一种浮动振子超声盐浴复合清洗机及其使用方法

摘要

本发明公开了一种浮动振子超声盐浴复合清洗机及其使用方法，该清洗机包括一个封闭的机架，在机架的上端设置隔热风机，在机架的中间外侧竖直设置一个用于活动安装超声振子的振子板，在机架内下部设置清洗槽，在清洗槽内水平设置工作台，在工作台的下方设置支撑板，在支撑板的下方设置采用电磁加热的加热线圈。本发明的有益效果是：通过采用电磁加热的方式对加热线圈进行加热，使得熔盐温度在300℃时可持续工作，提供了整个的使用工时，提高了清洗效率；采用电磁加热的方式，清洗机的工作温度实现了精确控制，精度提高到了±5℃，实现加热范围170℃-300℃，加热时间减少到10min；采用振子板固定超声振子，避免了超声振子因温度高而造成的脱落。

权利要求

1.一种浮动振子超声盐浴复合清洗机，其特征在于，包括一个封闭的机架，在机架的上端设置隔热风机，在清洗槽的顶端设置用于活动安装超声振子的振子板，在机架内下部设置清洗槽，在清洗槽内水平设置工作台，在工作台的下方设置支撑板，在支撑板的下方设置采用电磁加热的加热线圈，在机架外设置控制器，控制器与加热线圈连接；

采用电磁加热的加热线圈，利用磁场感应涡流加热原理，利用高频电流通过线圈产生磁场，当磁场通过清洗槽槽底时，产生无数的小涡流，使得清洗槽自行高速发热，加热清洗槽内的熔盐，当要清洗的工件进入到清洗槽内时，在工件中产生涡流，使得工件快速加热到工作温度；超声振子固定在振子板上，通过调节超声振子在振子板安装孔内的位置，使振子在清洗槽液体中产生高度差，实现超声波强度Z轴的变化，实现振子在Z轴方向上的浮动调节，振子安装在不同的安装孔中，就实现了在X、Y轴的变化，构成了三维的超声波发生场，根据零件上污染物的位置不同，可以调节超声振子在振子板上的位置与高度，可以实现对重点部位的重点清洗，同时也可以通过调节X、Y、Z轴上振子的位置，在清洗槽内产生均匀的振动场，防止由于驻波的产生对工件造成损伤或者清洗不完全。

2.如权利要求1所述的一种浮动振子超声盐浴复合清洗机，其特征在于，所述隔热风机通过呈倒锥台形的防护罩与所述的机架连接。

3.如权利要求1所述的一种浮动振子超声盐浴复合清洗机，其特征在于，在所述清洗槽与所述机架之间设置保温层。

4.如权利要求1所述的一种浮动振子超声盐浴复合清洗机，其特征在于，所述支撑板为陶瓷玻璃板。

5.如权利要求1所述的一种浮动振子超声盐浴复合清洗机，其特征在于，所述振子板水平放置在清洗槽的顶端，所述振子板上设置有多个安装孔。

6.如权利要求5所述的一种浮动振子超声盐浴复合清洗机，其特征在于，所述安装孔内设置螺纹。

7.如权利要求5或6所述的一种浮动振子超声盐浴复合清洗机，其特征在于，所述超声振子通过所述安装孔安装在所述的振子板上。

8.如权利要求1所述的一种浮动振子超声盐浴复合清洗机，其特征在于，在所述清洗槽的底端设置与所述清洗槽相通的泻盐管，所述泻盐管倾斜设置，所述泻盐管的泻盐口设置在所述机架的外侧。

9.如权利要求1所述的一种浮动振子超声盐浴复合清洗机，其特征在于，在所述机架的中间竖直设置观察窗。

10.如上述任一权利要求所述的一种浮动振子超声盐浴复合清洗机的使用方法，其特征在于，具体步骤如下：

1）在清洗槽内放置设定体积的熔盐；

2）打开加热线圈的控制开关，调整加热温度，融化熔盐；

3）熔盐融化后，将工件放置在工作台上；

4）根据要清洗的工件将超声振子固定在振子板上；

5）将固定有超声振子的振子板设置在清洗槽的顶端；

6）继续加热，从观察窗中观察是否清洗完成；

7）从清洗槽顶端取下振子板；

8）将工件从工作台上取出，完成清洗；

9）将需要清洗的工件放置在工作台上，重复步骤4）-步骤8），直至清洗完成或者熔盐达不到使用要求，将熔盐从泻盐口排出。

说明书

一种浮动振子超声盐浴复合清洗机及其使用方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种清洗机，具体地讲涉及一种适用于机械行业中再制造零部件清洗的浮动振子超声盐浴复合清洗机及其使用方法。

背景技术

[0002] 国内外关于工业清洗的研究可以粗略分为物理清洗和化学清洗两类，然而在实际的清洗中，往往兼有物理、化学作用。根据清洗的位置、目的、材料的复杂程度等，在清洗过程中所使用的清洗技术和方法也不同，常常需要连续或者同时应用多种清洗方法。通常采用的清洗方法有浸泡清洗、淋洗、喷射清洗、高压水射流清洗、喷丸清洗、抛丸清洗、超声波清洗、热分解清洗、电解清洗、激光清洗、干冰清洗、紫外线—臭氧清洗和熔盐清洗及其组合清洗方法等。

[0003] 清洗步骤是再制造过程中污染的主要来源，因环保性要求的提高，化学清洗方法将逐渐被淘汰，物理清洗方法将得到更大的发展。国内外应用较多的物理清洗技术有高压水射流清洗、PIG清洗、干冰清洗、超声清洗和激光清洗。物理清洗是目前国际上占绝对优势的一项清洗技术，物理清洗以污染小、操作灵活、无腐蚀等优点将逐渐取代化学清洗并成为工业清洗的主流。目前，物理清洗已成为西方发达国家的主流清洗技术，占到了清洗市场份额的80％以上，美国已占到工业清洗市场份额的90％。而国内物理清洗市场份额约占30％，化学清洗约占70％。化学清洗污染严重，人工清洗成本高、效率低、清洗不够彻底，具有较大的局限性，这些都远远不能满足发动机再制造清洗的要求，研究、应用绿色清洗技术迫在眉睫。

[0004] 再制造零部件的清洗/清理技术、再制造毛坯件无损检测及寿命预估技术和零部件缺陷修复技术是制约再制造行业发展的三个主要因素。目前，再制造行业在清洗技术方面做出了一些探索和尝试，已采用的清洗技术有抛/喷丸清理、高温焙烧清理、传统人工清洗、高温高压水射流清洗、化学清洗、超声清洗、振动清洗。目前，国内外关于再制造毛坯污染物结合及形成机理研究、超声熔盐(复合)清洗对污染层的去除作用及实现原理相对较少，开展相关研究能为再制造清洗提供理论和技术指导。单功能的清洗设备厂商很多，但是面向再制造陈品表面污染物较多、结构复杂的专业设备暂时空白，所以再制造行业急需可以实现自动化程度高，清洁高效无污染的专业设备。结合企业生产特点，开发成套的清洗设备可以推动再制造行业发展。

[0005] 专利申请号为【201310028367.X】，名称为《：超声盐浴复合清洗机》的专利，以及专利申请号为【201310439578.2】，名称为：《新型超声盐浴复合清洗机》的专利中均提出了一种新型的清洗技术，针对于再制造两件表面氧化物、硫化物、油污、积碳、水垢有着一定的清洗效果。但是，在实际使用的过程中，这两篇专利中的整个加热管全部工作，加热管在250℃的液体温度中工作30分钟，在此期间加热管一直处于加热状态，暴露在空气中的部分加热管表面负荷太大，内部温度过高，容易引起加热管内部膨胀，从而导致加热管破裂。而且加热管属于易损耗件，很容易在清洗的过程中，由于工件的碰撞对加热管造成不可逆转的损伤，而且由于其更换比较麻烦，一旦更换，设备将不能进行工作，同时，设备维修期间会消耗大量的人力物力财力。此外，在以上两个专利中，超声振子安装在清洗槽的外壁，当超声振子振动过强烈时，容易脱落，且不能根据零件要清洗的部位调整超声振子的设置位置，使得清洗效率低。

发明内容

[0006] 本发明为了提供一种清洗效率高、能控制加热温度的浮动振子超声盐浴复合清洗机及其使用方法。

[0007] 为了达成上述目的，本发明采用如下技术方案：

[0008] 一种浮动振子超声盐浴复合清洗机，包括一个封闭的机架，在机架的上端设置隔热风机，在机架的中间外侧竖直设置一个用于活动安装超声振子的振子板，在机架内下部设置清洗槽，在清洗槽内水平设置工作台，在工作台的下方设置支撑板，在支撑板的下方设置采用电磁加热的加热线圈，在机架外设置控制器，控制器与加热线圈连接。

[0009] 进一步地，隔热风机通过呈倒锥台形的防护罩与所述的机架连接。

[0010] 进一步地，在所述清洗槽与所述机架之间设置保温层。

[0011] 进一步地，支撑板为陶瓷玻璃板。

[0012] 进一步地，振子板水平放置在清洗槽的顶端，所述振子板上设置多个安装孔。

[0013] 进一步地，安装孔内设置螺纹。

[0014] 进一步地，超声振子通过所述安装孔安装在所述的振子板上。

[0015] 进一步地，在所述清洗槽的底端设置与所述清洗槽相通的泻盐管。

[0016] 进一步地，泻盐管倾斜设置，所述泻盐管的泻盐口设置在所述机架的外侧。

[0017] 进一步地，在所述机架的中间设置观察窗。

[0018] 一种浮动振子超声盐浴复合清洗机的使用方法：

[0019] 1)在清洗槽内放置设定体积的熔盐；

[0020] 2)打开加热线圈的控制开关，调整加热温度，融化熔盐；

[0021] 3)熔盐融化后，将工件放置在工作台上；

[0022] 4)根据要清洗的工件将超声振子固定在振子板上；

[0023] 5)将固定有超声振子的振子板设置在清洗槽的顶端；

[0024] 6)继续加热，从观察窗中观察是否清洗完成；

[0025] 7)从清洗槽顶端取下振子板；

[0026] 8)将工件从工作台上取出，完成清洗；

[0027] 9)将需要清洗的工件放置在工作台上，重复步骤4)-步骤8)，直至清洗完成或者熔盐达不到使用要求，将熔盐从泻盐口排出。

[0028] 本发明的工作原理是：采用电磁加热的加热线圈，利用磁场感应涡流加热原理，利用高频电流通过线圈产生磁场，当磁场通过清洗槽槽底时，产生无数的小涡流，使得清洗槽自行高速发热，加热清洗槽内的熔盐，当要清洗的工件进入到清洗槽内时，在工件中产生涡流，使得工件快速加热到工作温度；将超声振子固定在振子板上，通过调节超声振子在振子板安装孔内的位置，通过调节超声振子在振子板安装孔内的位置，通过调节振子在振子板安装孔中的高度，使振子在清洗槽液体中产生高度差，实现超声波强度Z轴的变化，实现振子在Z轴方向上的浮动调节。振子安装在不同的安装孔中，就实现了在X、Y轴的变化，构成了三维的超声波发生场，根据零件上污染物的位置不同，可以调节超声振子在振子板上的位置与高度，可以实现对重点部位的重点清洗，同时也可以通过调节X、Y、Z轴上振子的位置，在清洗槽内产生均匀的振动场，防止由于驻波的产生对工件造成损伤或者清洗不完全。

[0029] 本发明的有益效果是：

[0030] 1)通过采用电磁加热的方式对加热线圈进行加热，使得熔盐温度在300℃时可持续工作，降低了清洗的工时，根据具体情况设置超声振子的位置，提高了清洗效率；

[0031] 2)采用电磁加热的方式，清洗机的工作温度实现了精确控制，精度提高到了±5℃，实现加热范围170℃-300℃，加热时间减少到10min；

[0032] 3)采用振子板固定超声振子，避免了超声振子设置在机架外壁因振动强烈而造成的脱落；

[0033] 4)利用隔热风机对清洗机内进行排风，加快了抽风速率，实现快速降温，不需要利用水进行冷却循环，大大提高了设备的空间利用率，减少了对水的消耗。

附图说明

[0034] 图1是本发明中复合清洗机的外观图；

[0035] 图2是本发明中复合清洗机的内部结构图；

[0036] 图3是本发明中采用的超声振子的结构图；

[0037] 图4是本发明中振子板的结构图；

[0038] 其中：1.隔热风机，2.防护罩，3.保温层，4.工作台，5.清洗槽，6.陶瓷玻璃板，7.加热线圈，8.泻盐口，9.超声振子，10.振子板。

具体实施方式

[0039] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。

[0040] 实施例1

[0041] 如图1-4所示，一种浮动振子超声盐浴复合清洗机，包括一个封闭的机架，在机架的上端设置隔热风机1，隔热风机1通过呈倒锥台形的防护罩2与所述的机架连接；机架的中间呈长方体状，机架的中间部分的尺寸大于下部的位置，机架的中间设置观察窗，在机架内下部设置呈长方体状的清洗槽5，在清洗槽的顶端设置振子板，振子板上设置超声振子，使用时，超声振子的头部浸没于清洗槽的液体中，机架的下部宽度小于中部的宽度，在清洗槽5的底端水平设置一个工作台4，在工作台4的下方设置用于支撑清洗槽的支撑板，支撑板为陶瓷玻璃板6，在支撑板的下方水平设置采用电磁加热的加热线圈7，在机架外设置一控制器，控制器能通过手动控制来控制加热线圈7的加热温度。

[0042] 在所述清洗槽与所述机架之间设置保温层3，保温层3包覆在清洗槽外，用于防止热量的散失。

[0043] 振子板搁置在清洗槽的顶端，振子板的大小略小于机架中部的尺寸又大于清洗槽的尺寸，其两端固定在清洗槽顶端或者不进行固定，在振子板10上设置多个安装孔，多个安装孔呈4排4列设置在振子板上；安装孔内设置螺纹，超声振子外设置螺纹与振子板配合，通过螺纹的设置便于调节超声振子在振子板上的位置。

[0044] 在清洗槽的底端设置与所述清洗槽相通的泻盐管，泻盐管倾斜设置，所述泻盐管的泻盐口8设置在所述机架的外侧，在泻盐口处设置泻盐阀门。

[0045] 其中，清洗槽、工作台和防护罩均为不锈钢材料制成的，可以防止高温对各个装置的损伤；此外，在防护罩上设有一个能开闭的门。

[0046] 采用电磁加热的加热线圈，利用磁场感应涡流加热原理，利用高频电流通过线圈产生磁场，当磁场通过清洗槽槽底时，产生无数的小涡流，使得清洗槽自行高速发热，加热清洗槽内的熔盐，将熔盐进行融化，振子板的尺寸比清洗槽尺寸大，清洗槽内设置一个工作台，当要清洗的工件进入到清洗槽内时，将振子板搁置在清洗槽的顶部，这样在工件中产生涡流，使得工件快速加热到工作温度；将超声振子9固定在振子板10上，根据要清洗的工件的状况，在振子板10上设置一个或多个超声振子，通过调节超声振子9在振子板10安装孔内的位置，超声使振子在清洗槽液体中产生高度差，实现超声波强度Z轴的变化，振子安装在不同的安装孔中，就实现了在X、Y轴的变化，构成了三维的超声波发生场，实现超声振子的浮动，超声振子的高低位置构成了三维的超声波发生场，在清洗槽内产生均匀的振动场，防止由于驻波的产生对工件造成损伤或者清洗不完全。

[0047] 实施例2

[0048] 一种浮动振子超声盐浴复合清洗机，包括一个封闭的机架，在机架的上端设置隔热风机1，隔热风机1通过呈倒锥台形的防护罩2与所述的机架连接；机架的中间呈长方体状，机架的中间部分的尺寸大于下部的位置，机架的中间设置观察窗，在机架内下部设置呈长方体状的清洗槽，在清洗槽的顶端设置振子板，振子板上设置超声振子，使用时，超声振子的头部浸没于清洗槽的液体中，在清洗槽的底端水平设置多个工作台，多个工作台平行设置，多个工作台上间隔设定的距离；在工作台的下方设置用于支撑清洗槽的支撑板，支撑板为陶瓷玻璃板，在支撑板的下方设置采用电磁加热的加热线圈。

[0049] 在所述清洗槽与所述机架之间设置保温层3，保温层3包覆在清洗槽5外，用于防止热量的散失；振子板10搁置在清洗槽的顶端，在振子板上设置多个安装孔，多个安装孔呈4排4列设置在振子板上；安装孔内设置螺纹，通过螺纹的设置便于调节超声振子9在振子板上的位置。

[0050] 实施例3

[0051] 一种浮动振子超声盐浴复合清洗机，包括一个封闭的机架，在机架的上端设置隔热风机1，隔热风机1通过呈倒锥台形的防护罩2与所述的机架连接；机架的中间呈长方体状，机架的中间部分的尺寸大于下部的位置，机架的中间设置观察窗，在机架内下部竖直设置多个平行的、均呈长方体状的清洗槽5，在清洗槽的顶端设置振子板，振子板上设置超声振子，使用时，超声振子的头部浸没于清洗槽的液体中，在每个清洗槽5的底端各水平设置一个工作台4，在工作台4的下方设置用于支撑清洗槽的支撑板，支撑板为陶瓷玻璃板6，在支撑板的下方设置采用电磁加热的加热线圈。

[0052] 在所述清洗槽与所述机架之间设置保温层，保温层包覆在清洗槽外，用于防止热量的散失；振子板搁置在清洗槽的顶端，在振子板上设置多个安装孔，多个安装孔呈3排3列设置在振子板上；安装孔内设置螺纹，通过螺纹的设置便于调节超声振子在振子板上的位置；通过多个清洗槽实现对不同零部件的清洗。

[0053] 一种浮动振子超声盐浴复合清洗机的使用方法：

[0054] 1)在清洗槽内放置设定体积的熔盐；

[0055] 2)打开加热线圈的控制开关，调整加热温度，融化熔盐；

[0056] 3)熔盐融化后，将工件放置在工作台上；

[0057] 4)根据要清洗的工件将超声振子固定在振子板上；

[0058] 5)将固定有超声振子的振子板设置在清洗槽的顶端；

[0059] 6)继续加热，从观察窗中观察是否清洗完成；

[0060] 7)从清洗槽顶端取下振子板；

[0061] 8)将工件从工作台上取出，完成清洗；

[0062] 9)将需要清洗的工件放置在工作台上，重复步骤4)-步骤8)，直至清洗完成或者熔盐达不到使用要求，将熔盐从泻盐口排出。

[0063] 以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。