圣邦液压阀零部件热能爆炸去毛刺及热化学清洗干燥生产流水线.pdf

液 压 气动 与 密 封 ／ 2 0 1 1年 第 1 2期 圣邦液压阀零部件热能爆炸去毛刺 及热化学清洗干燥生产流水线 姜 洪 王震 山 浙江圣邦科技有限公司 ， 浙江温州 3 2 5 0 0 0 摘 要 针对液压元件用传统的清洁方法存在清洁不彻底导致液压元件使用寿命缩短的问题 ，从 而开发热能爆炸去毛刺及热化学清 洗干燥生产流水线 ， 有效的解决_ r 用传统方法清洁不彻底导致液压系统故障率高 ， 液压元件使用寿命缩短等问题。 关键词 液压系统清洁度 ； 液压系统污染物 热能爆炸去毛刺工艺 ； 效果 中图分 类号 T P 2 9 文献标识码 A 文章编号 1 0 0 8 0 8 1 3 2 0 1 1 1 2 0 0 3 8 0 3 S u n b un Hy d r a u l i c Co mpo n e n t s He a t Ex p l o s i o n De b u r r i ng a nd P r o d u c t i o n Li n e o f Ho t Che mi c a l Cl e a n i n g a n d Dr y i n g J ／ ANG Ho n g WANG Z h e n - s h a n Z h e j i a n g S u n b u n T e c h n o l o g y C o ． ， L t d ． ，We n z h o u 3 2 5 0 0 0 ，C h i n a Ab s t r a c t A c c o r d i n g t o t h e p r o b l e m t h a t t h e wo r k i n g l i f e o f h y d r a u l i c c o mp o n e n t s s h o r t e n i n g c o me s f r o m t h e t r a d i t i o n a l c l e a n i n g me t h o d s t h a t ma k e i n c o mp l e t e o f c l e a n i n g o f h y d r a u l i c c o mp o n e n t s ， c o n s e q u e n t l y ， w e b r i n g f o rth h y d r a u l i c c o mp o n e n t s h e a t e x p l o s i o n d e b u r r i n g a n d p r o d u c t i o n l i n e o f h o t c h e mi c a l c l e a n i n g a n d d r y i n g ， wh i c h c a n s o l v e t h e p r o b l e ms e ffic i e n t l y t h a t t h e w o r k i n g l i f e o f h y d r a u l i c c o mp o n e n t s s h o rt e n a n d t r a d i t i o n a l c l e a n i n g me t h o d s l e a d t o f a i l u r e r a t e o f h y d r a u l i c s y s t e m i n c r e a s e ． Ke y W o r d s h y d r a u l i c c l e a n n e s s ； h y d r a u l i c c o n t a mi n a n t ； p r o c e s s a n d e f f e c t o f h e a t e x p l o s i o n d e b u r r i n g ； e f f e c t s U 引 舌 液压系统清洁度是保证工作可靠性的关键 ，据 日 本和美国一些公司的调查统计表明 ，液压机械故障率 的 7 0 ％是液压系统 ，而液压系统的故障率 7 5 ％是 由于 液压油不清洁造成的，成为影响液压机械工作可靠性 和元件使用寿命的关键因素。 随着科技 的进步 ， 液压系统将 向着高温 、 高压 、 大 流量方向发展 ， 液压件的精度越来越高 ， 零件之问配合 的间隙越来越小 ，这势必对液压系统的清洁度提出更 高的要求。 l 液压系统污染物的构成和危害 1 ． 1 液压元件、 管接头里的污染物 含有金属毛刺 、 铁屑 、 飞边 、 灰尘 、 焊渣和油漆等污 收稿 日期 2 0 1 l O 9 2 6 作者简介 姜 洪 1 9 7 4 一 ， 从事液 压行业 l 8年 ， 参与管理与 产品研发 、 设 汁。 3 8 染物。 1 ． 2液压系统组装产生的污染 在软管 、管道和管接头的安装过程 中都有可能将 污染物带人系统 ，即使新的油液也会含有一些令人意 想不 到 的污染物 。 1 ． 3造成 的危 害 1 对泵 、 马达和阀有可能会遭到致命性的损坏 ， 造成主机不能工作。 2 早期故障率居高不下， 成为制约主机无可靠性 的瓶颈 ，也是制约我国液压基础件长期 以来得不到质 的提升的拦路虎。 2 液压零件传统去毛刺和清除污染方法 工件机加工工序之间传递去除铁屑和倒掉毛刺 ， 手段 为常 规 的工具 、 自制 专用 工具 见 图 1 和 毛刷 机 Hv d r a u l i c s P n e u ma t i c s＆ S e a l s ／ No ． 1 2 ．2 0 1 1 图 1 工 厂中通常见到 的去毛刺方 法还有 如化学去 毛 刺 、 电解去毛刺、 磨料流去毛刺 见 图 2 、 液体喷砂去毛 刺 见 图 3 、 各类清洗机 见 图 4 等方法 ， 这些方法用 于轴类零件还可以， 对于多深孔 、 多油道的阀体件就难 做到彻底 ， 应用范围有其局限性。 图 2 图 3 幽 4 液压系统正常工作的首要条件是系统的各个元件 内部必须清洁，液压阀这一元件阀体 内的毛刺和飞边 很多 ， 由于 阀体内腔油道复杂 见图 5 ， 有 的地方看不 见摸不着 ，用传统方法根本无法将毛刺和飞边去除干 净 ， 反 而会损伤 已加工好的阀孔 ， 丧失配合精 度 ， 降低 液压件的精度及寿命。 幽 5 3 热能爆炸去毛刺及热化学清洗干燥生 产流水线 图 6是热能爆炸去毛刺及热化学清洗干燥生产流 水线 ，工艺过程为 工件去油清洗热能爆 炸去毛 刺 热化学清除去爆炸产生的氧化锈热化学防 锈烘干。 图 6 工件热能爆炸去毛刺的预处理和后处理 工件热能爆炸去毛刺之前一定要将工件上的油污 清除掉并干燥 ， 防止在热能爆炸机里燃烧 ， 后处理采用 酸洗清除热能爆炸产生的锈蚀并干燥。 4 热能爆炸去 毛刺工艺方法 4 ． 1工作原 理 以燃气 H 2或 C H 4 和氧气的t 昆 合气体为介质 ， 通 过两者的热化学作用在密闭工作腔 容器 内， 经火花 塞点火发生瞬问爆炸 ，产生瞬时 3 0 0 0 E以上高温和瞬 时压力约为 4 0 MP a ， 在差动加热规律 的作用下 ， 工件上 的毛刺和金属屑立即熔化 ，富氧使其继续氧化成氧化 灰沉积于工件表面， 爆炸时间极短 ， 只有 2 ～ 3 ms 。 毛刺和飞边被烧光的具体过程是在第一毫秒时间 内氢氧化和形成水并放 出热量 ，毛刺被加热达到金属 的 自燃温度 ； 在第二毫秒内剩余 的氧继续燃烧 ， 而与被 加热 了的毛刺和飞边化合成氧化 物留在零件表面上 ， 这层氧化物很薄 ， 一清洗就掉。 去毛刺反应的化学方程式为 2 H 2 O 厂 2 H 2 0 Q 爆炸热 爆炸热 Q 5 7 ． 8千卡／ 克分子 摩尔 4 F e 3 0 2 - 2 F e 2 0 3 氧化灰 4 A l 3 0 2 - - - * 2 A 1 2 0 3 氧化灰 2 Z n O z - - * 2 Z n O 氧化灰1 由于爆炸 的时间极短 ， 只有毛刺和飞边被烧掉 ， 而 q 赣 液 压 气 动 与 密 -J ／ 2 0 1 1年 第 l 2期 零件基体来不及变化 ， 即零件基体的尺寸 、 硬度 、 表面 粗糙度 、 金相组织没有多大变化。又由于爆炸时压力很 高， 高压气体无孔不人 ， 所以零件所有的内孑 L 、 交叉孑 L 、 深孔的毛刺均被烧掉 ， 可达性很好 ， 这种方法对复杂形 状的零件， 去毛刺效果显得更好。 4 ． 2结构 热能爆炸去毛刺机 由主机 、 气路 系统 、 液压系统 、 冷却系统和电气系统组成 见图 7 。 1 一 工件工作室2 一 承力框架3 一 闭合工作室液压缸 4 一 工作台驱 动装置5 一 放置工件的托盘6 一 转台 7 一 排气系统 8 一 气体混合装置9 一 点 火装 置 l O 一 气动 阀 1 1 一 液压系统 1 2 一 气控 系统1 3 一 外壳 图7 主机由机架 、 转 台、 主缸锁紧部分 、 工件工作室 、 氢 氧压缩缸 、 混合 阀等组成 ， 气路系统由氢气 、 氧气 、 压缩 空气之气源 、 管路及管路控制等组成 ， 液压系统由液压 站 、 油管及液压缸 等组成 ， 冷却系统主要用于液压站 、 工作室 、 混合阀的冷却及滴水之用。 4 ． 3热 能爆 炸去毛 刺注 意事项 1 工件堆放和叠加在一起状态时必须限制活动 的范围， 以防止受冲击惯性影响将工件碰坏 ， 活动范围 一 般间隙不大于 3 ～ 5 mm． 见图 8 。 图 8 2 形状复杂 、 壁厚差异较大工件 ， 采用分散爆炸 中心强烈作用 ， 控 制温度场 、 压 力场均匀性 的措施 ， 采 用专用工装 ，工装设计的原则是尽量保证去毛刺部位 处于混合气包围之中。 3 安全事项 。 充分认识热能爆炸去毛刺和氢、氧气使用的安全 技术规范； 氢 、 氧气管路定期用四氯化碳清洗 以保证畅 通； 保证设备处于完好状态下的工作流程等。 严格执行氢 、 氧气瓶体使用规定 ， 严格执行热能爆 炸去毛刺机操纵程序和规范 ， 严格 岗前培训等， 总之防 患 于未然 。 5 效果 图9显示 的是 阀体机加工后剖开的阀孔带毛刺图， 经过热能爆炸去毛刺及热化学清洗干燥生产流水线后 的阀体 见图 1 O ， 所显示的效果不错 ， 在各阀体孔口处 形成 R 0 ． 1 - 0 ． 2圆弧角， 是传统去毛刺方法所不及的。 是 液压元件提升清洁度的有效手段。 图 9 图 1 0 参 考 文 献 [ 1 】 皂甫解明． 工程 机械液压清洁度f J 1 ． 中国工程机械期刊 ， 1 9 9 4 1 1 ． I 2 】 赵荣， 尹夏冰 ， 谢涵． 保持液压系统清洁度的方法和措施I J 1 ． 机 电信息 ， 2 0 0 4 1 2 ． [ 3 ] 王永凯． 零件的热化学清洗『 J ] ． 林业机械 ， 2 0 0 8 1 1 ． 【 4 】 李 伟． 液 压系统 中液压油 的选 用与液 压系统故 障的关 系『 J 1 ． 科技信息 科学教研1 ， 2 0 0 7 1 0 ．