1、汽車軸承清洗機電氣控制系統(tǒng)設(shè)計 指導(dǎo)老師： 田秀華 專 業(yè)：機械制造及自動化（機械電子工程） 班 級： 機電08-1 姓 名： 王會穎 學(xué) 號： 摘要隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展，人民生活水平的提高，對汽車的需求也隨之增長。2009年我國全年汽車產(chǎn)銷量突破1300萬輛，躍居全球第一位。雖然我國汽車產(chǎn)量很大，但距離真正的汽車強國還有很長的距離。發(fā)動機是汽車的關(guān)鍵總成，其生產(chǎn)制造工藝與國外相比亦有很大差距。然而，在影響軸承質(zhì)量和壽命的諸多因素中，由于軸承安裝過程中的不清潔而造成磨損或毀壞的情況占較大的比重。為此在發(fā)達國家，軸承在安裝前有嚴(yán)格的清洗工序，對重要部位的軸承在各加工工序之間也進行清洗。進行各零部件

2、的清洗，大大挺高了產(chǎn)品的質(zhì)量。長期在零件清洗領(lǐng)域占據(jù)主導(dǎo)地位的ODS類清洗工藝由于由于破壞臭氧層而被禁用。隨之，出現(xiàn)一些新型清洗工藝如氯代烴清洗劑、水基清洗劑和碳?xì)淙軇┚懈髯缘娜秉c阻礙了國內(nèi)清洗工業(yè)的發(fā)展。為此，針對零件清洗中的以上問題，本文對碳?xì)淙軇┏暡罢婵崭稍锕に囘M行分析研究。本文的主要工作包括一下幾方面：1、對軸承零件國內(nèi)外清洗行業(yè)現(xiàn)狀進行了較為詳盡的調(diào)查，對碳?xì)淙軇┳隽溯^為詳盡的分析，并通過清洗對比試驗分析溫度、外加物理力和清洗時間等因素對碳?xì)淝逑葱Ч挠绊憽?、對超聲波清洗原理進行分析，根據(jù)軸承零件的特點研究降低清洗液內(nèi)部含氣量的方法。同時，針對碳?xì)淙軇┎灰赘稍锴野踩暂^差的缺

3、點研究分析真空干燥技術(shù)的可行性，并確定其真空干燥過程的真空工作壓力在13.3KPa以下，加熱溫度為110左右。3、制定汽車軸承零件清洗工藝流程，依此設(shè)計開發(fā)了汽車軸承零件清洗機。在清洗機的研制過程中，根據(jù)碳?xì)淙軇┑男再|(zhì)設(shè)計了真空系統(tǒng)對軸承零件進行蒸氣清洗和真空干燥。同時，提高超聲波作用的效果，設(shè)計了真空脫氣裝置。4、根據(jù)清洗機的控制要求，設(shè)計了PLC控制系統(tǒng)，編寫PLC控制程序。對清洗機進行調(diào)試，確定其運行參數(shù)，保證清洗質(zhì)量。研究工作證明，將碳?xì)淙軇┡c真空技術(shù)相結(jié)合可以更加充分發(fā)揮清洗優(yōu)勢。本文的研究成果已經(jīng)用于生產(chǎn)實際，軸承零件清洗機比過去采用熱風(fēng)干燥工藝清洗機的清洗時間提高60%以上。同時

4、，本研究成果還可以推廣應(yīng)用到其他零件的清洗中。關(guān)健詞:清洗工藝;汽車軸承零件;碳?xì)?真空干燥;設(shè)計Abstract With the rapid economic development, peoples living standards improve, demand for cars will increase. In 2009 Chinas annual auto production and sales exceeded 13 million, ranking first in the world. Although much of Chinas auto output, but fr

5、om a real car power is still a long distance. The engine is the key to car assembly, and its manufacturing process is also a big gap compared with foreign countries. However, bearing in influencing the quality and life of many factors, because dirty bearings during installation or damage caused by w

6、ear and tear accounted for a large proportion of cases. To this end in the developed countries, bearing prior to installation, there are strict cleaning process, the important parts of the bearing between the various manufacturing processes for cleaning. Cleaning of various parts, greatly pricey pro

7、duct quality. Long dominated the field of parts cleaning type cleaning process due to the ODS destruction of the ozone layer due to be disabled. Following this, some new cleaning processes such as chlorinated hydrocarbon cleaning agent, water and hydrocarbon solvent-based cleaning agents have their

8、own shortcomings hampered the development of the domestic cleaning industry. For this purpose, parts cleaning in the above problem, this paper, hydrocarbon solvent and vacuum drying process for ultrasonic analysis. This major work includes about several aspects: 1, the bearing parts of the current s

9、ituation of the domestic cleaning industry, a more detailed investigation of the hydrocarbon solvent to do a more detailed analysis and comparative test analysis by cleaning temperature, plus the physical force and cleaning time on cleaning effect of the hydrocarbon impact. 2, the principle of ultra

10、sonic cleaning for analysis, according to the characteristics of the bearing parts cleaning fluid to reduce the gas content inside the method. Meanwhile, for the hydrocarbon solvent is less drying and less security shortcomings of research and analysis of the feasibility of vacuum drying and vacuum

11、drying process to determine the working pressure in the vacuum 13.3KPa below the heating temperature of 110 or so. 3, the development of automotive bearing parts cleaning process, so design and development of the car bearing parts washing machine. Washing machine in the development process, accordin

12、g to the nature of hydrocarbon solvents for vacuum system design for steam cleaning of the bearing parts and vacuum drying. At the same time, improve the effect of ultrasonic, vacuum degassing device design. 4, according to the washing machine control requirements, the design of the PLC control syst

13、em, PLC control program writing. Washing machine for debugging, to determine the operating parameters to ensure the quality of cleaning. Research shows that the hydrocarbon solvent and vacuum technology combined strengths can be more fully cleaned. This research has been used for actual production,

14、bearing parts washing machine using hot air drying process than in the past cleaning machine cleaning time by 60% or more. At the same time, the application of research results can be extended to other parts of the cleaning.Key words: cleaning process; auto bearing parts; hydrocarbon; vacuum drying;

15、 design目錄摘要 Abstract 1 緒論1.1 汽車軸承清洗背景與課題意義1.2 汽車軸承清洗技術(shù)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀1.3 清洗介質(zhì)使用現(xiàn)狀1.4 研究內(nèi)容2 汽車軸承清洗工藝過程分析2.1 碳?xì)淙軇┑倪x擇2.2 碳?xì)淙軇┨匦苑治?.2.1 碳?xì)淙軇┑膬?yōu)缺點2.2.2 碳?xì)淙軇┣逑茨芰Ψ治?.3 清洗工藝流程設(shè)計2.4 碳?xì)淝逑垂に嚪治?.4.1 超聲清洗及真空脫氣工藝2.4.2 漂洗工藝2.4.3 蒸汽清洗與真空干燥工藝2.4.4 碳?xì)淙軇┱麴s工藝2.5本章小結(jié)3 汽車軸承清洗機的設(shè)計3.1 清洗機的基本要求3.2 清洗機總體設(shè)計方案3.3 清洗機工藝流程設(shè)計3.4 清洗機裝置設(shè)計3.

16、4.1 清洗裝置的總體設(shè)計3.4.2 超聲波清洗裝置的設(shè)計3.4.3 真空脫氣裝置的設(shè)計3.5 干燥裝置的設(shè)計3.5.1 干燥裝置的總體設(shè)計3.5.2 真空泵的選擇3.5.3 干燥室的設(shè)計3.6 傳送機構(gòu)的設(shè)計3.7 碳?xì)淙軇┱麴s裝置的設(shè)計3.8 自動安全裝置的設(shè)計3.8.1 冷水系統(tǒng)的設(shè)計 3.8.2 排風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計3.8.3 消防系統(tǒng)的設(shè)計3.9 本章小結(jié) 4 汽車軸承清洗機控制系統(tǒng)的設(shè)計4.1 氣動系統(tǒng)的設(shè)計4.1.1 氣動控制系統(tǒng)的設(shè)計4.1.2 氣缸的選用4.2 PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計4.2.1 控制需求4.2.2 控制器的選擇4.2.3 傳感器的選擇4.2.4 I/O分析4.2.5

17、PLC程序設(shè)計4.3 汽車軸承清洗機運行調(diào)試結(jié)果4.3.1 清洗參數(shù)的確定4.3.2 設(shè)備運行效果4.4 本章小結(jié)結(jié)論參考文獻1 緒論1.1 汽車軸承清洗背景與課題意義隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，人民生活水平的提高，汽車正從一種少數(shù)人才能擁有的奢侈品逐漸進入普通百姓的生活。中國汽車市場十分巨大，吸引了國際汽車巨頭及國有及民營資本的加入，汽車工業(yè)成為了我國的一項支柱產(chǎn)業(yè)，使科學(xué)技術(shù)發(fā)展水平得到了顯著的提高。然而，在汽車生產(chǎn)和維修保養(yǎng)過程中需要清洗各類汽車零部件。軸承被稱為“汽車的關(guān)節(jié)”，一個國家軸承工業(yè)發(fā)展水平的高低，往往代表和制約著汽車工業(yè)及其他相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展水平。然而，汽車上的軸承都是工作在十分

18、惡劣的條件下，軸承在機械加工和運輸過程中，其表面都附有許多無機和有機物，若不清洗干凈，會嚴(yán)重的影響成品質(zhì)量或是汽車運行的平穩(wěn)性，甚至?xí)p腐蝕軸承內(nèi)外圈或滾珠，產(chǎn)生故障，給人們的生產(chǎn)生活帶來諸多不便。過去，為了保證運輸安全，大批軸承被更換報廢，已求得剛質(zhì)量軸承運轉(zhuǎn)，但隨著當(dāng)代科學(xué)技術(shù)的不斷進步和發(fā)展，為保證正常的運輸業(yè)務(wù)不受影響，往往建立維修點，對軸承進行必要的定期的清洗和修復(fù)，以期延長軸承的使用壽命，減少軸承的資金損耗，從而獲得最大的經(jīng)濟效益。因此，軸承的清潔度是是軸承質(zhì)量的關(guān)鍵問題之一，軸承的清洗雖不能直接提高軸承的精度、壽命及其各項性能指標(biāo)，但清潔度將直接影響這些指標(biāo)，也是軸承精度、壽命

19、、各項性能得以保持的必要條件，隨著對軸承質(zhì)量要求的提高，軸承清洗技術(shù)顯得十分重要。我國加入WTO后，國外越來越多的廠家已經(jīng)落戶中國，產(chǎn)品質(zhì)量競爭和軸承的開發(fā)、應(yīng)用也勢在必行，提高軸承清潔度也可促進和改善現(xiàn)有軸承的清洗技術(shù)和工藝管理水平，同時也是提高我國軸承行業(yè)國際競爭力的有效手段之一。此外，為了保護臭氧層，我國政府于1989年9月加入了保護臭氧層的維也納公約，1991年6月正式加入了關(guān)于消耗臭氧層物質(zhì)的蒙特利爾議定書（倫敦修正案），至2010年完成主要ODS（Ozone Depleting Substance 臭氧層消耗物質(zhì)）生產(chǎn)領(lǐng)域和消費領(lǐng)域的淘汰。而多年以來一直以O(shè)DS物質(zhì)為清洗劑的清洗行

20、業(yè)，做為5個最大的ODS消費行業(yè)之一，也面臨著淘汰臭氧層消耗物質(zhì)的任務(wù)和挑戰(zhàn)。從2003年開始，中國近20年的履約活動已經(jīng)到了國家履約階段（2003-2011），由于中國清洗設(shè)備的制造起步較晚，上個世紀(jì)90年代全國僅有幾家小型的清洗設(shè)備制造企業(yè)。這些企業(yè)不僅生產(chǎn)加工設(shè)備簡陋，而且對替代ODS清洗新工藝的了解和掌握也不夠全面。因此，需要開始使用非ODS清洗劑的新型清洗設(shè)備。在軸承行業(yè)迅速發(fā)展，對軸承的質(zhì)量要求越來越高，淘汰ODS清洗技術(shù)勢在必行的條件下，本課題旨在研究以最新的超聲波技術(shù)和非ODS碳?xì)淙軇榍逑唇橘|(zhì)的軸承清洗工藝，通過實驗找出最佳的工藝參數(shù)，并將之應(yīng)用到新型的清洗設(shè)備開發(fā)中，以實現(xiàn)

21、較高的清洗水平，較低的勞動強度，環(huán)保以及合理的設(shè)備價格。綜上所述，本課題具有一定的實際意義，并具有廣泛的市場需求。1.2 汽車軸承清洗技術(shù)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀由于傳統(tǒng)的軸承清洗操作簡單，只是作為依附于生產(chǎn)過程中的一道工序，因此沒有引起廣泛的關(guān)注。20世紀(jì)80年代以來，隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展，清洗這一古老而年輕的工藝得到快速發(fā)展。20世紀(jì)90年代，中國明確產(chǎn)生了清洗行業(yè)這一新概念。進入21世紀(jì)，制造業(yè)的高速發(fā)展促進了清洗設(shè)備和清洗劑等企業(yè)的快速發(fā)展。在我國對超聲清洗技術(shù)的研究和應(yīng)用始于上世紀(jì)五十年代，幾乎與國外同步進行。當(dāng)時超聲清洗設(shè)備的核心部件是采用磁致伸縮換能器，超聲頻電源則是電子管器件。到了七十年代

22、，這種換能器逐漸由高率且制作方便的壓電換能器取代，并出現(xiàn)晶體管和晶閘管超聲頻電源，設(shè)備的效率大大提高而體積卻縮小很多。但是，所生產(chǎn)的設(shè)備大多是臺式、單槽式的超聲清洗機，使用的清洗介質(zhì)大多是水基清洗液。隨著技術(shù)的進步，超聲波清洗技術(shù)的成熟以及新型環(huán)保清洗劑的開發(fā)，越來越多的企業(yè)開始采用新的多缸超聲波清洗技術(shù)來取代舊的清洗方式和清洗設(shè)備。截至到上世紀(jì)80年代前期，我國的使用超聲清洗軸承的單位還為數(shù)不多。上世紀(jì)80年代以后，特別是90年代開始，隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展，以及科技的不斷進步，尤其是先進制造技術(shù)的要求，超聲清洗技術(shù)的研究與超聲清洗設(shè)備的研制得到了迅速發(fā)展研制隊伍不斷壯大，研制單位不斷增多。90

23、年代后期，國內(nèi)軸承清洗已得到軸承行業(yè)的普遍重視，但各軸承廠清洗設(shè)備多是品種繁雜的自制專機，從裝筐分槽浸洗到箱式鏈傳動沐浴式清洗機，由于噴淋壓力較低，大部分只噴淋軸承一側(cè)，且清洗機的過濾尚未很好解決，故清洗的清潔度無法控制。近幾年，新開發(fā)的清潔設(shè)備一般都配設(shè)傳動系統(tǒng)的過載保護、溫控顯示和超溫調(diào)節(jié)、噴淋系統(tǒng)的液位自控、凈化系統(tǒng)的污塞報警及自凈化等能力，并推廣應(yīng)用PLC控制，以提高清洗機工作的可靠性。對清洗機劑的選擇，由于國內(nèi)替代ODS物質(zhì)的工作已經(jīng)步入了實施階段。近年來由于政府的強烈干預(yù)，各地一些企業(yè)開始充分重視替代ODS物質(zhì)和有毒害物質(zhì)的工業(yè)清洗劑。國內(nèi)部分企業(yè)摒棄傳統(tǒng)的ODS清洗劑，采用水劑清

24、洗技術(shù)，但是水劑清洗需要解決水劑清洗機和脫水防銹機組成連線的問題，同時，要適應(yīng)脫水防銹劑的機理和特點，保證軸承在傾斜脫水過程中，內(nèi)、外圈相對移動數(shù)圈，保持架和內(nèi)外滾道無水劑存留。因此采用水劑清洗技術(shù)的清洗設(shè)備需要采用脫水機構(gòu)，使得機器結(jié)構(gòu)復(fù)雜。此外，使用水劑清洗還存在廢液處理的問題。國外軸承生產(chǎn)中，對清洗十分重視，每道工序間及成品都有清洗設(shè)備。21世紀(jì)初，清洗技術(shù)大致分為四種：噴淋式清洗：這種清洗方法是壓力清洗液通過不同的噴嘴噴淋到工件上，以達到清洗效果。根據(jù)壓力不同，分為一般清洗和高壓清洗，高壓清洗可對工件進行脫漆、去毛刺處理。根據(jù)水溫的不同，還可分為常溫清洗和高溫清洗。沉浸式清洗：這種清洗

25、方法是將工件放在清洗液中，通過清洗液的循環(huán)流動或清洗液的大流量噴射，對工件進行清洗。超聲波清洗：該方法是將工件放在清洗液中，用超聲波發(fā)生器對清洗液產(chǎn)生激發(fā)作用，達到對工件的清洗。由于鹵化烴清洗液易污染環(huán)境，現(xiàn)在采用水基清洗劑。蒸發(fā)脫脂清洗：此方法采用鹵化烴清洗液，使其蒸發(fā)，用其蒸汽達到對工件脫脂的目的。(5)組合式清洗:把各種清洗方式組合起來清洗，例如，超聲波清洗與蒸汽清洗組合，超聲波清洗與浸洗組合，噴淋清洗與浸洗組合等等。目前，國際社會對環(huán)保的重視，國外對超聲波清洗技術(shù)的研究多數(shù)集中在尋找可以替代傳統(tǒng)的ODS清洗劑的清洗介質(zhì)，并根據(jù)新的清洗介質(zhì)的特性，開發(fā)合適的清洗裝置。ODS替代技術(shù)存在兩

26、種主要發(fā)展趨勢，一種是以歐美所倡導(dǎo)的使用低破壞臭氧層系數(shù)的清洗劑為主的替代技術(shù)，但是其產(chǎn)品價格比較昂貴。二是以日本一些公司推崇的碳?xì)淝逑醇夹g(shù)。主要技術(shù)路線是，碳?xì)淙軇├壧細(xì)淝逑丛O(shè)備共同使用，這種模式已經(jīng)被日資企業(yè)所普遍接受國內(nèi)一些企業(yè)也正在逐步推廣這種技術(shù)。1.3清洗介質(zhì)使用現(xiàn)狀清洗介質(zhì)基本上可以分為兩大類，即有機溶劑類和水基類。在軸承清洗行業(yè)，常用到的有機溶劑類清洗介質(zhì)有汽油、煤油，其價格便宜，清洗技術(shù)比較成熟，并且對軸承制造中常用的油、脂等污染物有良好的溶解、清除能力，所以應(yīng)用范圍很廣;常用到的水基類清洗介質(zhì)主要是水基清洗劑，根據(jù)其添加劑的不同，分為酸性、堿性、表面活性劑類、乳化類、酶類

27、、水類等六類清洗劑，它同樣具有價格便宜、清洗技術(shù)成熟的優(yōu)點，并且對水溶性類污染物有比較好的溶解能力。目前，國際社會對環(huán)保的重視，國外對超聲波清洗技術(shù)的研究多數(shù)集中在尋找可以替代傳統(tǒng)的ODS清洗劑的清洗介質(zhì)，并根據(jù)新的清洗介質(zhì)的特性，開發(fā)合適的清洗裝置。ODS替代技術(shù)存在兩種主要發(fā)展趨勢，一種是以歐美所倡導(dǎo)的使用低破壞臭氧層系數(shù)的清洗劑為主的替代技術(shù)，但是其產(chǎn)品價格比較昂貴。二是以日本一些公司推崇的碳?xì)淝逑醇夹g(shù)。主要技術(shù)路線是，碳?xì)淙軇├壧細(xì)淝逑丛O(shè)備共同使用，這種模式已經(jīng)被日資企業(yè)所普遍接受國內(nèi)一些企業(yè)也正在逐步推廣這種技術(shù)。1.4 研究內(nèi)容本文依照當(dāng)前國內(nèi)清洗業(yè)狀況和汽車軸承制造商的需求，查

28、閱了大量的國內(nèi)外文獻，并據(jù)此將研究重點放在尋求更經(jīng)濟、更高效、更安全的清洗方式上。本文著重分析了汽車軸承碳?xì)涑暻逑醇罢婵崭稍锕に?，對碳?xì)淙軇┰诓煌瑴囟认碌那逑戳M行了試驗對比研究，并根據(jù)研究結(jié)果設(shè)計制造了清洗機，就汽車軸承零件清洗工藝和清洗機的重要內(nèi)容作了闡述，主要工作如下:(l)對汽車軸承清洗業(yè)國內(nèi)外現(xiàn)狀進行詳細(xì)調(diào)查，并針對軸承零件的污染物對碳?xì)淙軇┣逑茨芰ψ龀鲋攸c分析。(2)對碳?xì)淝逑垂に囎鞒龇治觯贫饲逑垂に嚵鞒?，并對超聲波清洗工藝采用真空脫氣技術(shù)。著重分析了超聲波清洗與真空脫氣工藝、漂洗工藝、蒸汽清洗和真空干燥工藝；并針對碳?xì)淙軇┑奶匦裕治隽颂細(xì)湔麴s工藝。(3)利用上述結(jié)果，為汽

29、車軸承設(shè)計制造包括超聲波清洗、真空干燥等工藝流程的清洗機。(4)通過分析清洗裝置的現(xiàn)場控制需求，設(shè)計了基于PLC的控制系統(tǒng)。調(diào)試清洗機的各項運行參數(shù)，以達到汽車軸承最佳清洗效果，并對設(shè)備運行進行監(jiān)控。2 汽車軸承清洗工藝過程分析2.1 碳?xì)淙軇┑倪x擇碳?xì)淙軇┲饕煞轂楦呒兌韧闊N碳?xì)浠衔?。以前曾簡單地將原油蒸餾得到的煤油餾分直接作為清洗劑，由于它有臭味，易燃以及難于干燥等缺點目前己逐漸不再使用。現(xiàn)在使用的大多數(shù)碳?xì)淙軇┦腔瘜W(xué)合成品或經(jīng)過高級精煉處理后得到的產(chǎn)品。液態(tài)的碳?xì)浠衔镒鳛閭鹘y(tǒng)ODS清洗劑的一種替代品在日本及其他發(fā)達國家己經(jīng)應(yīng)用較多(大約始于上世紀(jì)八十年代)，而在我國的應(yīng)用還處于起步階

30、段。碳?xì)淙軇┑慕M分從其化學(xué)結(jié)構(gòu)上可以分為正構(gòu)烴系、異構(gòu)烴系、環(huán)烷烴和芳香烴四類烴類化合物。(l)正構(gòu)烷烴:是結(jié)構(gòu)式為CnH2n+2的飽和鏈烴。直鏈烷烴的穩(wěn)定性好、臭味小。一般是將煤油餾分經(jīng)過分子篩萃取及蒸餾調(diào)整沸點得到的產(chǎn)品。 (2)異構(gòu)烷烴:也是結(jié)構(gòu)式為CnH2n+2的飽和鏈烴。與直鏈的正構(gòu)烷烴相比，異構(gòu)烷烴具有支鏈結(jié)構(gòu)，大多通過合成制得的產(chǎn)品。 (3)環(huán)烷烴:是結(jié)構(gòu)式為CnH2n+2的具有環(huán)狀結(jié)構(gòu)的飽和烴，是單純環(huán)狀或含有側(cè)鏈結(jié)構(gòu)的烷烴。從性能上看它比飽和鏈烴的溶解性能好，但在安定性、臭味方面較差。(4)芳香烴:是含有苯環(huán)結(jié)構(gòu)的碳?xì)浠衔铮瑢τ臀廴芙饬?，由于其對人體毒性較大所以現(xiàn)在已較少

31、使用。經(jīng)過研究和實踐證明在選擇使用碳?xì)淙軇r一般采用餾程范圍在170195 ，閃點范圍在5075的正構(gòu)烷烴(CnH2n+2)較為科學(xué)，其安全性和干燥得到了優(yōu)化。正構(gòu)烷烴的粘度最低，有微弱氣味，對人體安全，因此最適合做清洗劑。同時由于其化學(xué)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，連續(xù)加熱蒸餾回收后不會破壞化學(xué)結(jié)構(gòu)，對鐵、銅、鋁、鋅等金屬產(chǎn)生的腐蝕遠遠低于環(huán)烷烴、芳香烴、鹵代烴，而且碳?xì)淙軇┒啻握麴s仍然可以使用，為碳?xì)淙軇┲貜?fù)利用奠定了物質(zhì)條件。圖2.1為碳?xì)淙軇┑恼魵鈮毫η€圖，為真空干燥工藝的研究提供了前提保障。由圖可知碳?xì)淙軇┰诖髿鈮合拢?.1MPa)的沸點為170左右，在減壓狀態(tài)下(0.0133MPa)的沸點為110左

32、右。而三氯乙烯等鹵代烴溶劑經(jīng)過幾次蒸餾后就不能夠再使用，其原因就在于鹵代烴中的鹵素原子的活性很大，容易被其他原子或原子團所取代，例如氯離子被氧離子替代，而發(fā)生了酸敗反應(yīng)，反復(fù)蒸餾使用后洗凈力下降，還會對金屬產(chǎn)生腐蝕作用。 2.2 碳?xì)淙軇┨匦苑治?.2.1 碳?xì)淙軇┑膬?yōu)缺點為了便于研究，現(xiàn)將碳?xì)淙軇┳鳛榍逑磩┑膬?yōu)點歸納如下:(l)清洗性能好。碳?xì)淝逑磩┡c大多數(shù)的潤滑油、防銹油、機加工油等油脂同為非極性的石油餾分，碳?xì)淝逑磩┣逑催@些礦物油的的效果要好于水基清洗劑。(2)蒸發(fā)損失小。碳?xì)淝逑磩┓悬c一般在150以上，在使用保管過程中揮發(fā)損失要比沸點在4080的鹵代烴小得多，對包裝物和設(shè)備的密封要求很

33、低。(3)無毒。經(jīng)毒理試驗，碳?xì)淝逑磩┑奈攵拘?、?jīng)口毒性和皮膚接觸毒性均為低毒，且不屬于致癌物質(zhì)，與鹵代烴相比對清洗操作人員更安全。(4)材料相容性好。碳?xì)淝逑磩┲胁缓趾吐?、硫等腐蝕物，對各種金屬材料不會產(chǎn)生腐蝕和氧化，對大部分塑料和橡膠沒有溶解、溶脹和脆化作用，適于清洗帶有保護層或絕緣表面的零件。(5)可徹底揮發(fā)，揮發(fā)后沒有殘跡。碳?xì)淝逑磩┦欠浅＜儍舻木迫軇诔睾图訙貭顟B(tài)下均可完全揮發(fā)，沒有任何殘留。(6)環(huán)保。碳?xì)淝逑磩┛梢宰匀唤到?，清洗廢液可以放入燃煤或燃油鍋爐中焚燒，焚燒的生成物主要為CO2和水，對空氣沒有污染。碳?xì)淝逑磩┲胁缓群头?，對臭氧的破壞系?shù)為零。盡管碳?xì)淝逑?/p>

34、劑有諸多優(yōu)點，但與ODS清洗劑相比，其沸點高而閃點低，使得清洗液溫度提升受到較大的限制。更為嚴(yán)重的是，使清洗后零件的干燥速度大大降低，清洗劑的蒸餾再生變得困難。較低的閃點也提高了清洗、干燥和蒸餾再生中的防火要求，常用清洗溶劑沸點和閃點的比較見表2.1。因此科學(xué)的軸承零件清洗工藝的制定需要解決上述問題，而真空干燥技術(shù)的使用很好的彌補了碳?xì)淙軇┑纳鲜鋈秉c。2.2.2 碳?xì)淙軇┣逑茨芰Ψ治龇撬登逑磩┑那逑戳σ蕾囉谌芙庾饔?，碳?xì)淙軇τ椭蛴托晕廴镜娜芙庑缘拿撝瑱C理是相似相溶原則。例如汽油、煤油等碳?xì)浠衔锶菀兹芙庵赜臀酃福渌头肿拥臒N類溶劑則易與其結(jié)構(gòu)相近的鹵代烴(四氯化碳、三氯乙烷等)互溶。水

35、能與具有與水相似結(jié)構(gòu)的物質(zhì)相溶，如水與含有輕基(OH)梭基(COOH)的化合物如R-COOH(低級脂肪酸)、R-OH(低級醇)等互溶也是基于此。但實際情況是很復(fù)雜的，不同種液體間的溶解性還與表面張力、界面張力有密切關(guān)系。碳?xì)淙軇┑那逑葱阅芡ǔＳ靡韵轮笜?biāo)來衡量:(l)苯胺點。苯胺是一種極性有機物，溶劑越易與苯胺相溶，說明溶劑溶解極性有機物的能力越強，衡量石油類碳?xì)淙軇O性有機物的溶解能力，苯胺點越低表示溶劑對極性有機物溶解能力越強。(2)KB值。是對樹脂類物質(zhì)溶解力的性能指標(biāo)，KB值越大說明溶劑溶解樹脂的能力越強。作為清洗用溶劑溶解力的判別曾以犬刀值作為指標(biāo)，但犬召值是指對樹脂類物質(zhì)的溶解性，

36、與對油性污垢的清洗力并無直接關(guān)系因而難于作為基準(zhǔn)使用。(3)溶解度參數(shù)SP值。SP值用下式表示: 式中，E為蒸發(fā)能;V為摩爾體積。SP值相近的物質(zhì)具有相近的凝集能，因而易于互相溶解，此現(xiàn)象即相似相溶的經(jīng)驗規(guī)則的理論基礎(chǔ)。一般碳?xì)淝逑磩┑腟P值為78，此值因與機械加工油、潤滑油等油類的SP值(78)一致，因此易于將加工后殘留的油污溶解，并且具有很高的清洗力，但它又與樹脂的SP值相距甚遠，不易侵蝕被清洗部件上的塑料、涂料等材料，因而碳?xì)淙軇η逑摧S承零件是極為有利的。2.3 碳?xì)淝逑垂に嚪治?.3.1 超聲清洗及真空脫氣工藝現(xiàn)在超聲波清洗技術(shù)己經(jīng)廣泛應(yīng)用于軸承清洗行業(yè)，超聲波在清洗液中傳播時會產(chǎn)生

37、正負(fù)交變的聲壓，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上會產(chǎn)生高速微射流。所有這些作用能夠破環(huán)污物，除去或削弱邊界層，增加攪拌、擴散作用，加速可溶性污物的溶解。如表2.2所示為各種工業(yè)清洗方式效果殘留物剩余比例。但是當(dāng)碳?xì)淙軇┲袣埓鏆怏w較多時，由于超聲波在空氣中傳播衰減很快，氣泡的存在會增加超聲傳播損失。另一方面，雖然液體中殘存氣體越多，空化閉值就越小，越容易發(fā)生空穴，但隨著空化泡生長過程中擴散到泡中的氣體增加，在空化泡崩潰時會降低沖擊波的強度，從而削弱超聲波清洗作用。但是通過對封閉的超聲波清洗工位儲液槽抽真空，使儲液槽內(nèi)的氣壓降低，殘存在清洗液內(nèi)部的氣體

38、便會大量析出，從而強化超聲波清洗的作用，所以碳?xì)淝逑丛O(shè)備一般配備有真空脫氣裝置，真空脫氣的真空度比較低，大約為-0.06-0.04MPa。真空脫氣的依據(jù)為亨特定律，根據(jù)亨利定律:在恒溫和平衡狀態(tài)下，一種氣體在液體里的溶解度和該液體的平衡分壓力成正比，即： 其中，PA為物系內(nèi)氣一液相平衡時A氣體在氣相中的平衡分壓力，XA為A氣體在液相中的溶解度(液相的平均摩爾分?jǐn)?shù))，HA為該氣體的亨利常數(shù)，它取決于溶質(zhì)和溶劑的性質(zhì)和系統(tǒng)的溫度。當(dāng)溫度不變壓力降低時，相當(dāng)于不抽空時將液體中的氣泡都提升到距液面較近位置。由熱力學(xué)可知P1V1=P2V2，可見壓力減小，氣體體積就增大，隨之浮力增加。當(dāng)浮力達到足以克服初

39、始阻力時，氣泡就可以在液體內(nèi)靠浮力上升并在上升過程中，壓力不斷減小，體積進一步膨脹，浮力不斷增大，上升速度也越來越快直至液面上。真空脫氣時可以對整個清洗槽真空脫氣，進行真空清洗。也可以對清洗液單獨進行脫氣，為了提高生產(chǎn)節(jié)拍，軸承零件清洗工藝研究及設(shè)備研制節(jié)省設(shè)備的制造費用，本文制定了對碳?xì)淙軇﹩为氄婵彰摎庠龠M行超聲波清洗的工藝方法。清洗液在進入清洗槽前，先被集中收集在脫氣罐內(nèi)進行抽真空操作，脫氣之后再進行超聲波清洗。2.3.2漂洗工藝漂洗實質(zhì)上是對殘留在軸承表面的污染清洗介質(zhì)進行稀釋。軸承從清洗槽里取出來之前，實質(zhì)上是處在已經(jīng)污染的清洗劑當(dāng)中，取出之后，表面必然會帶出或殘留有污染的清洗介質(zhì)，需

40、通過漂洗去除。由此可見，漂洗一般不會單獨使用，而是作為超聲清洗后的工序進行選擇使用。2.3.3蒸汽清洗與真空干燥工藝碳?xì)淙軇┑恼羝逑词菍η逑床鄄粩嗤ㄌ細(xì)湔羝?，碳?xì)湔羝麥囟容^高，遇到溫度低的軸承時產(chǎn)生相變，碳?xì)湔羝蛳嘧儺a(chǎn)生的熱量使軸承溫度升高。由于不斷的提供碳?xì)湔羝?，軸承和碳?xì)湟旱臏囟炔粩嗌?，碳?xì)湟簩ξ酃傅娜芙饬σ搽S溫度的升高而不斷增強，而且總是潔凈的碳?xì)淙軇┰谶M行蒸汽清洗，所以一般經(jīng)過蒸汽清洗后的軸承潔凈度會達到很高的水平;并且蒸汽清洗在真空槽內(nèi)進行，隔絕了氧氣，安全系數(shù)高。蒸汽清洗同真空干燥在同一槽內(nèi)進行，對軸承進行蒸汽清洗的過程，同時也是對軸承加熱的過程，蒸汽清洗在低真空狀態(tài)下進行，

41、根據(jù)清洗軸承類型的不同，清洗到達一定時間后，停止對干燥槽通碳?xì)湔羝?，排出槽?nèi)液體，然后對干燥槽抽高真空，干燥槽內(nèi)的真空度急劇下降，而溫度卻依然較高，殘留的碳?xì)淙軇┍銜谒查g進入崩沸狀態(tài)，成為碳?xì)湔羝徽婵毡梦撸瑥亩鴮崿F(xiàn)軸承的完全干燥。真空干燥過程如圖2.3所示。與其他干燥工藝相比，真空汽相干燥過程較為復(fù)雜，比如常用的真空熱風(fēng)干燥，只分為升溫預(yù)熱和抽真空兩個階段，但是真空熱風(fēng)干燥的預(yù)熱階段是有氧條件下進行的，預(yù)熱慢，并且經(jīng)常出現(xiàn)預(yù)熱不均勻等現(xiàn)象，干燥周期長，工作效率低下。并且就干燥質(zhì)量而言，真空汽相干燥的干燥質(zhì)量最好。如表所示，為幾種常用干燥方式的比較。根據(jù)上述原理可知碳?xì)淙軇┰谡麄€過程中的變

42、化過程:氣化(蒸餾裝置)液化(真空干燥室，蒸氣加熱)二次氣化(真空干燥室，真空干燥)二次液化(冷凝裝置，回收利用)。真空干燥工藝的流程圖見圖2.12所示。 2.3.4碳?xì)淙軇┱麴s工藝碳?xì)湔羝话阌烧麴s機蒸餾產(chǎn)生，在常壓狀態(tài)下，碳?xì)淙軇┑姆悬c比較高(150-190)，但是如果對密閉的儲液槽抽真空，碳?xì)淙軇┑姆悬c會顯著降低，真空泵將蒸餾罐內(nèi)的壓力降到10mmHg時，將其加熱到80左右碳?xì)淙軇┍銜婪卸a(chǎn)生大量蒸汽;圖2.4為碳?xì)淙軇┱羝麎毫η€圖，為真空工藝的研究提供了依據(jù)。一部分碳?xì)湔羝捎糜谡羝逑?，其余的碳?xì)湔羝梢酝ㄟ^冷卻系統(tǒng)，使之冷凝后重復(fù)使用從而實現(xiàn)綠色清洗，而沸點高的油污和雜質(zhì)則存留

43、在蒸餾裝置內(nèi)，定期清理即可。而用于蒸汽清洗的碳?xì)湔羝?，也可通過真空泵抽入到汽液分離裝置進行冷凝后重復(fù)使用。 2.4 清洗工藝流程設(shè)計通過以上對碳?xì)淙軇⒊暡ㄇ逑春驼婵崭稍锏姆治隹梢缘玫浇Y(jié)論，對于汽車軸承清洗采用上述碳?xì)淝逑垂に囀强尚械?。本文軸承零件的清洗工藝可以實現(xiàn)以下作用:(l)真空脫氣使得碳?xì)淙軇┲袣怏w對超聲波的削減大大減少，提高超聲清洗效果;(2)在真空狀態(tài)下，溶劑沸點下降，使得碳?xì)淙軇┛梢哉麴s，實現(xiàn)了清洗劑的循環(huán)再利用，節(jié)省運行成本;(3)真空狀態(tài)下隔絕氧氣，使碳?xì)淙軇┦ト紵臈l件，消除了工藝的安全隱患;(4)實現(xiàn)蒸氣清洗，提高了碳?xì)淙軇┑那逑葱Ч?，實現(xiàn)了對ODS清洗劑的有效代替，

44、真正實現(xiàn)安全環(huán)保清洗。根據(jù)上述原理和特點，本文為汽車軸承零件的清洗設(shè)計了環(huán)保、高效的清洗干燥工藝，其工藝流程為:真空脫氣超聲波粗洗真空脫氣超聲波精洗粗漂洗精漂洗蒸氣清洗+真空干燥。具體的設(shè)計內(nèi)容將在第三章中予以論述。2.5本章小結(jié)本章首先對常用的軸承清洗劑從清洗能力、干燥性、可回收性等方面做出詳細(xì)的分析，并針對軸承污物對碳?xì)淙軇┑那逑茨芰ψ鞒龇治?，并確定本設(shè)備采用碳?xì)淙軇?MD-10非水溶性洗凈劑)。其次，本章對碳?xì)淝逑垂に囎鞒龇治?，制定了清洗工藝流程，并確定在超聲波清洗工藝中采用真空脫氣技術(shù)。并根據(jù)工藝流程著重分析了超聲波清洗與真空脫氣工藝、漂洗工藝、蒸汽清洗和真空干燥工藝。最后分析了真空干

45、燥的原理在軸承零件清洗工藝中的可行性，并確定真空干燥過程的真空工作壓力在13.3KPa以下，為設(shè)備的研制提供了保障。針對軸承零件的特點確定清洗工藝，并制定了初步的清洗工藝流程。3 汽車軸承清洗機的設(shè)計3.1 清洗機的基本要求設(shè)計制造軸承碳?xì)淝逑礄C要保證滿足以下幾點要求:(1)必須滿足軸承的潔凈度要求，清洗后的軸承不能含有任何油污等污物，保證軸承達到規(guī)定的潔凈度要求，以滿足后續(xù)滲硫工序的要求;(2)必須滿足軸承生產(chǎn)進度的要求，具有較高的清洗效率，設(shè)備運行穩(wěn)定可靠:(3)工作場所容許的碳?xì)錃怏w濃度符合規(guī)定要求，必須有清洗液溫度和可燃?xì)怏w濃度控制裝置以及一定的消防措施，緊急情況下有報警和緊急停車裝置

46、，保證操作者的安全;(4)設(shè)備的運行、清洗液的回收或者處理符合環(huán)境保護法規(guī)的要求;(5)操作簡單實用，運行成本經(jīng)濟合理，性能價格比好;(6)布局合理，造型美觀，色彩協(xié)調(diào)。3.2 清洗機總體設(shè)計方案根據(jù)碳?xì)漭S承清洗機的設(shè)計要求、工藝流程，以及碳?xì)淙軇┑氖褂靡蠛蛯嶋H運行條件等，確定風(fēng)電軸承碳?xì)淝逑礄C的設(shè)計方案，如圖3.1所示。(l)清洗和干燥裝置本設(shè)備清洗和干燥裝置主要包括超聲波清洗裝置、漂洗裝置、真空干燥裝置，是本設(shè)備的主體裝置，用于進行風(fēng)電軸承零件的超聲波清洗、漂洗、蒸汽清洗、真空干燥。(2)輸送裝置輸送裝置主要包括入料裝置、出料裝置，還有內(nèi)部的傳送系統(tǒng)。主要作用是用于被清洗軸承零件的傳輸。

47、入料和出料裝置主要是由頂板鏈輸送的;而內(nèi)部的傳送系統(tǒng)主要是氣動系統(tǒng)，主要在第四章進行闡述。(3)蒸餾系統(tǒng)蒸餾系統(tǒng)的主體是蒸餾機，用管道同主機相連。主要作用是進行碳?xì)淙軇┑恼麴s，蒸餾過程中產(chǎn)生的碳?xì)湔羝徊糠钟糜谡羝逑春驼婵崭稍?，剩余的部分進行冷卻，用于循環(huán)利用。(4)安全系統(tǒng)碳?xì)淙軇┦强扇夹匀軇?，所以采取必要的安全措施非常重要。安全系統(tǒng)主要包括冷水系統(tǒng)、通風(fēng)系統(tǒng)、消防系統(tǒng)及其他安全裝置。主要用于控制碳?xì)淙軇┑臏囟?、碳?xì)錃怏w的排放、火災(zāi)的防治及可燃?xì)怏w濃度的監(jiān)控報警等。(5)控制系統(tǒng)主要包括氣動控制系統(tǒng)及PLC控制系統(tǒng)。用于設(shè)備氣動件和設(shè)備操作運行的控制。本文將在第四章對控制系統(tǒng)進行著重闡述。

48、3.3 清洗機工藝流程設(shè)計在前面章節(jié)己經(jīng)介紹汽車軸承上的污染物主要包括鐵屑、油污和灰塵等。附著在軸承外表面和內(nèi)部，形成對軸承傷害很大的污垢塊，其中部分污物僅輕輕附著在軸承的表面，而有些污物則是膠著在內(nèi)外環(huán)及滾珠上的頑固污漬會對軸承造成不良影響。碳?xì)淙軇俜菢O性有機溶劑，對油污清洗能力強，滲透性好，不會造成金屬生銹腐蝕，是替代ODS物質(zhì)清洗殼體和轉(zhuǎn)子的理想清洗劑。根據(jù)清洗工藝流程，對其進行超聲波清洗和真空干燥。將零件定量裝入清洗筐中進行批次式清洗，為保證零件清潔度要求，確定本設(shè)備的清洗工藝流程為:真空脫氣后的超聲波粗洗真空脫氣后的超聲波精洗粗漂洗精漂洗蒸氣清洗+真空干燥。清洗工藝流程如圖3.2所

49、示 3.4 清洗機裝置設(shè)計汽車軸承清洗系統(tǒng)采用超聲波清洗和漂洗方式，為了更好的發(fā)揮超聲波碳?xì)淝逑醇夹g(shù)的優(yōu)勢，降低超聲波傳播中能量的損失，在清洗系統(tǒng)循環(huán)中使用真空脫氣裝置。漂洗的目的是去除零件表面被污染了的清洗液以達到一定的清潔度。漂洗一般要進行多次，潔凈程度一次次地提高。例如，設(shè)清洗后殘留在工件表面被帶出的污染液量為C，漂洗槽容量為X，則一次漂洗后，污染液的濃度變?yōu)镃/X+C，如果工件表面一次帶出污液量占漂洗槽液量為1%的話，那么漂洗一次相當(dāng)于稀釋100倍。但是漂洗次數(shù)多會增加生產(chǎn)面積，增加漂洗液使用量，增加成本等，一般情況下漂洗23次就可以。3.4.1 清洗裝置的總體設(shè)計清洗系統(tǒng)中管路是聯(lián)系

50、各工序的紐帶，是保證軸承零件清潔度要求的關(guān)鍵，因此管路設(shè)計是整個清洗機的設(shè)計重點，也是結(jié)構(gòu)設(shè)計的依據(jù)。管路設(shè)計包括對液泵、過濾器、閥門、壓力表等器件的選用，以及管道及相應(yīng)組件將這些器件合理的連接。清洗管路見圖3.5所示。清洗機四槽式清洗依次為超聲波粗清洗槽、超聲波精清洗槽、粗漂洗槽和精漂洗槽，每個清洗槽有自循環(huán)系統(tǒng)。由連通器原理:四個清洗槽通過管道相連后液體總要保持在同一液面，而在設(shè)計中由四槽到一槽的管道是逐級下降的，因此由于液位差的原因存在由四槽至一槽的溢流，使得各槽清洗液存在著循環(huán)。在清洗系統(tǒng)中，清洗液的來源是各儲液箱，由一槽溢流出的清洗液最終進入蒸餾再生裝置進行蒸餾凈化。為實現(xiàn)清洗液循環(huán)

51、凈化，管路上設(shè)計有:清洗液循環(huán)泵，Y型過濾器，U型過濾器，液位計，壓力表和球閥，各組件功能見表3.1。其中U型過濾器是控制清洗精度的關(guān)鍵，其濾過精度的大小會影響到軸承零件的清洗質(zhì)量和清洗效率。濾過精度過大使得清洗液含污量較大，降低清洗零件的清潔度;濾過精度過小導(dǎo)致管路堵塞嚴(yán)重，濾芯更換頻率較大，影響設(shè)備運行，降低清洗效率。通過對實際清洗效果比較，最終確定U型過濾器的過濾精度，見表 3.2。 液泵作為循環(huán)系統(tǒng)的動力源，關(guān)系到整個系統(tǒng)的工作效率和經(jīng)濟特性，在整個清洗裝置中占有重要的作用。清洗液流速對超聲波會產(chǎn)生影響，在實際清洗過程中為避免污物重新粘在物件上，清洗液需要不斷流動更新，同時用以消除超聲

52、波駐波的影響，此時清洗液的流動速度不能過快，以免降低清洗效果。3.4.2 超聲波清洗裝置的設(shè)計超聲波清洗裝置主要由清洗液槽和超聲波發(fā)生器構(gòu)成。清洗槽分為兩個超聲波清洗槽和兩個漂洗槽。清洗槽需要采用強度高、能抗一般化學(xué)腐蝕的不銹鋼材料制成，本設(shè)備采用材料 OCr19Ni9(SUS304)，具有良好的耐蝕性、耐熱性、低溫強度和機械性能，沖壓彎曲等熱加工性好，無熱處理硬化現(xiàn)象，無磁性。同時由于超聲空化腐蝕的問題，所以超聲槽的槽壁總是或多或少有一定的損耗，雖然這種損耗比較小，但長期以來是會影響超聲波清洗的一些參數(shù)變化，因此在設(shè)計中選用壁厚為3mm。對于超聲波清洗槽涉及到超聲波換能器的安裝問題。超聲波換

53、能器在清洗槽中的安裝有兩種方式，一種是將單個換能器固定的粘貼在清洗槽的底部或側(cè)面，這種方式要求與清洗液接觸的槽面要拋光，以減少空化腐蝕;另一種是把多個換能器共同粘結(jié)在一塊輻射板上，并密封成為一個外形象盒子的換能器組合體，稱為振子，可以浸入裝有清洗液的清洗槽的任意位置，以取得最佳的清洗效果，這種方式稱沉浸式安裝，此時換能器是獨立的一個部件，沉浸式換能器維修比較方便，能快速更換。因此，在設(shè)計中采用沉浸式的安裝方式，根據(jù)對超聲波原理的分析結(jié)果，清洗機選擇功率 1500W，頻率為40KHz的必能信8500超聲波發(fā)生器，每臺超聲波發(fā)生器各帶有一個裝有18個換能器的盒裝振子，如圖3.6所示。 超聲波清洗槽

54、的結(jié)構(gòu)如圖3.7(含三維圖與實物照片)，超聲波換能器振子安裝在清洗槽的底部。由于碳?xì)淙軇┪馕?，為了保持良好的工作環(huán)境，在清洗槽上邊緣設(shè)計了通風(fēng)槽，并通過末端通風(fēng)口與清洗機風(fēng)道相連，以便將空氣中的碳?xì)淙軇┘磿r排走。漂洗槽結(jié)構(gòu)與超聲波清洗槽相似，只是由于底部無超聲波換能器振子而高度減少。3.4.3 真空脫氣裝置的設(shè)計第二章中已經(jīng)論述過真空脫氣在軸承零件清洗中的應(yīng)用對提高超聲波清洗的作用，增加清洗效果，縮短清洗時間都有著重要的影響，清洗機的真空脫氣裝置見圖3.8所示 裝置組成:脫氣罐，氣動閥，真空表，循環(huán)泵和球閥。碳?xì)淝逑匆旱拿摎膺^程是通過控制4個氣動閥來實現(xiàn)，其中氣動閥1的功能是控制清洗液入罐

55、;氣動閥2的功能是控制真空系統(tǒng)對脫氣罐抽真空，脫氣裝置的真空系統(tǒng)采用干燥裝置中的真空泵:氣動閥2的功能是真空脫氣時泵的自循環(huán)，防止循環(huán)泵葉片損壞;氣動閥4的功能是控制清洗液排出脫氣罐進入超聲波清洗槽。真空脫氣流程見圖3.9所示。當(dāng)清洗機啟動運行后，脫氣罐開始對清洗液進行收集，此時氣動閥l、2、3開啟，清洗液在真空負(fù)壓下進入脫氣罐，此時液體中溶解的氣泡隨真空系統(tǒng)排除體外，循環(huán)泵處于自循環(huán)狀態(tài)，直到液位傳感器上限位發(fā)出信號，氣動閥1、4關(guān)閉進行延時，內(nèi)部壓力達到15KPa，脫氣后氣動閥1, 4開啟，2, 3關(guān)閉，清洗液經(jīng)循環(huán)泵進入超聲波清洗槽。當(dāng)液位傳感器下限位發(fā)出信號時，氣動閥2, 3再次開啟，

56、同時4關(guān)閉，進入下一脫氣循環(huán)。通過脫氣裝置，碳?xì)淝逑匆褐芷谛赃M入超聲波槽，降低了清洗液對超聲波強度削減的同時，清洗液得到循環(huán)過濾，保證了清洗液的潔凈程度，還進一步消除了駐波的影響，使得軸承零件的清洗效果變得更加均勻。3.5 干燥裝置的設(shè)計干燥裝置是清洗機的一個重要組成部分，其設(shè)計是否合理直接關(guān)系到清洗機的性能優(yōu)良，可靠性程度以及工作效率等問題，因此清洗機針對軸承零件的特點，基于真空干燥工藝來完成干燥裝置設(shè)計，并且利用真空干燥前的蒸氣清洗對其進行高效清洗，以保證清洗零件的清潔度要求。3.5.1干燥裝置的總體設(shè)計以往的清洗設(shè)備干燥工序要用較長的時間，根據(jù)實際調(diào)研和相關(guān)文獻報道，熱風(fēng)干燥需要10min左右，因而清洗效率受到降低，本文在設(shè)計時為了提高軸承零件清洗機的清洗效率，清洗機設(shè)計了兩個真空干燥室，兩室交替工作，保證清洗工序和干燥工序在時間上的一致性，并根據(jù)真空干燥工藝對真空干燥裝置進行總體設(shè)計，見圖3.11。整個系統(tǒng)由真空干燥室、排液箱、干燥真空系統(tǒng)、粗真空系統(tǒng)，冷卻裝置組成，下面具體