一种清洗轴类再制造毛坯的装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术提出了一种清洗轴类再制造毛坯的装置及方法，由高温高压水发生单元、清洗单元、清洗液回收单元组成。所述高温高压水发生单元用于提供高温高压水，并通过喷嘴形成扇形水流喷射到轴类再制造毛坯上；所述清洗单元使喷嘴与轴类再制造毛坯之间的微环境达到超临界状态，加速超临界水的传质以及降低污染物与基体表面的吸附能力，对轴类再制造毛坯上的沟槽、盲孔、缝隙中的油污、脂污、积碳等污染物进行有效去除。本发明专利技术适用性较强，可产业化应用于轴类再制造毛坯的高效清洗。

A device and method for remaking of shaft remanufacture

The invention provides a device and a method for cleaning the shaft remanufacturing blank, which is composed of a high temperature and high pressure water generating unit, a cleaning unit and a cleaning liquid recovery unit. The high temperature high pressure water generating unit for high temperature and high pressure water, and water jet to form a fan shaft remanufacturing blank through the nozzle; the cleaning unit and the nozzle shaft remanufacturing blank between micro environment to supercritical state, supercritical water to accelerate the mass transfer and the reduction of pollutants and substrate surface adsorption ability of the shaft remanufacturing blank grooves, blind holes, cracks in the dirt, oil, grease and other pollutants effectively removing carbon. The invention has strong applicability and can be applied to the efficient cleaning of shaft remanufacturing blanks by industrialization.

【技术实现步骤摘要】
一种清洗轴类再制造毛坯的装置及方法
本专利技术涉及使用过程中轴类零件的清洗、处于生命周期末端的轴类再制造毛坯的清洗领域，具体涉及一种高效、高值、可产业化清洗轴类再制造毛坯的装置及方法。
技术介绍
再制造是国家倡导的循环经济中“再利用”的高级形式。再制造产品在保证质量不低于原品的条件下，其成本只有原产品的50%，节约能源60%，节省材料达到70%，能够显著降低产品生产的成本，并且降低生产过程对环境的影响。二十一世纪以来，再制造工程逐步得到了国家各部门的重视，国务院各部委相继联合颁布和下发了《中华人民共和国循环经济促进法》、《关于推进再制造产业发展的意见》、《国务院关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》等文件和法律，对再制造工程进行了规范和扶持，并确立了再制造工程发展的重点领域与重点单位，将极大促进再制造工程在国内的发展。再制造过程中需要多次对废旧的零部件上不同的污物进行不同程度的清洗，因此，再制造清洗是零件再制造过程中的重要工序，是检测零件表面尺寸精度、形状精度、位置精度、表面性能等失效形式的前提，是零件再制造的基础，对再制造产品的质量具有全面影响。再制造清洗是指利用机械、物理、化学等清洗方法实现废旧零部件表面油垢、积碳、油漆和涂料、泥垢、水垢、锈垢等污染物的去除，并使清洗后的工件表面达到工业要求的清洁度的过程。常用的物理清洗技术有浸液清洗、喷射清洗、超声波清洗，化学清洗方法有酸洗、碱洗、熔盐清洗等，一些先进的再制造清洗技术也出现在工业生产中，如干冰清洗、激光清洗、紫外线清洗、等离子清洗等。传统的物理清洗方法易损伤基体表面，而化学清洗、超声波清洗等方法容易腐蚀基体并产生二次污染，对于盲孔类零部件的沟槽、盲孔、缝隙、凹坑等区域的污染物清洗不干净。轴几乎是任何一种机械中不可缺少的重要零件之一，轴类零件进行再制造具有很大的经济意义和环境意义。我国再制造清洗技术存在很多不足，未来应寻求高效的绿色清洗技术，大幅度减少有毒、有害、易燃易爆及有污染的清洗介质的使用，降低环境污染。超临界流体清洗作为一种绿色清洗技术得到了人们的关注。已有文献报道了超临界CO2清洗零部件的技术和装置，CO2的临界值低，清洗工艺条件不高，但超临界CO2对油污、积碳、油漆或涂料等污染物的溶解能力较小，而且超临界CO2常与其它清洗方法结合使用，工艺复杂。此外，零部件的清洗是在密闭反应釜中进行，零部件内置于反应釜固定不动，且超临界CO2不能连续流动，无法对污染物产生冲刷效应，清洗效率不高，清洗质量较低。专利技术专利（CN102211096A）公开了一种超临界水射流清洗设备，用于硅片无损清洗，但局部超临界环境难以控制，温度或压力偏差都会导致局部清洗环境偏离超临界状态，即转变为近临界或高温高压水，降低了超临界水的物化性能。此外，水的临界点（温度374、22MPa）很高，在硅片表面形成局部超临界状态，则需要更高的温度和压力，因此，清洗过程能耗较高，难以实现硅片的产业化清洗。清洗过程中污染物与硅片表面具有较强的物理结合力，单纯用超临界水难以去除干净。
技术实现思路
为了克服上述现有技术的不足，本专利技术提出了一种采用超声强化超临界水清洗轴类再制造毛坯的装置和方法，能提高清洗质量和清洗效率，降低清洗成本与环境影响性。为了达到上述目的，本专利技术采用如下的技术方案：一种清洗轴类再制造毛坯的装置，包括高温高压水发生单元、清洗单元、清洗液回收单元；所述高温高压水发生单元向清洗单元中提供高温高压水，所述清洗单元将高温高压水转变为超临界水，用以对轴类再制造毛坯进行清洗；所述清洗液回收单元对清洗单元产生的清洗废液进行收集回收。所述高温高压水发生单元包括集液器、不锈钢管、去离子水、变频水泵、压力计、反应釜、压强传感器控制器、温度传感器探头、压力计控制器。所述集液器中有去离子水，所述集液器和反应釜通过不锈钢管和变频水泵相连；所述反应釜包括电阻丝、密封圈、上盖、安全阀、釜体。所述反应釜的上盖和釜体之间通过螺栓进行连接，并采用柔性石墨密封圈进行密封。所述温度传感器控制器采用串联布置方式控制电阻丝的功率，压力计控制器和压强传感器控制器采用串联布置方式控制变频水泵的功率。所述清洗单元包括1进4出分流器、超声波振板、喷嘴、超声波发生器、清洗箱、从动支架、清洗平台、轴类再制造毛坯、联轴器、窥视窗、电机、主动支架。所述分流器与反应釜相连；所述超声波振板通过螺栓与所述清洗箱连接，所述超声波发生器设置在所述清洗箱外围；所述清洗箱内设有温度传感器探头、压强传感器探头、分流器喷嘴和清洗平台；所述清洗平台上设有倒T型凹槽，其上设有主动支架和从动支架，通过调节从动支架上的螺栓，调整从动支架在清洗平台上的紧固位置，以适应不同轴长的轴类再制造毛坯；所述电机通过联轴器与所述主动支架相连；所述清洗箱侧壁上设有窥视窗。所述清洗箱包括箱体外壳、增强型高温盘根、锁扣、门。所述清洗箱中通过多组锁扣将门进行锁紧，所述门与箱体外壳之间设置有增强型高温盘根。所述箱体外壳和门使用中空设计，中空填充保温石棉。所述喷嘴的出口处截面为狭长型，并由不锈钢制成。所述从动支架包括弹性挡圈、平垫圈、支架底座、短轴套、圆柱滚子轴承、螺母、轴；所述支架底座通过螺栓固定在所述清洗平台的倒T型凹槽内。所述主动支架包括螺母、弹性挡圈、平垫圈、短轴套、圆柱滚子轴承、主动轴、从动轴、滚轮、底座，所述底座通过螺栓固定在所述清洗平台的倒T型凹槽内。所述清洗液回收单元包括：阀门、清洗废液收集箱、清洗废液。本专利技术还公开了所述清洗轴类再制造毛坯的方法，首先，集液器提供足够的去离子水，高温高压水发生单元向清洗单元提供高温高压水，由变频水泵将去离子水加压，并经由不锈钢管道泵送至反应釜中加热，产生压强为10MPa~15MPa和温度为300℃-330℃的高温高压水，清洗单元中的超声波将高温高压水转变为超临界水，用于对轴类再制造毛坯进行清洗；最后，清洗液回收单元对清洗单元中产生的清洗废液进行收集回收。具体步骤如下：步骤1：变频水泵从集液器中抽取去离子水，并将去离子水的水压提高，通过不锈钢管将高压去离子水输送到反应釜中；步骤2：通过盘旋在反应釜外壁的电阻丝对去离子水进行加热至300℃-330℃。设置压力计控制器的压力范围为10MPa~15MPa。当反应釜内压力不够时，压力计控制器将信号反馈给变频水泵，通过调节流量提高反应釜内的压力。步骤3：将上述高温高压水输送至1进4出分流器，超声波发生器接通电源，超声波振板产生超声波，将高温高压水转变为超临界水，用以对轴类再制造毛坯进行清洗。步骤4：清洗箱中的温度传感器探头和压强传感器探头检测清洗箱中喷嘴和轴类再制造毛坯之间的温度和压强，通过温度传感器控制器和压强传感器控制器将信号分别反馈给电阻丝和变频水泵，通过调节温度和流量致使清洗箱内的温度和压强能够保持稳定；步骤5：通过联轴器将电机的动力传递给主动支架的主动轴，以驱动轴类再制造毛坯转动，通过窥视窗观察清洗状态；步骤6：打开阀门，将清洗废液收集在清洗废液收集箱中。本专利技术的有益效果为：1、在清洗单元引入超声发生器，利用超声效应的热机制和超声空化机制，使得轴类再制造毛坯表面的清洗介质质点的温度和压力瞬时升高。因此，可直接向清洗单元中提供高温、高压水（300℃-330℃、10MPa~15MP本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种清洗轴类再制造毛坯的装置，其特征在于：包括高温高压水发生单元、清洗单元、清洗液回收单元；所述高温高压水发生单元向清洗单元提供高温高压水；所述清洗单元将高温高压水转变为超临界水，用以对轴类再制造毛坯进行清洗；所述清洗液回收单元对清洗单元中产生的清洗废液进行收集回收。

【技术特征摘要】
1.一种清洗轴类再制造毛坯的装置，其特征在于：包括高温高压水发生单元、清洗单元、清洗液回收单元；所述高温高压水发生单元向清洗单元提供高温高压水；所述清洗单元将高温高压水转变为超临界水，用以对轴类再制造毛坯进行清洗；所述清洗液回收单元对清洗单元中产生的清洗废液进行收集回收。2.根据权利要求1所述的清洗轴类再制造毛坯的装置，其特征在于：所述高温高压水发生单元包括集液器（1）、不锈钢管（2）、去离子水（3）、变频水泵（4）、压力计（9）、反应釜（12）、压强传感器控制器（14）、温度传感器控制器（15）、压力计控制器（23）；所述集液器（1）中有去离子水（3），所述集液器（1）和反应釜（12）通过不锈钢管（2）和变频水泵（4）相连；所述反应釜（12）包括电阻丝（5）、密封圈（7）、上盖（8）、安全阀（11）、釜体（13）；所述上盖（8）和釜体（13）之间通过螺栓（6）进行连接，并采用柔性石墨密封圈（7）进行密封；所述上盖（8）上设有压力计（9）；所述温度传感器控制器（15）采用串联布置方式控制电阻丝（5）的功率，压力计控制器（23）和压强传感器控制器（14）采用串联布置方式控制变频水泵（4）的功率；所述反应釜与所述清洗单元相连。3.根据权利要求1所述的清洗轴类再制造毛坯的装置，其特征在于：所述清洗单元包括1进4出分流器（18）、超声波振板（19）、喷嘴（20）、超声波发生器（21）、清洗箱（22）、从动支架（25）、清洗平台（26）、轴类再制造毛坯（27）、联轴器（29）、窥视窗（31）、电机（33）、主动支架（34）；所述分流器（18）与反应釜相连；所述超声波振板（19）通过螺栓与所述清洗箱（22）连接，所述超声波发生器（21）设置在所述清洗箱（22）外围；所述清洗箱（22）内设有温度传感器探头（16）、压强传感器探头（17）、分流器喷嘴（20）和清洗平台（26）；所述清洗平台（26）上设有倒T型凹槽，其上设有主动支架（34）和从动支架（25），通过调节从动支架（25）上的螺栓（24），调整从动支架（25）在清洗平台（26）上的紧固位置，以适应不同轴长的轴类再制造毛坯（27）；所述电机（33）通过联轴器（29）与所述主动支架（34）相连；所述清洗箱（22）侧壁上设有窥视窗（31）。4.根据权利要求3所述的清洗轴类再制造毛坯的装置，其特征在于：所述清洗箱（22）包括箱体外壳（2201）、增强型高温盘根（2202）、锁扣（2203）、门（2204）；所述清洗箱（22）中使用多组锁扣（2203）将门（2204）进行锁紧，门（2204）与箱体外壳（2201）之间设置有增强型高温盘根（2202）；所述箱体外壳（2201）和门（2204）使用中空设计，中空填充保温石棉。5.根据权利要求3所述的清洗轴类再制造毛坯的装置，其特征在于：所述喷嘴（20）的出...

【专利技术属性】
技术研发人员：成焕波，王鑫，张杰，冯勇，
申请(专利权)人：南京工程学院，
类型：发明
国别省市：江苏,32