清洗设备范文第1篇

关键词：清洗设备  小型  半自动化

        1 工艺流程 

        人工上件清洗液喷洗压缩空气吹干热风烘干人工卸件。

        2 主要结构

        本装置由机身、箱体、气动门、输送机构、水箱、清洗液喷洗系统、压缩空气吹干系统、清洗液加热系统、热风烘干系统和电气控制系统等组件共同组成，机体外形尺寸:控制在1800*900*1500mm(长*宽*高)之内。

        2.1 机身 机身采用结构件形式，全部由钢板焊接而成，是基础部分，箱体中各工作腔以及输送机构等其他组件均设置其上，为了接收清洗液而将水箱摆放在其底部的膛内。台面上为便于设置输送机构的滑轨和推杆导向槽以及回水孔等，采用不小于40毫米厚的钢板，机身两端面/侧面、地脚和筋板为15毫米厚的钢板。输送推杆导向槽深30毫米，宽45毫米，纵向贯通整个台面，回水孔两处，位于喷洗吹干腔的下方，该处设置接水漏斗将清洗液引回水箱，烘干腔下方开设热风导引口亦将热风引入水箱散热。

        2.2 箱体 采用结构件形式，由q235板材焊接组装而成，该部分是本装置工作的核心部分，外形根据实际需要设定，其由隔板分隔成两个工作腔，按照工艺流程，首先是清洗液喷洗和压缩空气吹干共用工作腔，另一个是热风烘干工作腔。箱体的两个端面和中间隔板的底部中间位置开设通道门，在输送方向上相互贯通米。各工位之间在输送通道上由设置在箱体上的三个气动门相通断，各连接处做到密封不渗漏。

        2.3 气动门 在箱体的端面外侧和烘干腔隔板一侧，设有由气缸控制的气动门，共三个，尺寸自行设定。气缸采用前法兰型，带有缓冲，立式安装于箱体的上盖板上，用j型接头与门体连接，门体由台阶压板导向。气动管路并联连接，共同动作，气缸带动门体沿台阶压板导向进行上升下降，由此形成各工作腔之间以及装卸工位之间的输送通道的互通与隔断。三个气缸上均设有磁性开关并互锁，与输送机构实现顺序动作，在进气处设有气动三联件，电磁换向阀等进行控制。

        2.4 水箱 水箱单独设置，由扶手来拖动，以便清洗液的更换和排放，摆放于机身底部空膛内，与机身和箱体采用软管连接。，水泵根据实际情况选用，侧面设有电加热管、液位计和进排水接口等。考虑到清洗液温度需控制在40-60℃，可不设隔热层。

        2.5 输送机构 采取步伐输送方式，每个工步间隔自定，该装置由气缸、滑动导轨、推杆和料筐等共同组成。两条半圆形滑动导轨，平行固定在机身台面上的推杆槽两侧，推杆放置在推杆导向槽内，上面与台面平，其上设置轴承和单方向棘爪，由气缸带动，气缸采用轴向底座型带有磁性开关，用y型接头与推杆连接。气缸带动推杆向前，推杆上的棘爪沿滑动导轨方向推动料筐向下一个工位进给，进给到位后，气缸带动推杆退回，推杆上的棘爪在料筐的重力作用下压下，不再起作用，为此料筐停留在进给后的工位上，不跟随推杆往回退。气缸前进后退一次，料筐前进一个工步，气缸带动推杆如此往返动作，一步一步地将装有料筐从一个工位输送到下一个工位。

        2.6 清洗液喷洗系统 该系统由水泵、电磁截止阀、盘型喷头、软管和立式前法兰气缸等组成，立式前法兰气缸设置于喷洗吹干工作腔的上盖板上，行程自定，其管路中设节流阀，以调节气缸动作速度的快慢，气缸动作带动喷头做上下往复运动，喷头上均匀开设无数个小细孔。当输送到位后，气动门关闭，电磁阀切换到喷洗状态，对放置于料筐内的工件进行上下扫描式喷淋冲洗，以便将油污湿润-渗透-乳化-分散而完成清洗过程。喷洗完后，水泵切换至卸荷，清洗液直接流回水箱，管路内换成压缩空气，进入吹气状态。

        2.7 压缩空气吹干系统 为确保工件在烘干之前表面水珠较少，在喷洗完成之后，用干净的压缩空气进行吹干。从外形尺寸上考虑，为避免占用空间太大，将吹干和喷洗两道工序布置在了同一个工作腔内进行，当喷洗完后，通过电磁换向阀换向，让水泵卸荷，同时打开压缩空气，压缩空气利用清洗液喷洗管路和喷头，先将管道内的清洗液吹掉，同时仍由气缸带动喷头做上下往复运动，对工件进行扫描式吹气。

        2.8 热风烘干系统 采用电热管加热和轴流风机送风，放置烘干腔的顶部，电热管周围加装隔热层，烘干腔内温度常温至120℃可调，由热电偶反馈控制，工件靠热风的吹佛将其表面的水气烘干，在烘干腔底部用铜管将热风引入水箱作为通路，借助于铜管的散热，也可以对水箱内的清洗液起到加热的作用，最后将热风引出水箱之外。

        2.9 清洗液加热系统 采用不锈钢电加热方式.温度控制采用热电偶和数显式温控仪控制，温度在20-90℃之间连续可调，电加热管设置在水箱内，自动控制水箱内清洗液的温度。

        2.10 电气控制系统 采用plc控制，设有手动调整和自动工作两种工作状况，电器接线盒设置于机身端面，上件工位设置电器控制盒，在装卸工位均设有急停按钮，以保证发生故障时紧急停止，确保安全。自动工作应保证顺序动作和互锁，以便于工作循环的顺利完成。

清洗设备范文第2篇

根据上一节的分析，片盒、对中工位、清洗工位都可以作为一个整体，这个整体有几个状态，如图3所示，分别是工位空闲、工位进片、工位有片、工位工艺运行、工位工艺完成、工位出片，工位的状态在其运行中循环往复（见图3所示）。取片的过程；出片完成后工位的状态又回到了空闲状态。按照面向对象的设计方法，全自动单片清洗设备的对中工位、清洗工位可以抽象程序中的类，这些工位有基本相同的成员变量和成员函数。它们共同的成员变量为工位状态，共同的成员函数为工位进片，工位出片，工位工艺运行。由此可以设计出全自动单片清洗设备的类的静态图如图4所示。

2机械手的同步控制

机械手在设备运行的状态有机械手空闲、机械手工位n取片、机械手工位n放片等状态，当机械手处于空闲状态时，各工位需要竞争机械手的使用权，争取到使用权后机械手的状态就变为工位取放片状态，没有竞争到的机械手就需要等待下一次机械手空闲时再竞争机械手。因为各工位可能会同时竞争机械手，这就需要引入机械手的同步控制。Windows支持4种类型的同步对象，可以用来同步由并发运行的线程所执行的操作：临界区，互斥量，事件，信号量，这里使用事件来实现机械手的同步控制。机械手事件定义为机械手空闲事件，使用SetEvent()函数将事件设为有状态，使用WaitForSingleObject()函数查看事件的状态，查看到机械手空闲事件无状态时线程阻塞，机械手空闲事件有状态时程序向下运行同时机械手空闲事件自动变为无状态。通过机械手空闲事件，各工位竞争机械手的问题就得以解决。

3工位自控制

通过设备中工位的状态和机械手的状态，工位可以自己判断下一步的动作。工位的运行流程如图5所示。线程启动后，循环进行三个判断，分别为工位进片判断，工位工艺运行判断，工位出片判断。图5工位运行流程如果机械手状态为机械手工位进片，程序就进入工位进片分支，这时机械手被占用，其他工位竞争不到机械手。进入工位进片分支后首先设机械手状态为机械手工位进片，工位状态为工位进片，然后执行机械手进片程序，工位进片完成后置工位有片，置机械手空闲，工位进片程序分支结束，程序继续循环。当程序判断到工位有片时，程序进入工艺运行分支，首先置工位状态为工位工艺运行，然后运行工艺，工艺运行完成后置工位状态为工位工艺完成，工位进片程序分支结束，程序继续循环。当程序判断到下一工位空闲、工位工艺完成并且机械手空闲时，程序进入工位出片分支，首先设机械手状态为机械手工位出片，工位状态为工位出片，然后执行机械手出片程序，工位出片完成后置工位空闲，置机械手下一工位进片，工位出片程序分支结束，程序继续循环。每个工位都有线程循环判断工位状态和机械手的状态，控制自身的运行，这样就形成了工位自控制的自动运行情况。如果工位为两个，设备的运行时序如图6所示，从片盒出片到片盒进片完成是一个晶片的运行周期，在周期内又有晶片开始运行，形成了各工位并行的状态，这种运行时序充分的利用了机械手，提高了设备效率。

4结束语

清洗设备范文第3篇

关键词：清洗设备小型半自动化

一、工艺流程

人工上件清洗液喷洗压缩空气吹干热风烘干人工卸件。

二、主要结构

本装置由机身、箱体、气动门、输送机构、水箱、清洗液喷洗系统、压缩空气吹干系统、清洗液加热系统、热风烘干系统和电气控制系统等组件共同组成，机体外形尺寸:控制在1800*900*1500mm(长*宽*高)之内。

2.1机身机身采用结构件形式，全部由钢板焊接而成，是基础部分，箱体中各工作腔以及输送机构等其他组件均设置其上，为了接收清洗液而将水箱摆放在其底部的膛内。台面上为便于设置输送机构的滑轨和推杆导向槽以及回水孔等，采用不小于40毫米厚的钢板，机身两端面/侧面、地脚和筋板为15毫米厚的钢板。输送推杆导向槽深30毫米，宽45毫米，纵向贯通整个台面，回水孔两处，位于喷洗吹干腔的下方，该处设置接水漏斗将清洗液引回水箱，烘干腔下方开设热风导引口亦将热风引入水箱散热。

2.2箱体采用结构件形式，由Q235板材焊接组装而成，该部分是本装置工作的核心部分，外形根据实际需要设定，其由隔板分隔成两个工作腔，按照工艺流程，首先是清洗液喷洗和压缩空气吹干共用工作腔，另一个是热风烘干工作腔。箱体的两个端面和中间隔板的底部中间位置开设通道门，在输送方向上相互贯通米。各工位之间在输送通道上由设置在箱体上的三个气动门相通断，各连接处做到密封不渗漏。

2.3气动门在箱体的端面外侧和烘干腔隔板一侧，设有由气缸控制的气动门，共三个，尺寸自行设定。气缸采用前法兰型，带有缓冲，立式安装于箱体的上盖板上，用J型接头与门体连接，门体由台阶压板导向。气动管路并联连接，共同动作，气缸带动门体沿台阶压板导向进行上升下降，由此形成各工作腔之间以及装卸工位之间的输送通道的互通与隔断。三个气缸上均设有磁性开关并互锁，与输送机构实现顺序动作，在进气处设有气动三联件，电磁换向阀等进行控制。

2.4水箱水箱单独设置，由扶手来拖动，以便清洗液的更换和排放，摆放于机身底部空膛内，与机身和箱体采用软管连接。，水泵根据实际情况选用，侧面设有电加热管、液位计和进排水接口等。考虑到清洗液温度需控制在40-60℃，可不设隔热层。

2.5输送机构采取步伐输送方式，每个工步间隔自定，该装置由气缸、滑动导轨、推杆和料筐等共同组成。两条半圆形滑动导轨，平行固定在机身台面上的推杆槽两侧，推杆放置在推杆导向槽内，上面与台面平，其上设置轴承和单方向棘爪，由气缸带动，气缸采用轴向底座型带有磁性开关，用Y型接头与推杆连接。气缸带动推杆向前，推杆上的棘爪沿滑动导轨方向推动料筐向下一个工位进给，进给到位后，气缸带动推杆退回，推杆上的棘爪在料筐的重力作用下压下，不再起作用，为此料筐停留在进给后的工位上，不跟随推杆往回退。气缸前进后退一次，料筐前进一个工步，气缸带动推杆如此往返动作，一步一步地将装有料筐从一个工位输送到下一个工位。2.6清洗液喷洗系统该系统由水泵、电磁截止阀、盘型喷头、软管和立式前法兰气缸等组成，立式前法兰气缸设置于喷洗吹干工作腔的上盖板上，行程自定，其管路中设节流阀，以调节气缸动作速度的快慢，气缸动作带动喷头做上下往复运动，喷头上均匀开设无数个小细孔。当输送到位后，气动门关闭，电磁阀切换到喷洗状态，对放置于料筐内的工件进行上下扫描式喷淋冲洗，以便将油污湿润-渗透-乳化-分散而完成清洗过程。喷洗完后，水泵切换至卸荷，清洗液直接流回水箱，管路内换成压缩空气，进入吹气状态。

2.7压缩空气吹干系统为确保工件在烘干之前表面水珠较少，在喷洗完成之后，用干净的压缩空气进行吹干。从外形尺寸上考虑，为避免占用空间太大，将吹干和喷洗两道工序布置在了同一个工作腔内进行，当喷洗完后，通过电磁换向阀换向，让水泵卸荷，同时打开压缩空气，压缩空气利用清洗液喷洗管路和喷头，先将管道内的清洗液吹掉，同时仍由气缸带动喷头做上下往复运动，对工件进行扫描式吹气。

2.8热风烘干系统采用电热管加热和轴流风机送风，放置烘干腔的顶部，电热管周围加装隔热层，烘干腔内温度常温至120℃可调，由热电偶反馈控制，工件靠热风的吹佛将其表面的水气烘干，在烘干腔底部用铜管将热风引入水箱作为通路，借助于铜管的散热，也可以对水箱内的清洗液起到加热的作用，最后将热风引出水箱之外。

2.9清洗液加热系统采用不锈钢电加热方式.温度控制采用热电偶和数显式温控仪控制，温度在20-90℃之间连续可调，电加热管设置在水箱内，自动控制水箱内清洗液的温度。

2.10电气控制系统采用PLC控制，设有手动调整和自动工作两种工作状况，电器接线盒设置于机身端面，上件工位设置电器控制盒，在装卸工位均设有急停按钮，以保证发生故障时紧急停止，确保安全。自动工作应保证顺序动作和互锁，以便于工作循环的顺利完成。

清洗设备范文第4篇

关键词：TRIZ理论；半自动清洗设备

中图分类号：TH122 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2016）17-0027-02

TRIZ理论就是为解决和促进创造发明问题而形成的矛盾冲突解决理论，它是基于技术的发展演化规律，研究整个设计与开发过程，核心是研究创造发明的内在规律和原理，重点研究创造研发过程中遇到的问题、矛盾和冲突，通过解决冲突矛盾，获得最终的理想需求。实践证明，运用TRIZ理论，可大大加快人们创造发明的进程，而且能得到高质量的创新产品。

下面就轨道交通半自动清洗设备的研发利用TRIZ 理论进行研究。

1 半自动清洗系统的研究价值

目前国内列车清洗有两种，一种为列车自动清洗机，特点效率高，消耗大，价格高，一般一台500万左右，目前应用不普遍，只有广东、上海、北京几个大车辆段在应用。如图1所示。

列车自动清洗机适用于清洗列车外表面的灰尘、油污及其它污渍。通过水、清洗剂及清洗刷的作用自动清洗列车的两侧面，包括车门和窗玻璃。列车自动清洗机由刷洗系统、压缩空气供给系统、水供给系统、电控系统、洗涤剂供给系统、水循环及处理系统等组成，采用列车自行牵引、以2～4 km/h的速度通过库内洗刷的形式，自动进行列车两侧的刷洗和冲洗工作。

另一种是完全人工清洗，洗刷一列火车，需要至少9个人的配合，需要近1 h的时间才能完成，效率较低。前面一个人拖着装有清洗液的小车，边走边往火车车身上泼洒清洗液，后面一组人拿着3 m长的大刷子，负责刷列车的顶部；另一组人拿着 2 m多长的中刷子，负责刷列车的车窗位置；还有一组人拿着1米多长的小刷子，负责洗刷列车的底部。洗刷干净后，一个人背着50多m的水管，负责将车身上的清洗液冲洗干净。如图2所示。

目前两种方法都在应用，第一张种全自动清洗方适合大的站段，目前只在中国几个大型站段使用，应用不普遍。第二种完全人工方法效率低、同时参与一辆车清洗的人比较多。根据目前现状清洗系统现状及现场列车站段整备所需求，有必要研究折中的方案，研究半自动清洗系统，一方面能提高效率，使其应用在广泛场合，另一方面降低设备成本和人工成本。

2 半自动清洗设备的研究内容、拟解决的关键问题 及创新点

半自动清洗设备研究内容是研发设计半自动列车清洗机作为目前列车全自动清洗机和完全人工清洗的折中方案，以应用在更广泛的场合。

拟解决的关键问题是清洗机如何实现半自动化，创新点是采用自动旋转刷、自动给清洗液、采用自动举升装置减轻操做过程中人的劳动强度，提高清洗效率。与传统的清洗方法相比，在省工、省时、省水、省电、安全五个方面有着明显的优势。

3 半自动清洗设备的研究思路、研究方法

研究思路是，先充分到各站段进行调研，了解目前列车清洗系统存在的问题，充分和现场师傅沟通，听取他们的意见和想法。调研大部分的现场工作环境，调研站段领导的意图，调研市场的前景，然后根据调研结果，拟采用TRIZ理论进行系统设计，以提高设计效率。

任何一个行业的发展都离不开科技的进步和创新，传统的创新设计方法，比如利用试凑法、试错法等进行创新设计，效率不高。

采用TRIZ全新的创新方法，能够帮助系统地分析问题，快速发现问题、本质和矛盾，准确确定问题，探索方向。

4 运用TRIZ理论研发的轨道交通清洗装备

基于TRIZ理论，如图3所示，研究筛选对应的39个工程参数、40条发明原理，研究提高轨道交通清洗的人工清洗效率问题及解决方法，形成冲突矩阵表。

根据TRIZ冲突矩阵，求主要参数冲突矩阵交集，利用原理5组合原理，原理12等势性考虑创新设计方法、方案，形成冲突矩阵，见表1。

最后筛选形成考虑的创新设计方法、方案。

5 具体的清洗设备研发

5.1 自旋喷淋式清洗器

利用TRIZ组合原理、等势能创新原理设计自旋喷淋式清洗器，具备一方面具备自动旋转刷、中间出水清洗组合功能，避免了刷头手工上下刷消耗势能、消耗功，刷、洗功能一体化提高了清洗操作流程，提升了清洗自动化，提高了效率。

设备配24 V蓄电池，配备长杆、短杆刷杆；毛刷盘转速在每分钟180转到250转之间，喷清洗液压力流量可调，如图4所示。

5.2 自行式举升清洗车

为方便清洗列车的顶部和靠近站台的侧部，有一定容量自行举升车，可以自行也可以举升，举升高度在3.5 m，加上人的高度，保证车顶的最高点低于人的双手位置，从而工人在清洗车顶时不感觉到累。利用等势性原理方案，工作时使举升装置升到一定高度进行整辆列车上部清洗，省时省力。

5.3 手推式清洗车

配置宽度在0.6 m重量在100 kg以内的手推式清洗车，并在车上配置24 V电瓶和1.6～3.0 m的清洗器一套，用来清洗车体测面利用组合原理，设计手推式清扫车，使清扫车既具备装清洗液功能，同时具备装电池、抽水泵、装洗刷头、毛刷、工具等功能。

5.4 刷 头

利用组合、分割原理设计清洗需要的刷头，刷头设计成可以拆换的，如图5所示。

6 结 语

通过基于TRIZ 理论设计的轨道交通半自动清洗设备，在现场中已经得到实际应用，效果很好。实践证明运用TRIZ理论，可大大加快创造发明的进程，得到高质量的创新产品。应用TRIZ理论研发新产品，能够系统地以新的视觉分析问题，快速发现问题本质或矛盾，准确确定问题探索方向，迅速筛选各种可能，通过进行逻辑性的判断，最终获得解决冲突矛盾的最优方案。

参考文献：

清洗设备范文第5篇

关键词： 清洗技术；机加零件；动清洗；表面清洗

中图分类号： TP23 文献标识码： A 文章编号： 2095-8153（2016）01-0107-05

1 课题研究的背景与意义

人们生活质量的提高刺激着工业制造产品的生产产量大幅度提升，同时人们也对产品的质量要求越来越严格。其中，构成产品中的核定零件是决定产品质量与性能的核心部分，其内部零部件的性能稳定要求零件之间装备精确，所以在装配前，对零件的清洗环节至关重要。企业和研究单位不得不重视零件的制造过程中清洗工艺[1]。

目前国内对机加零件清洗的研究还不是非常广泛，清洗方法也较少，没有一个成熟的清洗技术和体系[2]，传统的清洗方法还仅限于人工的泡洗、浸洗、刷洗等，清洗剂多采用煤油，或者采用单槽的超声波清洗作业，自动化程度不高。另外，使用这些传统清洗方法清洗工序有以下弊端：（1）重复而不合理，清洗效率非常低；（2）工人们工作强度大，工作环境恶劣，给身体带来危害；（3）清洗完成后的清洁度不高，不合格率较高；（4）开放性的清洗方式导致清洗液挥发到空中，对车间造成空气污染，甚至影响其他精密设备的正常工作；（5）每次清洗完成后都直接倒掉，不能循环利用，导致资源的严重浪费，也直接污染周边环境[3]。

综上所述，在目前清洗技术落后以及制造业行业迅猛发展的背景下，提高零件的清洗技术水平，开发设计出符合当下生产要求的通用型自动高效机加零件清洗机显得很有必要。另外，对机加零件的清洗工艺的研究以及清洗机的开发不但有利于零件制造质量的提高、制造资源的有效利用和节约，而且提高了生产线的自动化水平，降低工人们的劳动强度，改善相应的工作环境，实现环保、高效安全的现代科学清洗生产模式[4]。

2 机加零件污染物特性分析与清洗工艺选择

2.1 机加零件特性

根据机械零件加工工艺与本身的结构特点可知：零件制造加工过程中经过多次加工工序后，加工杂质或其他污渍会残留在配合表面、细孔、螺栓通孔及盲孔等[5]。所以一般的机械零件在加工制造过程中需要完成的清洗零件污染物包括：切削油、机器专用的油、制造过程中残留在零件表面的冷却液、零件表面的加工用料残渣及切屑、依附在零件表面的空气灰尘。平时检测一产品的表面清洗合格的指标参数为清洁度，清洁度是指零件或产品清洗后残留其表面上污物的量[6]，是我们评价零件清洗完成后清洗质量好坏的参数标准，可经过专门检测机构得到准确数据，也是检验清洗设备的清洗能力的手段。

2.2 清洗工艺分析

从平时企业的生产制造过程知道，零件清洗工序主要包括上料、清洗、卸料这三部分[7]。

考虑清洗对象种类多，形状和尺寸不一，上料时必须满足两个条件：对于尺寸小，质量轻，数量多，可采用人工直接上料到通用型清洗篮模式（清洗篮设计下面有介绍）；对于尺寸相对大，质量大，数量不多，而且对清洗表面清洗度要求较高，可采用专用清洗篮来放置。

根据化学反应特性知道：清洗液在某一温度下的清洗效果达到最好[8]，所以选择对清洗液进行可控调节加热方式，其中加热的温度可根据不同产品自行查询或试验找到最佳温度点。

明确了需要清洗的对象成份，其中油污残渣可根据其化学物质特性选取合适的清洗液，残渣切屑与灰尘的脱离可利用超声波和高压水射流的物理清洗方法来处理，单槽超声波清洗优势在于零件可泡在清洗液中清洗，初步清洗效果好，弊端在于清洗液经过几次清洗后会有一部分污染物依附到清洗后的零件表面，效果逐步降低，如果选择勤换清洗液方式来保证清洗质量，这会给企业带来清洗成本的增加，不符合本论文清洗设备低成本制造的出发点。高压水射流清洗主要通过液体的冲击力把污染物冲掉，流下的污染水可通过过滤方式循环利用，环保且高效，所以选择高压水射流清洗方式来处理。

避免清洗完后造成零件的二次污染，应对零件进行清水喷淋后的干燥或防锈油喷淋烘干工序处理，使其表面及其他清洗部位达到下一个工序处理的标准。同时为了实现清洗液的循环利用，我们对清洗完后的清洗液进行过滤二次利用。另外，当喷淋清洗完成后，通过温度控制装置控制排气装置的开启以及清洗完成时间，这样给整个清洗装置内部营造一个高温空间，使零件在经过喷淋清洗后通过高温快速烘干，且在清洗过程中，载有零件的工作台一直处于旋转运动，这样零件在运动过程中由于所受离心力就能把一部分残留在表面的液体甩掉，加速烘干过程，同时，清洗完后留在清洗设备内的热蒸汽可以对零件进行干燥，不用再设计专用的干燥装置，避免结构过于复杂化而降低其他零件清洗的通用性。

所以在这里我们针对研究对象所选择的清洗工序主要包括：清洗液加热、零件高压喷淋清洗、清水表面喷淋和烘干。

下料过程与上料过程对应，当整个清洗过程完成后，质量轻的零件可由操作工人手工卸料，质量大的可通过控制天车将专用清洗篮吊出运至下一道工序。

综上所述，最后我们选择的清洗工艺流程：上料――清洗液加热――高压喷淋清洗――清水喷淋――高温烘干――下料。

3 机加零件清洗机的总体结构方案

根据上面讨论的清洗工艺和工序选择，结合中小型机加零件本身的结构特点，将清洗机的结构组成如下：

整机一共分为五大结构模块：清洗装置、干燥系统、运动系统、控制系统、储液净化系统。

3.1 清洗装置模块

清洗装置模块主要包括整个清洗机的机架，夹具（一些零件专用夹具）和通用清洗篮，另外喷头的选型和布置也属于清洗装置设计的范畴。

3.2 干燥系统设计

目前干燥方式有热风干燥、气流喷射和离心装置甩干等方式。考虑到设备的通用性和制作成本等设计出发点，对清洗和干燥的要求不能太高。另外，清洗方式采用高温旋转喷射，所以干燥方法可采用离心甩干和热蒸汽烘干两种方式结合，蒸汽烘干时需要对清洗机内的高温气体浓度和温度进行调节，这就涉及到通风装置的设计。

3.3 运动系统设计

清洗对象的运载一般是依靠机械部件完成的，方式较多，如网带输送链、滚子链、气压或液压传送以及电动机式传送等。因为本次清洗采用的是旋转喷淋式清洗技术，所以采用电机传送，通过减速器带动清洗篮转动。减速器的输出轴与清洗篮之间以齿轮齿条形式传动。

3.4 控制系统设计

清洗机通过可编程控制器PLC控制清洗篮的运转、高压泵的启停、各种继电器和指示灯的启停以及液面和温度等参数的实时反馈与控制。

3.5 净化储液系统设计

为了保证清洗液的连续性以及清洗液的循环利用，设计了合适大小的储液池和高压泵，对于过滤系统，在有必要的情况下可以设计双重过滤。另外由于在零件制造加工过程中会有少量切削液等油污附在表面上，当被清洗后脱离零件会进入到储液池内，为了防止油污的二次污染，需设计油水分离系统。

4 清洗机结构模块组成及实例展示

由于本文研究的是适合多种机械零件清洗的清洗机，所以就不对具体结构进行详细设计。确定完清洗机总体结构组成设计方案，我们主要设计任务是对各个模块中在系统中的位置设计及关键问题的解决。

4.1 清洗机结构模块组成

根据上面的清洗工艺的分析与选择，下面的清洗机结构组成设计方案采用了水箱一体化且具有油水分离功能的清洗机结构方案，图1为水箱一体式且具有油水分离功能的清洗机总装示意图，整个清洗机由机箱、清洗篮、过滤系统、储液系统、隔离板、喷淋系统、传动系统以及控制系统组成。

图2为总机装配图示意图，设备右后45°视图，图3为下箱体的装配示意图，为设备左前45°视图，通过这两张装配图可清楚知道各个装置结构在整机中的位置和作用。

4.2 零件清洗工作流程

（1）将要清洗对象放置固定到图上的清洗篮中，高压水泵将预先加热的清洗液从储液池中通过喷嘴喷射到清洗零件表面进行清洗，为了达到零件上下表面全方位清洗效果，其中喷嘴设计成上下两层结构，上层固定在箱体上盖，下层装置在清洗篮下面位置，在此过程中，电机通过齿轮传动带动清洗篮以预设定的转速旋转。

（2）喷出的清洗液回收是通过隔离板的周边管型通道回到储液池中，中途经过过滤盒。其中过滤盒采用可抽离方式设计，方便工人及时清理洗下的铁屑等污染物，对于油污类型污染，利用油水分离装置的泵把清洗液表面油污一层抽出来，这样清洗液可以多次循环利用，节省清洗成本。

（3）清洗干净结束后，利用上盖的抽水雾装置把热水蒸气抽出，完成烘干工序，然后进行下料处理。

上面是清洗工作流程，在结构方面，传动系统包括电机、电机输出端小齿轮、齿条、清洗篮下滚轮以及清洗篮侧滚轮。电机位于清洗机正后方，通过减速器将动力传到电机输出端小齿轮，齿轮通过啮合带动位于清洗篮下方的一圈齿条，从而带动清洗篮旋转。清洗篮下滚轮位于清洗篮下方最外侧，支撑清洗篮的同时亦是清洗篮旋转的轨道。而清洗篮的侧滚轮位于机箱内侧四个角上与清洗篮相切的位置，主要是对清洗篮起限位作用。

隔离板位于清洗篮的下方，其四周固定于清洗机机箱的侧壁上，在与过滤盒正对的位置开有一个小孔，便于清洗液清洗完成后流经过滤盒返回到储液池中。

4.3 清洗机应用实例

结合佛山某一汽车零配件生产制造企业的项目课题，根据以上的清洗机研究基础，研制出第一代旋转式清洗机样机。目前在该厂用于生产清洗任务有5台，完成了厂里大多数汽车零配件的清洗作业，清洗后的机加零件经过专门检测机构检测，清洁度达标，得到客户认可。样机如下图所示：

5 总结

文中对于目前制造业中的清洗作业模式弊端进行分析，并针对这些问题，设计并制造出旋转式热喷淋清洗样机，并调试成功，达到清洗要求。

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Research and Development of Automatic Cleaning Equipment Suitable for Many Kinds of Small and Medium Sized Machine Parts

HU Shi-xiong

（Guangzhou Technician College， Guangzhou 510000，China）