超声波清洗机的工作原理毕业论文

1、. . . . 目 录一、摘要.2二、前言.2三、壳体清洗机的构成与工作原理.3 3.1壳体清洗机的组成.3 3.2各组件的功用.3 3.3 清洗机的构成.4 3.4壳体波清洗机的工作原理.64、 壳体清洗机的操作工艺.7 4.1壳体清洗机的工作流程.8 4.2、壳体清洗机槽液的配置.9 4.3槽液的更换.9 4.4换槽的基本方法.9 4.5壳体清洗机的相关参数.9 4.6浓度的测量方法.10 4.7壳体清洗机的检点与注意事项.11 4.8壳体清洗机的维修保养.12 4.9壳体清洗机的相关图文注释.135、 结束语.196、 辞.20七、参考资料.211 摘要基于超声波清洗是一种洗净效果好，价

2、格经济，有利于环保的清洗工艺。为了保证产品的质量，许多企业在产品生产过程中，都采用超声波清洗来提高产品质量，为企业创造良好的经济效益。 超声波清洗机是一种涉与水、电、气、物理的、化学的复杂设备，本论文是以壳体清洗机为例贯穿介绍超声波清洗机的基本构成、原理、以与设备的操作工艺等相关情况。关键词：清洗槽、感应器、气缸、电机等。2 前言壳体清洗机是压缩机行业中的一种专用的全自动式超声波清洗机，除此之外，还用到预清洗机、单槽式清洗机、双槽式清洗机等多种类别。由于原理基本一样，故统称超声波清洗机，超声波清洗机可用于清洗各式各样体形大小，形状复杂，清洁度要求高的许多工件。如清洗压缩机中的上法兰、下法兰、转

3、子、定子、轴承等高精度要求的零部件，还可以用来清洗一些要求不是很高的零件，如上盖、螺丝等。零件的清洗有化学法和物理法、还有组合法，用哪种方法清洗需要根据对零件自身的要求选择合适的清洗方法。 若是用自来水或纯净水为清洗液的超声波清洗属物理清洗，若在清洗液中添加一些化学洗涤剂，则属于化学清洗，将二者结合起来的超声波清洗是组合法清洗，对不同的清洗对象选用不同的洗涤剂，更具有明显的清洗效果。 下面是（表1）几种常见清洗方法清洗效果的比较。 清洗方法剩余残留物%吹式清洗（手动）86侵泊式清洗（手动）70蒸汽式清洗（手动）65刷子清洗（手动）8超声波清洗（自动）00.2表1几种清洗方法洗净效果比较 通过比

4、较可以看出超声波清洗清洗残留物最少，而其它的残留物都高于超声波清洗，而压缩机对零件的清洗要求比较高，因此压缩机的零部件都采用超声波清洗的办法来处理的。3、 壳体清洗机的构成与工作原理3.1 壳体清洗机的组成 壳体清洗机主要由上下料感应装置、上下料气缸、主副槽（各6个）、切水阀、电机、烘干装置、冷却装置、超声波发生器、蒸汽循环系统和主控制系统等组成。3.2 清洗机各组件的功用 下面是各设备部件的作用上下料感应装置：为了使清洗机的下一过程能够自动化的运行 ， 在清洗机的上下料部位和各过程的交界点安有感应装置。上下料气缸：通过气压使气缸上升和下降，将物料送到下一过程， 同时保证前一过程继续运行。主副

5、槽：清洗机的核心部分，决定着清洗的效果，槽液中加有化 工物料（清洗机和脱脂剂), 主副槽的槽液是通过泵循环来进行平衡调节的。切水阀：用来吹掉清洗物料上的水分。电机：包括上下料电机，切水电机，烘干电机，冷却电机等，是对物料进行传动，他需要各感应装置专职的配合。烘干装置：对物料进行快速烘干，防止物料生锈冷却装置：为了防止卸料时烫手。超声波发生器：由于超声波的穿透性极强，超声波发生器能使物料在清洗槽中彻底清洗蒸汽循环系统：对槽液进行加热，为了避免在清洗的过程中温度下降而影响清洗质量主控制系统：对清洗机的水、电、气和各清洗过程的控制与操作系统。3.3 超声波清洗机的构成 壳体清洗机的清洗槽壁由泵循环系

6、统、隔离板和过滤器等组成.超声波清洗槽用坚固弹性好、耐腐蚀的优质不锈钢制成，底部安装有超声波换能器振子；超声波发生器产生高频高压，通过电缆联结线传导给换能器，换能器与振动板一起产生高频共振，从而使清洗槽（图1）中的溶图1 壳体清洗机清洗槽(六槽式）液受超声波作用对零件进行清洗。 超声波是一种振动频率高于声波的机械波，由换能晶片在电压的激励下发生振动产生的，它具有频率高、波长短、绕射现象小，特别是方向性好、能够成为射线而定向传播等特点。超声波对液体、固体的穿透本领很大，尤其是在不透明的固体中，它可穿透几十米的深度。超声波碰到杂质或分界面会产生显着反射形成反射成回波，碰到活动物体能产生多普勒效应。

7、3.4壳体波清洗机的工作原理壳体清洗机主要是将换能器和功率超声频源的声能，转换成清洗槽中的机械振动（抛动），抛动一控制前三个槽，抛动二控制后三个槽，通过清洗槽壁使之将槽子中的清洗液辐射到超声波。由于受到辐射的超声波，使之槽液体中的微气泡能够在声波的作用下从而保持振动，振动时间为50秒左右，结束后垂直机械臂由低位运动到高位，到达高位后平移机械臂向前推进重复前面的过程。 壳体清洗机的清洗主要是在清洗槽中完成的。当声压或者声强受到压力到达一定程度时候，气泡就会迅速膨胀，然后又突然闭合。在这段过程中，气泡闭合的瞬间产生冲击波，使气泡周围产生1012-1013pa的压力与局调温，这种超声波空化所产生的巨

8、大压力能破坏不溶性污物而使他们分化于溶液中，蒸汽型空化对污垢的直接反复冲击。 一方面破坏污物与清洗件表面的吸附，另一方面能引起污物层的疲劳破坏而被驳离，气体型气泡的振动对固体表面进行擦洗，污层一旦有缝可钻，气泡立即“钻入”振动使污层脱落，由于空化作用，两种液体在界面迅速分散而乳化，当固体粒子被油污裹着而粘附在清洗件表面时，油被乳化、固体粒子自行脱落，超声在清洗液中传播时会产生正负交变的声压，形成射流，冲击清洗件，同时由于非线性效应会产生声流和微声流，而超声空化在固体和液体界面会产生高速的微射流，所有这些作用，能够破坏污物，除去或削弱边界污层，增加搅拌、扩散作用，加速可溶性污物的溶解，强化化学清

9、洗剂的清洗作用。由此可见，凡是液体能浸到且声场存在的地方都有清洗作用，其特点适用于表面形状非常复杂的零件的清洗。尤其是采用这一技术后，可减少化学溶剂的用量，从而大大降低环境污染。4、 壳体清洗机的操作工艺4.1壳体清洗机的工作流程壳体清洗机是利用超声波在液体中的空化作用、加速度作用与直进流作用对液体和污物直接、间接的作用，使污物层被分散、乳化、剥离而达到清洗目的。下面是其简要工艺流程：装篮-上料-超声波脱脂-超声波脱脂-超声波脱脂-超声波脱脂-超声波防锈-超声波防锈-切水-烘干-冷却-下料-放入仓储笼(贮存或送总装). 将上料周转框推至上料感应器上,上料气缸向上运动到一定位置时,电机带动进和外

10、进的链条转动,使周转筐到达机械臂卡壳中时,上料电机恢复原位,垂直机械臂运动到高有低位运动到高位,此时水平机械臂将周转筐推到一号槽,紧接着垂直机械臂运动到低位,进行超声波清洗,其后的几个槽和一号槽一样,在水平机械臂和垂直机械臂的作用下依次通过2#6#槽，当周转筐到切水系统时，切水电机运转，同时切水阀进行切水，周转筐再电机的作用下紧接着进入烘干系统、冷却系统进行烘干和冷却。下料的流程和上料刚好相反，将洗好的物料送总装或贮存起来。4.2、壳体清洗机槽液的配置 壳体清洗属于六槽式全自动超声波清洗机，1#-4#是超声波脱脂槽，是为了除去表面的油污、铁屑等脏物，5#-6#槽是超声波防锈槽，主要是为了防止零

11、件生锈。 壳体清洗机所使用的化工原料有两种，脱脂剂通常使用的是XH-95B，是一种白色粉末，浓度在1.5mol/l-1.7mol/l之间，防锈槽使用的是专用防锈剂HF-1，是一种黄色液体，浓度2.1mol/l-3.2mol/之间。 由于各个槽对浓度的配置要求不同，所加入得料也不一样如下表2所示各槽的加料量和浓度围，如下表：1#2#3#4#5#6#XH-95B3包3包2包1包-HF-1-1桶2桶浓 度 围（mol/l)17-2417-2410-176-132-4.54.5-6表2各槽的加料量和浓度围注：脱脂剂每包25kg，防锈剂每桶25kg4.3槽液的更换脱脂槽的更换周期为3-4天，防锈槽的更换

12、周期为2-3天，槽液严重污染时应提前1-2天更换，一般根据生产的实际需要选择合理的时间段进行更换。4.4换槽的基本方法首先，关闭电源开关，打开排水阀，放掉槽中的水，放掉槽中的水，然后清洗槽中的隔离板、过滤器和脏物，清洗干净后，打开纯水阀，同时关闭排水阀，加入大约3/4的纯水，开蒸汽，开电源，同时启动泵循环，并且进行加热，使主副槽中的水达到规定液面时，关闭纯水阀，直到温度达到40-50 左右时，按要求加入相应的物料，搅拌均匀后，待温度达到清洗围时进行浓度测量，达标后方可进行零件清洗。4.5壳体清洗机的相关参数清洗机的参数一般不能随意更改，否则将影响清洗的质量，更改不当就会造成翻槽、卡死、感应失灵

13、、过载超时等故障。(1)超声波频率：20hz，可以分为低频高频和中频。 （2）清洗介质：采用超声波清洗，添加的是化工物料，清洗介质的化学作用，可以加速超声波清洗效果，超声波清洗是物理作用，两种作用相结合，以对零件进行充分、彻底的清洗。 （3）清洗时长：不同的清洗机清洗的时长不同，壳体清洗机的清洗时长围在50-60s,一般设置为50s。还有烘干是长，冷却时长，切水时长等，值得一提的是，从上料到下料总时长为25分钟。（4）清洗温度：为了保证清洗的效果，清洗温度是每隔2个小时记录一次，如表3是各槽清洗的温度对照表。在规定的温度围方可清洗。1#2#3#4#5#6#烘干炉温度温度60-7560-7560

14、-7560-7565-8065-80100-130表3各槽清洗的温度对照表（5）清洗浓度：如表2，只有各槽浓度在规定围之，才能保证清洗的质量，它是每隔四个小时记录一次。4.6浓度的测量方法 材料：试管、玻璃杯、锥形瓶、支架、0.05g/ml的稀硫酸、溴酚，橡胶滴管，手钳，离子水。 用玻璃杯在槽中取槽液少许，取10ml放入锥形瓶，滴入2-3滴溴酚，加入20ml离子水摇匀，在试管中加0.05mol/l的稀硫酸，打开活塞，直到锥形瓶中的颜色变为黄色为止，所读的读数就是该槽液的浓度。4.7壳体清洗机的检点与注意事项 检点是设备生产过程中中必不可少一部分，这样做的目的是为了使设备少出故障，延长使用寿命，

15、提高清洗的效率，确保清洗的质量。以下是壳体清洗机检点的部分条例以供参考:（1） 检查设备上所有螺栓是否紧固，接地绝缘是否良好。（2） 向轴承座上的注油嘴注入润滑油，对其润滑保养。（3） 检查各处的感应装置的开关是否正常。（4） 检查传动机构的传动连杆与轴承有无松动。（5） 定期检查链条的长短情况，松紧是否相当，有无损坏，定起润滑。（6） 定期检查气缸升降，导向机构，连接板上的36个导向管是否有磨损、松动。（7） 定期检查机械臂朝前、朝后、朝上、朝下的移动是否正常。（8） 定期对泵、电机、等进行清洗干净 为了确保在生产的过程中人、机安全，除了要对设备进行检点，还要注意以下事项，以避免造成不良了后

16、果。（1） 超声波电源与电热器电源必须有良好的接地装置。（2） 严禁清洗槽没有水进行开机、加热、超声波清洗等。（3） 清洗器缸底部要定期冲洗，不能有过多的杂物和污垢。（4） 每次换槽时，待各指标到达后方可进行清洗，否则 将影响清洗的质量。4.8壳体清洗机的常见故障处理 由于壳体清洗机是水、电、气等多领域的结合体，在运转过程中出现故障率是比较高的下面只介绍几种常见的机械故障与处理方法：（1） 感应失灵造成翻槽，必须在手动操作中进行处理。（2） 机机械臂底限位，在手动模式下升至高限位，解除报警，然后复位，高限位有料时不能直接复位，必须降至底限位方可。 （3）感应器不起作用，传输过载，检查线路是否有

17、断头、损坏，有则接好，过载清零，解除报警即可。（4）使用周转篮的时候检查周转篮是否完好，有问题的不能用，这样以避免在清洗的过程中出现翻槽、感应器失灵等问题。（5）传动过载这类问题先要找出原因，然后在解除报警，启动运行。在处理上述故障的时候最好要两个人配合处理，避免直接按主操控面板，以造成更加严重的问题。4.9壳体清洗机的相关图文注释 设备主显示屏注：全触屏式操作系统，清洗机的一切程序都由它所调整控制，可以称之为清洗机的“神经系统”冷却传动注：物料卸料前的一个程序，主要对物料进行冷却，是要是为了卸料的时候不被烫伤 温度显示屏注：六个清洗槽和烘干炉的温度显示器是清洗的一个重要参数，可以称之为清洗的

18、“风向标”上料汽缸注：气缸在高位和低位循环的运动，在传动链条和感应器的配合下，循环不断地将物料送入清洗机中。超声波发生器注：清洗槽的核心器件，它是保证清洗质量的关键部件，称它为清洗机的“心脏”,六个清洗槽中有五个槽能够产生超声波，第六个不产生超声波，其中每三个超声波发生器作用于一个清洗槽传动链条注：对物料进行传动它是上一环结和下一环结的纽带2. 被清洗零件 压缩机中被清洗零件的型号有c39、c44、c48、c49、c55等多种型号，这里仅附c39型号的部分零件的图纸和实物以供评审时参考清洗零件图a（c39上盖）清洗零件图b（c39下盖）清洗零件图c（c39壳体）清洗零件图d（c39变频上盖焊排气管）注：以上是被清洗的部分零件样图，所有被清洗的零件都要确保清洗的质量（即无油污，无铁屑等残留物等方可以合格品的储存方式储存）五、结束语经过在凌达半年的实习，在我所在岗位负责人的潜移默化的指导和培养下，我对我所在岗位的设备的相关知识有了一定的了解，并能够独立处理设备的一般机械故障，由于超声波清洗机是一种不仅涉与到水、电、气的复杂设备，还涉与到蒸汽循