旋转喷淋的技术原稿Word格式.docx

旋转喷淋的技术原稿Word格式.docx

《旋转喷淋的技术原稿Word格式.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《旋转喷淋的技术原稿Word格式.docx（8页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。

殊不知这样的话，就难倒了我们的技术人员，他们还从来没有这样做过，即使想来做，也会遇到一系列的技术问题目前还无法解决，大家只好望此兴叹，伸伸手作罢了。

在大力提倡科技兴国兴业的今天，在已经迫切需要运用创新的原理到我们的工作中的今天，难道我们就束手无策了吗？

我们的回答是：

否！

作为一个优秀的专业技术人员应该把开发一种技术来解决生产和工作中的问题作为自己的使命。

我公司前一阶段接到一个项目，客户要清洗一件直径为500～1800mm的环形支撑工件，高1米，重3吨，经过1个月的努力，终于设计出来了。

该工件的外形如图1。

图1工件外形和尺寸

要求对其内外侧表面进行清洗，工艺如上所述，生产量为4000件/月，用小车输送，吊挂就位。

开始我们构思方案有三种：

方案一：

清洗工位的台车设计成可旋转的结构，可移动的台车步进到清洗工位后，清洗工位的台车进行旋转运动，由静止的喷淋系统对台车上摆放的工件清洗，之后，可移动的台车再将旋转的工件移出平台，再步进出工位。

方案二：

每部台车设计成可步进可旋转，到了清洗工位后，由另一可伸缩的机构靠近台车，驱动台车旋转，再退出，让台车出工位。

方案三：

整个台车只有步进直线运动，传统静止的喷淋系统做成可旋转的结构，进行喷淋前处理。

经过可行性分析，我们选择了第3种方案。

采用这种方案意味着要面临两个问题：

第一要掌握能将水、气、电及润滑系统直线引入、旋转输出的技术；

第二还要对传统的直线型清洗工艺进行突破，并且不影响清洗效果。

这些都构成了技术上的重大挑战，因为这是一般涂装企业无法解决的难题。

可是对我们企业来说却是另一种答案。

他们将灌装设备主要支撑结构倒过来，再加以改进，就能解决第一个问题，将灌装设备的在线清洗装置引入到涂装前处理中配合应用，就能对第二个问题进行突破。

他们无意中运用了创新原理中的移植技术，把某一领域之事物的结构形式或结构特征移植到另一领域之事物上，从而产生新的事物。

移植创新原理的模式可见图2。

图2创新原理的模式

围绕图1所示的工件清洗，首先要明确需产生三个方向的运动：

●喷淋管绕着工件做回转的圆周运动；

●喷淋系统让开进出室体的工件做上下升降的直线运动；

●为了适应各种径向尺寸改变的工件清洗做的伸缩运动。

通过将喷淋管对工件的喷射范围在电脑中的排布，以及喷射流量的计算，我们设定共8组喷淋管，每排布置三只喷嘴。

对于工件内部的喷淋，采用一只可360°

旋转的喷嘴，它的覆盖面是整个圆柱内表面。

这三个方向运动见图3、图4、图5。

图3圆周传动简图

图4升降传动简图

图5伸缩传动简图

减速机通过一对大小齿轮1和2，可使整个喷淋系统旋转。

注意这里不是非要使用齿轮，为了减少成本可以将齿轮做成其它形式，但一定要保证至少有8级以上的精度，否则误差引起的震动极易损坏转换器中的密封件，见图3。

升降减速机带动和它直连的小齿轮1和丝杆3，小齿轮通过大齿环2，使另两个同齿数的小齿轮同步转动，各自驱动与其直连的丝杆，从而使立柱4和圆盘5上下升降运动。

圆盘上连着喷淋管路的伸缩系统，见图4。

伸缩减速机通过连杆3、齿轮箱1、万向节2，驱动八根丝杆，使得同喷淋管连成一体的螺母径向运动。

如果想减少成本，将丝杆和齿轮箱减少若干，保证工件能畅行，可省去升降机构，但要相应提高圆周的线速度，见图5。

除了上述运动外，还有承载工件运行的台车的直线进出的运动。

为了适应旋转喷淋的清洗，将清洗空间的室体做成圆形，上方安置喷淋系统，左右两端设计成可能开启和关闭的门，这就又引出了旋转门的圆周运动。

这两个运动不在我们的讨论范围之内，故不再赘述。

如上所述，为了实现三个运动，我们移植了进口灌装设备的三个传动系统，这样就大大减少了设计工作量，也降低了设计的风险，为了再降低制作的成本，我们对移植的结构进行了合理的简化，对原有的减速机，按照机械传动系统的设计原理，重新进行了验算和选型。

在这过程中，我们发现老外们对减速机的选型非常合理、科学，同时也增强了我们的自信。

然而最关键的是水、电、气及润滑系统的引入是否有一个实用、可靠的机械结构，以及我们的消化、吸收的程度是否到了能为我所用的地步。

见图6和图7。

图6水、气及润滑系统的换向装置原理图

图7引电装置原理图

图6中的润滑系统是输送给轴承，保持有良好的润滑性能，图中未标出。

水和压缩空气均来自水源和气源引入管，通过本装置转换为旋转输出，供给喷淋系统之用。

根据需要引入的电缆线（强电或弱电），设置刷环和电刷的数量。

综上所述，一台可旋转的清洗机的机械结构已经设计出来了。

见图8。

图8旋转喷淋清洗机

至此，有过喷淋前处理经验的朋友会问了，传统的前处理设备的喷淋系统都是按照清洗工艺的顺序来布置，（包括喷淋管、棚体、槽体、过渡段和泵等）这种可旋转的清洗机如何来进行清洗的呢？

它又是怎样来切换工艺的？

它的效果会与传统的不同吗？

它又有什么好处吗？

我们说这种清洗的原理是没有变，改变的仅是方式。

由于它仅用一套喷淋系统，所以它可以大大地缩短设备的长度，以致减少占地面积，并且相对地减少成本。

它是移植了在饮料灌装行业已经应用了半个世纪的在线清洗系统，来配合进行工件外表面的清洗。

我们可以这样简单地来描述一下两者的不同。

传统的清洗是将工件分别放在不同的位置，用不同的清洗液，按照一定的压力、温度对它进行喷射处理；

而我们所采用的方法是将工件放在同一位置，用不同的清洗液，按照一定的压力、温度对它进行喷射处理。

清洗的工艺没有变，效果也不会改变，这就是我们认定的事实！

当然方式变了，我们的有些处理也要随之改变。

传统的清洗液有相应的容器（槽）来储存，清洗后的液体直接回到相应的容器内。

为了使清洗液回到相应的容器（罐）里，我们安装了可以判断不同液体的仪器在公共回流管中，结合控制系统，来控制何时打开某阀门。

例如，是A液体来了，该仪器做出判断，发出信号，打开A液体回流到A容器内的阀门；

B液体来了，再发出信号，打开相应阀门，让B液体流回B容器中；

……；

对前后不同的两液体的交界处有一段不容易判断的混合液就放掉它，排入到最终的处理系统中。

对每次清洗后，喷射到工件及室体内的其它表面的残液，用喷嘴及可旋转喷嘴进行彻底喷射清洗一遍，相信可以去除残液，将这些也放掉。

每道清洗都是按照既定的工艺程序进行的，它是事先用PLC逻辑控制程序设定好先后顺序来进行。

比如上述工艺是：

脱脂/热水洗/冷水洗/吹干。

程序设置先脱脂，在设定的时间到后，打开热水的出罐阀门，仪器开始检测，当脱脂液来时，打开回流到脱脂容器（罐）的阀门，让脱脂液回流到脱脂罐内。

当检测到热水即将来时，关闭该阀门。

在设定的时间到后，打开排放阀，进行排放，当检测到热水时，再打开回流到热水罐的阀门，关闭排放阀，让热水回流到热水罐内。

……以此类推。

这里要注意的一点，为了能少耗用放掉的液体以及达到较好的效率，要将设备的表面做得光洁些，一般进行抛光处理或者选用镜面钢板来制作设备，尽量减少死角。

对于容易结渣和污染的液体，为了可循环使用，可以增设过滤装置。

采取以上的措施，再加上管路系统的合理布置，我们就可以解决上述的第二个问题了。

附在线清洗装置管路系统图。

见图9。

图9旋转清洗机CIP/COP系统图

掌握旋转喷淋的技术，不光可以用在涂装前处理中，它还可以广泛应用在其它领域的工业产品的设计中。

为让工程技术人员在为国家、社会、企业做出自己的一份贡献，这里我们抛砖引玉，简略地介绍了一点设计技术，希望我们所尽的微薄之力能为同仁们提供一点启迪。

作者顾宁一简介：

曾在南京震晨涂装设备有限公司、南京轻工集团设计院担任设计工程师，高级职称，主要为涂装前处理设备，灌装CIP设备及其它机械产品等。

目前在成立的公司里，担任技术总监。

在电镀、涂装、饮料刊物杂志上发表过近十篇论文。

.