一种用于液压缸长缸筒内腔清洗的新型设备.pdf

Hy d r a u l i c s P n e u ma t i c s S e a l s ／ No ．01 ． 2 01 5 d o i 1 0 ． 3 9 6 9 ／ j ． i s s n ． 1 0 0 8 - 0 8 1 3 ． 2 0 1 5 ． 0 1 ． 0 1 5 一 种用于液压缸长缸简内腔清洗的新型设备 杨立志， 薛剑锋， 张艳午， 李文静 徐州徐工液压件有限公司， 江苏 徐州， 2 2 1 0 0 4 摘要 作为液压系统主要元件之一的液压缸 ， 其内腔的清洁度如何， 直接关系到产品的质量问题。而面对多样化、 复杂化的各种非 标产品， 传统的清洗机 已经无法满足我们的生产需求 ， 针对这一情况设计开发了一种非标准化的新型清洗设备 ， 它由P L C作中心控 制， 采用齿轮齿条传动往复输送， 用于对长度超过 8 m的长缸缸筒内腔的清洗。 关键词 长缸筒； 内腔； 清洗 中图分类号 T H1 3 7 ． 5 1 文献标识码 A 文章编号 1 0 0 8 0 8 1 3 2 0 1 5 0 1 0 0 5 1 0 2 A Ne w Eq ui p me n t Us e d i n Cl e a n i ng I n n e r Cha mb e r o f Hy d r a ul i c Cy l i nd e r Y A NGL i - z h i ， X U Ed i a n -f e n g ， Z H A NG Y a h 一 1 4 r U ， L 1 W e n -rin g X u z h o u XC MG H y d r a u l i c s C o ． ， L t d ． ， Xu z h o u 2 2 1 0 0 4 ， C h i n a Ab s t r a c t Hy dra u l i c c y l i n d e r i s o n e o f t h e ma i n c o mp o n e n t s o f t h e h y dra u l i c s y s t e m． Ho w the c l e a n l i n e s s o f i t s c a v i t y , i s d i r e c t l y r e l a t e d t o the q u a l i ty o f t h e p r o d u c t s ． T h i s a r t i c l e i n t r o d u c e d a n e w c l e ani n g e q u i p me n t tha t n o t s t a n d a r d i z e d ， wh i c h u s e d f o r c l e a n i n g the c y l i n d e r i n - s i d e the c a v i t y o f the l o n g c y l i n d e r ． T h e c l e ani n g e q u i p me n t u s e d the P L C f o r c e n tr a l i z e d c o n tro l ， a d o p t g e a r and r a c k d r v i n g r e p r o c a t i n g pu mp． Ke y wo r d s l o n g c y l i n d e r ； i n n e r c h a mb e r ； c l e an O 引言 工程机 械行业快速发展 的今天 ， 液压油缸越来越 向着大吨位 、 长行程的方向发展 ， 液压缸缸筒 内腔的清 洁程度往往是决定其产品质量的关键因素。液压缸的 缸筒 口径一般较小 ， 对其 内壁上的污物和杂质 ， 清洗起 来非常困难。而面对多样化、 复杂化的各种非标准产 品 ， 传统的清洗机 已经无法满足我们 的生产需求 ， 针对 这一情况 ， 设 计开发 了专 门用于长缸筒 内腔清洗 的长 缸筒清洗设备。 1 概述 1 ． 1 长缸简清洗设备简介 该长缸筒清洗设备主要用于对长度超过8 m的缸 筒 的内腔清洗 ， 缸筒 的内、 外径范 围分别 8 0 ～ 4, 4 5 0 mm， 以及4 , 1 1 0 4, 5 5 0 mm； 以水基清洗剂作为清洗介质 ， 采用 喷淋加刷洗的方式 ， 除去缸筒 内腔 的污物和杂质 ， 以及 珩磨后的油砂。 1 ． 2 设计原理及使用方法 本设备由机体、 贮液箱、 滑动托架等基本结构 ， 以 及探管旋转 和往复移 动装置 、 升降机架升降装置、 清洗 收稿 日期 2 0 1 4 0 5 2 5 作者简介 杨立志 1 9 8 0 一 ， 男， 山西运城人， 工程师 ， 本科 ， 现主要从事 液压元件产 品制造工艺方 向的研 究工作 。 泵组 、 清洗液过滤净化系统 、 支承架 、 拖链和软管、 电器 控制系统等组成。其示意图如图1 所示。 探管旋转和往 复移动装置 拖链 机体 软管升降装置滑动托架 图 1长 缸简清洗设备示意图 如图1 所示， 该长缸清洗设备采用齿轮齿条传动， 单端进 出往复输送 ， 并用 探针旋转刷洗 内腔 。在进行 清洗工作前 ， 根据缸筒 的长度来设定探杆 的往复长度 ； 并根据不 同油缸外径升降缸筒的 中心高度 ， 人工把缸 筒吊装于支撑架上的设定位置， 按顺序依次开启清洗 泵、 探管、 旋转电机和输送电机， 在探管伸人内腔后清 洗球阀打开开始清洗作业， 对内腔进行刷洗。与此同 时， 打开旁通管路上的气动球阀， 对缸筒上的油管进行 清洗。清洗到达设定的时间后 ， 探管退位， 油管清洗球 阀关 闭 ， 吹起球 阀打开 ， 对油管 内部进行 吹干 ， 毛刷退 51 液 压 气 动 与 密 ／ 20 1 5年 第 0 1 期 出前卸荷球阀打开 、 清洗球 阀关闭 ， 人工卸料和装料 ， 转入下一循环。另外 ， 在缸筒前后两端设有两把喷枪 ， 一 把用于短油管的清洗 ， 一把随后面移动的支撑座一 起移动 ， 用于缸底端手动吹气 。 2 长缸清洗设备 的结构组成 2 ． 1 基本结构 系统 本长缸 清洗设备整体采用矩形管焊接框架 ， 不锈 钢拉丝板扣板封闭 ， 所有接触清洗液的部位全部采用 不锈钢材料， 因为作为一台清洗设备， 首先要确保设备 自身不易生锈 ， 方便清理 。另外设备整体结构具有一 定 的倾斜角度 ， 主要为方便清洗液的迅速回流 ， 保持缸 筒内清洁 。由于探管较长 ， 本设备共设置了3 处滑动托 架 ， 以支承探 管 ， 托架安装 在直线导轨 的滑座上 ， 齿条 带动移动座前进时同时推 动滑动托架前进 ， 返 回时由 移动座上链条带动返回。 2 _ 2 运动系统 长缸筒 内孔 的清洗不仅要求在轴 向上反复刷洗 ， 而且必须在径 向上也要旋转刷洗 ， 这样才能确保缸筒 内孔的清洁质量 。不同的缸径 ， 其中心高也要可调 ， 保 证刷头与内孔的同轴度 。 1 探针旋转和往复移动装置 探管旋转由摆线针轮减速电机， 万向节连接带动 转动。在探 杆头部装有尼龙刷 ， 在尼龙刷上设有 喷水 孔 ， 如图2 所示 ， 实现边旋转和边刷洗的原理 。 旋转驱动 万向节 探管 洗刷头 图 2 探针旋转与往复移动装置 探管往复移动 由减速 电机 、 齿轮齿条直接带动装 有旋转电机探管毛刷的拖板 ， 在两根直线导轨上作往 复运动。 2 升降结构及滑动装置 由于考虑到整个升降机架太庞大 ， 本设备 中心高 度调节采用直接调节工件中心的原理。升降装置由支 承座架、 螺杆升降机、 传动轴、 伞齿轮、 支承座、 直线导 柱、 伺服减速电机等组成。在缸筒的通孔端设有一个 固定的升降装置， 在另一端设有一个可移动的升降装 置 ， 两个升降装置采用伺服电机单独控制 ， 升 降高度程 序设定 ， 可根据缸筒外径大小升降相应高度。另外升 降装置安装在滑座上， 通过减速机带动齿条传动来移 5 2 动滑座 ， 适应不同长度的工件 。如 图3 所示。 2 ． 3 清洗净化 系统 清洗净化系统包括清洗泵组和清洗液过滤净化系 统。清洗泵采用立式多级泵 。清洗液过滤净化采用二 级过滤方式 ， 第一级过滤精度5 0 1,z m， 第二级过滤精度 ≤1 0 m。清洗液 回液尽量放置在缸筒的通 口端 ， 直接 回入水箱 ， 以减少热量 的损失。 I l l l I I l l I ， m 甲II ’ ． 冒 r 图3 调节装置 图 4 清洗 净化 系统 2 ． 4 控制系统 控制系统包括清洗液温控系统 、 气动控制装置 、 电 器控制系统和一些辅助装置组成 。清洗液加热 由不锈 钢加热管直接放置在水箱 内加热 ， 温度在 0 9 0 ％之间 自控可调 ， 温控仪安装电器柜的面板上， 清晰直观调控 方便。气动控制装置主要用于控制水路转换气动球 阀 和拖板输送过载保护用气缸的控制 。而电气控制系统 采用 P L C控制 ， 采用触摸屏 ， 为确保安全 ， 设计相关动 作互锁， 设手动操作和自动循环二套动作。 3 结语 此长缸筒清洗设备可同时对缸筒 内腔和缸筒上的 油管进行清洗 ， 能有效 去除缸筒 内腔 的污物和杂质以 及珩磨后的油砂， 操作简单实用性强， 为大吨位、 长行 程的液压油缸缸筒的清洗提供了方便。 参考文献 [ 1 ]1 谭廷帅． 、清洗液阀过流能力提高的研究[ D 】 ． 哈尔滨 哈尔滨工 业 大学， 2 0 0 6 ． 【 2 ] 祁冠方， 等． 液压缸筒清洗剂的开发与应用【 J 】 ． 液压气动与密 封， 2 0 0 0 ， 2 ． [ 3 】 吴生彪． 基于P L C 控制的气动系统及故障检修f J 】 ． 液压气动 与密封， 2 0 1 l ， 7 ． [ 4 】 郭维斌． 薄壁超长液压缸筒的加工【 J 】 ．机械制造， 2 0 0 0 ， 4 ． [ 5 ]5 陈简明． 电气控制与P L C [ M] ． 北京 机械工业出版社， 2 0 0 8 ， 5 ． [ 6 ] 郑云波， 等． 液压系统的清洗[ J 】 ． 液压气动与密封， 2 0 0 2 ， 2 ．