一种槽外聚能式超声波除积碳工艺制造技术

一种槽外聚能式超声波除积碳工艺，是对采用的是在弱碱性溶液条件下，利用聚能式超声波技术，清除燃油总管内腔积碳；本发明专利技术的步骤为：所用设备将超声波的振子设计成聚能式结构，然后将超声波的振子固定在燃油总管的喷油嘴上，通过泵体将溶液打入总管内腔，使超声波信号通过管壁传入内腔的清洗液中而起到作用，另外由于在清洗燃油总管积碳时，内腔要保持液体通过，清洗后必须漂洗干净。本发明专利技术的优点：零件无需整体浸入溶液，保证了零件外表面的隔热层不受影响；超声波清洗方法大大优于超过了一般常规的清洗方法，该项技术成本费用低，操作简单，工作效率高。现场使用效果良好，性能、状态非常稳定，满足发动机修理技术要求。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及化学
，特别涉及了一种槽外聚能式超声波除积碳工艺。
技术介绍
发动机工作过程中，在高温燃烧状态下，油内存在的微量杂质经长期燃烧后以油 焦及焦碳的形式沉积在零件表面，形成积碳。如果不进行清理就会影响到零件的使用性能。 通常采用的清理方法是反抽法。燃油总管是发动机燃烧室的重要零部件之一，主体材料属高温合金，它由主油路 和副油路及二十多个喷油嘴构成，喷嘴与涡流器相连接。零件在发动机中的工作温度近 600°C，工作介质为航空煤油，煤油的工作压力为左右。由于该零件长期处在高温燃 烧状态下，油内存在的微量杂质经长期燃烧后以油焦及焦碳的形式沉积在管内壁，形成积 碳，不仅质地坚硬，而且与管内表面形成了很强的附着力，尤其在燃油总管的喷油嘴内、焊 接处的积碳则更加严重，同时由于燃油总管的形状比较复杂，管径都比较小，主油路管径为 Φ 8mm，副油路管径为Φ 6mm，特别是主油路和副油路在会集到喷油嘴后的结构更加复杂，尺 寸更小，而且油管呈环状，环的直径约600mm，也就是说主副油路的管长大约在1800mm左 右，其外表面还有隔热保护层，不允许沾浸任何液体，因此其内腔积碳的清除难度比较大。针对燃油总管这种特殊结构，只能使溶液进入内腔，同时将超声波的振子设计成 聚能式结构，然后将超声波的振子固定在燃油总管的喷油嘴上，使超声波信号通过管壁传 入内腔的清洗液中而起到作用，另外由于在清洗燃油总管积碳时，内腔要保持一定量的液 体通过，清洗后必须漂洗干净，因此该套超声波设备还应该配备漂洗系统。从而确定了超声 波设备的基本构型和组成。过去我们采用先用加压煤油冲洗，然后将零件接到震动传感器 上，一边震动一边用高压空气吹管内腔以达到清除内腔积碳的目的。显然采用这种简单的 机械方法清除燃油总管内腔积碳效果并不好，只能将一些附着不牢固的杂物清除掉，而对 管内积碳层基本没有清洗作用，因此随着发动机使用周期的不断延长，积碳层也将逐渐加 厚，严重时会在燃油总管内形成堵塞而打不着火，造成发动机无法启动。只能采取换件的办 法，费用相当昂贵，增加了成本。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了实现对表面形状复杂管件内腔的清洗，特提供了一种槽外聚 能式超声波除积碳工艺。本专利技术提供了一种槽外聚能式超声波除积碳工艺，其特征在于所述的槽外聚能 式超声波除积碳工艺是在槽外通过泵体将弱碱性溶液打入零件内腔，同时利用聚能式超声 波技术，清除燃油总管内腔积碳；本专利技术的燃油总管内腔除积碳的方法，采用的是在弱碱性 溶液条件下，利用聚能式超声波技术，达到清除燃油总管内腔积碳的目的。通过开发研制了 燃油总管专用超声波清洗机及配套夹具。该套超声波设备应由超声清洗系统和漂洗系统两 部分组成，超声波换能器采用聚能式结构，直接与燃油总管喷嘴连接，确保超声波能量直接传入管件内腔，达到超声清洗的效果。本专利技术的步骤为所用将超声波的振子设计成聚能式结构，然后将超声波的振子固定在燃油总管的 喷油嘴上，使超声波信号通过管壁传入内腔的清洗液中而起到作用，另外由于在清洗燃油 总管积碳时，内腔要保持一定量的液体通过，清洗后必须漂洗干净，因此该套超声波设备还 应该配备漂洗系统；对于发动机燃油总管这种相对比较精密、且内表面有很多焊接处，小缝隙较多形 状复杂零件的特点在进行超声波清洗时，如果频率太低则很难清洗干净，同时由于低频产 生的强烈空化效应和振动会使零件的内表面及结构受到损害，因此本设备选择的超声频率 为25KHz ；对超声波清洗的功率密度而言，功率密度越高，空化强度越大，清洗速度越快，清 洗效果越好，但是空化产生的负作用也随之增加；因此，综合考虑零件结构的特殊性及空化 效应，将功率为80W 200W范围内可调；化学清洗液组成，按质量百分比计算 氢氧化钠(NaOH)或氢氧化钾(KOH) 1 %磷酸钠(Na3PO4.12H20) 2%三聚磷酸钠(Na5P3010)3%余量为水(H2O)清洗程序为清洗浸泡A、清洗前首先用清洗液浸泡30min-40min，温度60°C。B、超声波清洗，每组喷油嘴2 5min。C、清洗液浸泡冲洗，为1 lOmin。漂洗A、自来水冲洗5min。压缩空气吹20 40S，循环3 5次；B、去离子水冲洗lmin，压缩空气吹20 40S。所述的槽外聚能式超声波除积碳工艺，使超声波信号进入总管内腔的清洗液中， 同时采用2. 5+0. 5MPa的压缩空气对燃油总管进行打压后，在水中检验其没有漏气的地方， 且在一定的液压下使其流经总管内腔后，截取IOOml流出液，通过测定流出的航空煤油中 不同粒度固体颗粒含量，对照检验标准，见下表一，如果流出的航空煤油中不同粒度固体颗 粒含量的级别在8级以上即表示燃油总管的清洁度合格。实际测试结果都在7级以上。表一检验标准本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种槽外聚能式超声波除积碳工艺，其特征在于：所述的槽外聚能式超声波除积碳工艺是在槽外通过泵体将弱碱性溶液打入零件内腔，同时利用聚能式超声波技术，清除燃油总管内腔积碳；本专利技术的步骤为：所用设备将零件固定在专用夹具上，通过泵体将溶液打入零件内腔，超声波的振子设计成聚能式结构，然后将超声波的振子固定在燃油总管的喷油嘴上，使超声波信号通过管壁传入内腔的清洗液中而起到作用，另外由于在清洗燃油总管积碳时，内腔要保持液体通过，清洗后必须漂洗干净，因此该套超声波设备还应该配备漂洗系统；选择的超声频率为２５ＫＨｚ；功率为８０Ｗ～２００Ｗ范围内可调；化学清洗液组成，按质量百分比计算：氢氧化钠（ＮａＯＨ）或氢氧化钾（ＫＯＨ）１％磷酸钠（Ｎａ３ＰＯ４．１２Ｈ２Ｏ）２％三聚磷酸钠（Ｎａ５Ｐ３Ｏ１０）３％余量为水（Ｈ２Ｏ）清洗程序为：清洗浸泡Ａ、清洗前首先用清洗液浸泡３０ｍｉｎ－４０ｍｉｎ，温度６０℃；Ｂ、超声波清洗，每组喷油嘴２～５ｍｉｎ；Ｃ、清洗液浸泡冲洗，为１～１０ｍｉｎ；漂洗：Ａ、自来水冲洗５ｍｉｎ。压缩空气吹２０～４０Ｓ，循环３～５次；Ｂ、去离子水冲洗１ｍｉｎ，压缩空气吹２０～４０Ｓ。

【技术特征摘要】
1.一种槽外聚能式超声波除积碳工艺，其特征在于所述的槽外聚能式超声波除积碳 工艺是在槽外通过泵体将弱碱性溶液打入零件内腔，同时利用聚能式超声波技术，清除燃 油总管内腔积碳；本发明的步骤为所用设备将零件固定在专用夹具上，通过泵体将溶液打入零件内腔，超声波的振子设 计成聚能式结构，然后将超声波的振子固定在燃油总管的喷油嘴上，使超声波信号通过管 壁传入内腔的清洗液中而起到作用，另外由于在清洗燃油总管积碳时，内腔要保持液体通 过，清洗后必须漂洗干净，因此该套超声波设备还应该配备漂洗系统； 选择的超声频率为25KHZ ；功率为80W 200W范围内可调； 化学清洗液组成，按质量百分比计算 氢氧化钠(NaOH)或氢氧化钾(KOH) 1 % 磷酸钠(Na3PO4. 12H20)2% 三聚磷酸钠(Na5P3010)3% 余量为水(H2O) 清洗程序为清洗浸泡A...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴廷宝，王辉，孙士江，
申请(专利权)人：沈阳黎明航空发动机集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：89[中国|沈阳]