶液中，蒸汽型空化對污垢的直接反復(fù)沖擊。一方面破壞污物與清洗件表面的吸附，另一方面能引起污物層的疲勞破壞而被駁離，氣體型氣泡的振動對固體表面進(jìn)行擦洗，污層一旦有縫可鉆，氣泡立即“鉆入”振動使污層脫落，由于空化作用，兩種液體在界面迅速分散而乳化，當(dāng)固體粒子被油污裹著而粘附在清洗件表面時，油被乳化、固體粒子自行脫落，超聲在清洗液中傳播時會產(chǎn)生正負(fù)交變的聲壓，形成射流，沖擊清洗件，同時由于非線性效應(yīng)會產(chǎn)生聲流和微聲流，而超聲空化在固體和液體界面會產(chǎn)生高速的微射流，所有這些作用，能夠破壞污物，除去或削弱邊界污層，增加攪拌、擴(kuò)散作用，加速可溶性污物的溶解，強(qiáng)化化學(xué)清洗劑的清洗作用。由此可見，凡是液體能浸到且聲場存在的地方都有清洗作用,其特點適用于表面形狀非常復(fù)雜的零件的清洗。尤其是采用這一技術(shù)后，可減少化學(xué)溶劑的用量，從而大大降低環(huán)境污染。四、殼體清洗機(jī)的操作工藝4.1殼體清洗機(jī)的工作流程殼體清洗機(jī)是利用超聲波在液體中的空化作用、加速度作用及直進(jìn)流作用對液體和污物直接、間接的作用，使污物層被分散、乳化、剝離而達(dá)到清洗目的。下面是其簡要工藝流程：裝籃--上料--超聲波脫脂--超聲波脫脂--超聲波脫脂--超聲波脫脂--超聲波防銹--超聲波防銹--切水--烘干--冷卻--下料--放入倉儲籠（貯存或送總裝）.將上料周轉(zhuǎn)框推至上料感應(yīng)器上，上料氣缸向上運(yùn)動到一定位置時，電機(jī)帶動內(nèi)進(jìn)和外進(jìn)的鏈條轉(zhuǎn)動，使周轉(zhuǎn)筐到達(dá)機(jī)械臂卡殼中時，上料電機(jī)恢復(fù)原位，垂直機(jī)械臂運(yùn)動到高有低位運(yùn)動到高位，此時水平機(jī)械臂將周轉(zhuǎn)筐推到一號槽，緊接著垂直機(jī)械臂運(yùn)動到低位，進(jìn)行超聲波清洗,其后的幾個槽和一號槽一樣，在水平機(jī)械臂和垂直機(jī)械臂的作用下依次通過2#~6#槽，當(dāng)周轉(zhuǎn)筐到切水系統(tǒng)時，切水電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，同時切水閥進(jìn)行切水，周轉(zhuǎn)筐再電機(jī)的作用下緊接著進(jìn)入烘干系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)進(jìn)行烘干和冷卻。下料的流程和上料剛好相反，將洗好的物料送總裝或貯存起來。4.2、殼體清洗機(jī)槽液的配置殼體清洗屬于六槽式全自動超聲波清洗機(jī)，1#--4#是超聲波脫脂槽，是為了除去表面的油污、鐵屑等臟物，5#—6#槽是超聲波防銹槽，主要是為了防止零件生銹。殼體清洗機(jī)所使用的化工原料有兩種，脫脂劑通常使用的是XH-95B，是一種白色粉末，濃度在1.5mol/lT.7mol/l之間，防銹槽使用的是專用防銹劑HF-1，是一種黃色液體，濃度2.1mol/l-3.2mol/之間。由于各個槽內(nèi)對濃度的配置要求不同，所加入得料也不一樣如下表2所示各槽的加料量和濃度范圍，如下表：1#2#3#4#5#6#XH-95B3包3包2包1包HF-1—————1桶2桶濃度范圍（mol/l）17-2417-2410-176-132-4.54.5-6表2各槽的加料量和濃度范圍注：脫脂劑每包25kg，防銹劑每桶25kg4.3槽液的更換脫脂槽的更換周期為3-4天，防銹槽的更換周期為2-3天，槽液嚴(yán)重污染時應(yīng)提前1--2天更換，一般根據(jù)生產(chǎn)的實際需要選3西安航空職工大學(xué) 一2011屆畢業(yè)生擇合理的時間段進(jìn)行更換。4.4換槽的基本方法首先，關(guān)閉電源開關(guān)，打開排水閥，放掉槽中的水，放掉槽中的水，然后清洗槽中的隔離板、過濾器和臟物，清洗干凈后，打開純水閥，同時關(guān)閉排水閥，加入大約3/4的純水，開蒸汽，開電源，同時啟動泵循環(huán)，并且進(jìn)行加熱，使主副槽中的水達(dá)到規(guī)定液面時，關(guān)閉純水閥，直到溫度達(dá)到40°C—50°C左右時，按要求加入相應(yīng)的物料，攪拌均勻后，待溫度達(dá)到清洗范圍時進(jìn)行濃度測量，達(dá)標(biāo)后方可進(jìn)行零件清洗。4.5殼體清洗機(jī)的相關(guān)參數(shù)清洗機(jī)的參數(shù)一般不能隨意更改，否則將影響清洗的質(zhì)量，更改不當(dāng)就會造成翻槽、卡死、感應(yīng)失靈、過載超時等故障。⑴超聲波頻率：$20hz，可以分為低頻高頻和中頻。清洗介質(zhì)：采用超聲波清洗，添加的是化工物料，清洗介質(zhì)的化學(xué)作用，可以加速超聲波清洗效果，超聲波清洗是物理作用，兩種作用相結(jié)合，以對零件進(jìn)行充分、徹底的清洗。清洗時長：不同的清洗機(jī)清洗的時長不同，殼體清洗機(jī)的清洗時長范圍在50-60S,—般設(shè)置為50s。還有烘干是長，冷卻時長，切水時長等，值得一提的是，從上料到下料總時長為25分鐘。清洗溫度：為了保證清洗的效果，清洗溫度是每隔2個小時記錄一次，如表3是各槽清洗的溫度對照表。在規(guī)定的溫度范圍內(nèi)方可清洗。1#2#3#4#5#6#烘干爐溫度60-60-60-60-65-65-100-130溫度757575758080C°CCCCCC表3各槽清洗的溫度對照表清洗濃度：如表2,只有各槽濃度在規(guī)定范圍之內(nèi)，才能保證清洗的質(zhì)量，它是每隔四個小時記錄一次。4?6濃度的測量方法材料：試管、玻璃杯、錐形瓶、支架、0.05g/ml的稀硫酸、溴酚，橡膠滴管，手鉗，離子水。用玻璃杯在槽中取槽液少許，取10ml放入錐形瓶，滴入2-3滴溴酚，加入20ml離子水搖勻，在試管中加0.05mol/l的稀硫酸,打開活塞，直到錐形瓶中的顏色變?yōu)辄S色為止，所讀的讀數(shù)就是該槽液的濃度。4.7殼體清洗機(jī)的檢點及注意事項檢點是設(shè)備生產(chǎn)過程中中必不可少一部分，這樣做的目的是為了使設(shè)備少出故障，延長使用壽命，提高清洗的效率，確保清洗的質(zhì)量。以下是殼體清洗機(jī)檢點的部分條例以供參考：（1） 檢查設(shè)備上所有螺栓是否緊固，接地絕緣是否良好。（2） 向軸承座上的注油嘴注入潤滑油，對其潤滑保養(yǎng)。（3） 檢查各處的感應(yīng)裝置的開關(guān)是否正常。（4） 檢查傳動機(jī)構(gòu)的傳動連桿及軸承有無松動。（5） 定期檢查鏈條的長短情況，松緊是否相當(dāng)，有無損壞，定起潤滑。（6） 定期檢查氣缸升降，導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，連接板上的36個導(dǎo)向管是否有磨損、松動。（7） 定期檢查機(jī)械臂朝前、朝后、朝上、朝下的移動是否正常。（8） 定期對泵、電機(jī)、等進(jìn)行清洗干凈為了確保在生產(chǎn)的過程中人、機(jī)安全，除了要對設(shè)備進(jìn)行檢點，還要注意以下事項，以避免造成不良了后果。（1） 超聲波電源及電熱器電源必須有良好的接地裝置。（2） 嚴(yán)禁清洗槽內(nèi)沒有水進(jìn)行開機(jī)、加熱、超聲波清洗等。（3） 清洗器缸底部要定期沖洗，不能有過多的雜物和污垢。（4） 每次換槽時，待各指標(biāo)到達(dá)后方可進(jìn)行清洗，否則將影響清洗的質(zhì)量。3西安航空職工大學(xué) 一2011屆畢業(yè)生4.8殼體清洗機(jī)的常見故障處理由于殼體清洗機(jī)是水、電、氣等多領(lǐng)域的結(jié)合體，在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中出現(xiàn)故障率是比較高的下面只介紹幾種常見的機(jī)械故障及處理方法：（1） 感應(yīng)失靈造成翻槽，必須在手動操作中進(jìn)行處理。（2） 機(jī)機(jī)械臂底限位，在手動模式下升至高限位，解除報警，然后復(fù)位，高限位有料時不能直接復(fù)位，必須降至底限位方可。（3） 感應(yīng)器不起作用，傳輸過載，檢查線路是否有斷頭、損壞，有則接好，過載清零，解除報警即可。（4） 使用周轉(zhuǎn)籃的時候檢查周轉(zhuǎn)籃是否完好，有問題的不能用，這樣以避免在清洗的過程中出現(xiàn)翻槽、感應(yīng)器失靈等問題。（5） 傳動過載這類問題先要找出原因，然后在解除報警，啟動運(yùn)行。在處理上述故障的時候最好要兩個人配合處理，避免直接按主操控面板，以造成更加嚴(yán)重的問題。4.9殼體清洗機(jī)的相關(guān)圖文注釋設(shè)備主顯示屏注：全觸屏式操作系統(tǒng)，清洗機(jī)的一切程序都由它所調(diào)整控制,可以稱之為清洗機(jī)的“神經(jīng)系統(tǒng)”冷卻傳動注：物料卸料前的一個程序，主要對物料進(jìn)行冷卻，是要是為了卸料的時候不被燙傷

溫度顯示屏注：六個清洗槽和烘干爐的溫度顯示器是清洗的一個重要參數(shù),可以稱之為清洗的“風(fēng)向標(biāo)”上料汽缸注：氣缸在高位和低位循環(huán)的運(yùn)動，在傳動鏈條和感應(yīng)器的配合下，循環(huán)不斷地將物料送入清洗機(jī)中。

超聲波發(fā)生器注：清洗槽的核心器件，它是保證清洗質(zhì)量的關(guān)鍵部件，稱它為清洗機(jī)的“心臟”，六個清洗槽中有五個槽能夠產(chǎn)生超聲波，第六個不產(chǎn)生超聲波，其中每三個超聲波發(fā)生器作用于一個清洗槽傳動