一種超聲波輔助超臨界二氧化碳清洗精密零部件的裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種超聲波輔助超臨界二氧化碳清洗精密零部件的裝置，包括精密零部件夾持裝卸裝置、清洗釜、超臨界二氧化碳制備清洗裝置、超聲波換能清洗裝置；所述超臨界二氧化碳制備清洗裝置通過輸送管道的進口管和出口管連接至清洗釜內(nèi)部，同時超聲波換能清洗裝置也整體設(shè)置在清洗釜內(nèi)部，所述精密零部件夾持裝卸裝置帶動被清洗件活動式伸縮于清洗釜內(nèi)部清洗處與外部裝卸處。本實用新型以超臨界二氧化碳流體作為清洗介質(zhì)，超聲波空化振蕩作用輔助其清洗，清洗前通過料框及磁力驅(qū)動裝置裝夾精密零部件，在清洗時超臨界二氧化碳和超聲波聯(lián)合作用更容易清洗微孔及狹縫的精密零部件，同時改變分離器的壓力值，可輕易分離出污物。
【專利說明】一種超聲波輔助超臨界二氧化碳清洗精密零部件的裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及含微孔及狹縫的精密零部件清洗技術(shù)，具體地說是一種超聲波輔助超臨界二氧化碳清洗精密零部件的裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，超聲波清洗、噴射清洗等傳統(tǒng)清洗方法對傳統(tǒng)零部件已能進行較好清洗，但由于傳統(tǒng)清洗介質(zhì)都具有較大表面張力，受毛細(xì)作用力影響，不能進入精密零部件的微孔及狹縫內(nèi)部對其進行有效清洗，進而影響了精密零部件的加工和使用。而超臨界二氧化碳表面張力近似為零，能夠克服毛細(xì)作用力，深入到精密零部件的微孔及狹縫內(nèi)部，對其進行有效清洗，同時超臨界流體的強溶解性、高擴散性可保證清洗效果，從根本上避免污水的產(chǎn)生。通過將超聲波清洗的振蕩作用輔助超臨界二氧化碳清洗精密零部件，兩者的清洗特性相結(jié)合，使超臨界二氧化碳清洗效果有了很大的提高，尤其是對微孔及狹縫的精密零部件清洗的效果更明顯。
[0003]中國專利文獻CN1320966C公開了一種清洗方法及清洗裝置，用于清洗具有凹部構(gòu)造的部件，去除附著于凹部表面的污屑，但對于精密零部件的微孔及狹縫沒有較好的清洗效果。專利文獻CN1990126A公開了一種超臨界二氧化碳清洗系統(tǒng)與方法，主要對晶圓或元件清洗，而無法對其他零部件進行清洗。專利文獻CN201720215U公開了一種盲孔內(nèi)螺紋無屑清洗裝置，只是單一使用超聲波清洗?？傊暡ㄝo助超臨界二氧化碳清洗具有良好應(yīng)用前景。
[0004]有鑒于此，針對上述問題，提出一種設(shè)計合理且有效改善上述缺失的超聲波輔助超臨界二氧化碳清洗精密零部件的裝置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實用新型的目的在于提供一種超聲波輔助超臨界二氧化碳清洗精密零部件的裝置，可以克服精密零部件的微孔及狹縫的毛細(xì)作用力的影響，內(nèi)部廢屑不易排出的問題，并且環(huán)保無污染。
[0006]為了達成上述目的，本實用新型采用了如下技術(shù)方案，一種超聲波輔助超臨界二氧化碳清洗精密零部件的裝置，包括精密零部件夾持裝卸裝置、清洗釜、超臨界二氧化碳制備清洗裝置、超聲波換能清洗裝置；所述超臨界二氧化碳制備清洗裝置通過輸送管道的進口管和出口管連接至清洗釜內(nèi)部，同時超聲波換能清洗裝置也整體設(shè)置在清洗釜內(nèi)部，所述精密零部件夾持裝卸裝置帶動被清洗件活動式伸縮于清洗釜內(nèi)部清洗處與外部裝卸處。
[0007]所述清洗釜還連接有清洗混合物分離裝置，該分離裝置主要為分離器，所述分離器與清洗釜連接的管道上設(shè)置有閥門，該分離器還通過管道連接于超臨界二氧化碳制備清洗裝置的二氧化碳鋼瓶上，所述分離器在連接二氧化碳鋼瓶的管道上連接有放空閥，并且該管道上還設(shè)置有閥門。
[0008]所述超臨界二氧化碳制備清洗裝置包括依次連接的二氧化碳鋼瓶、凈化瓶、制冷系統(tǒng)、高壓泵、加熱系統(tǒng)，所述二氧化碳鋼瓶和凈化瓶之間設(shè)置有閥門，所述加熱系統(tǒng)與伸入清洗釜內(nèi)部管道端部的噴嘴之間也設(shè)置有閥門。
[0009]所述超聲波換能清洗裝置主要為超聲波換能器，設(shè)置有兩組并固定在清洗釜內(nèi)壁所開設(shè)的兩處水平卡槽內(nèi)，并且兩組超聲波換能器之間的夾角為180度。
[0010]所述清洗釜主要包括清洗釜本體、內(nèi)夾套、料框、磁力驅(qū)動器，所述內(nèi)夾套的外壁整體通過過渡配合的方式緊套在清洗釜本體內(nèi)壁上，內(nèi)夾套內(nèi)部的空間中心為料框,料框一端連接磁力驅(qū)動器。
[0011]所述磁力驅(qū)動器包括電機與驅(qū)動軸，所述電機固定在清洗釜本體進口管和出口管的同一端，驅(qū)動軸連接在料框上，清洗釜本體的另一端則設(shè)置有封頭，該封頭通過卡箍固定在清洗釜本體端口。
[0012]所述內(nèi)夾套為一個薄壁圓筒，開有四個矩形貫穿槽，其中頂部槽安裝噴嘴管，下部槽為廢屑廢渣流出口，其槽傾斜10°?20°，另兩個水平槽安裝超聲波換能器，內(nèi)夾套中對稱分布四個便于安裝鏈珠的鏈條槽，清洗釜的進口管與噴嘴管連接，噴嘴管和鏈珠與內(nèi)夾套連接。
[0013]所述清洗釜本體上還設(shè)置有連通于清洗釜內(nèi)腔的壓力表和溫度表。
[0014]相較于現(xiàn)有技術(shù)，本實用新型具有以下有益效果:
[0015]本實用新型用于高端液壓件、持續(xù)動力換擋變速箱(HVT)等精密零件清洗，以超臨界二氧化碳流體作為清洗介質(zhì)，超聲波空化振蕩作用輔助其清洗，清洗前通過料框及磁力驅(qū)動裝置裝夾精密零部件，在清洗時超臨界二氧化碳和超聲波聯(lián)合作用更容易清洗微孔及狹縫的精密零部件，同時改變分離器的壓力值，可輕易分離出污物。
[0016]其中分離器中的二氧化碳還可回收利用，避免二氧化碳的浪費；聲波強化振蕩可顯著提高清洗效果，較小工作壓力的超臨界二氧化碳仍有良好清洗效果，使壓力容器制造成本降低；超臨界二氧化碳的表面張力小、強溶解性、高擴散性能更好的清洗微孔及狹縫的精密零部件，避免水資源浪費，化學(xué)試劑污染環(huán)境保證精密零部件的加工和使用性能。因此本實用新型具有良好的應(yīng)用前景。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1是本實用新型的一種超聲波輔助超臨界二氧化碳清洗精密零部件的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖2為清洗釜結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0019]有關(guān)本實用新型的詳細(xì)說明及技術(shù)內(nèi)容，配合【專利附圖】

【附圖說明】如下，然而附圖僅提供參考與說明之用，并非用來對本實用新型加以限制。
[0020]實施例1:參照附圖1和圖2，一種超聲波輔助超臨界二氧化碳清洗精密零部件的裝置，包括精密零部件夾持裝卸裝置、清洗釜、超臨界二氧化碳制備清洗裝置、超聲波換能清洗裝置；所述超臨界二氧化碳制備清洗裝置通過輸送管道的進口管和出口管連接至清洗釜內(nèi)部，同時超聲波換能清洗裝置也整體設(shè)置在清洗釜內(nèi)部，所述精密零部件夾持裝卸裝置帶動被清洗件活動式伸縮于清洗釜內(nèi)部清洗處與外部裝卸處。所述精密零部件為含有微孔和/或狹縫的精密零部件；所述精密零部件的微孔直徑為5mm以下，深徑比大于8。所述清洗釜5還連接有清洗混合物分離裝置，該分離裝置主要為分離器8，所述分離器8與清洗釜連接的管道上設(shè)置有閥門9，該分離器還通過管道連接于超臨界二氧化碳制備清洗裝置的二氧化碳鋼瓶I上，所述分離器8在連接二氧化碳鋼瓶I的管道上連接有放空閥6，并且該管道上還設(shè)置有閥門7。
[0021]超臨界二氧化碳制備清洗裝置包括依次連接的二氧化碳鋼瓶1、凈化瓶14、制冷系統(tǒng)2、高壓泵13、加熱系統(tǒng)12，所述二氧化碳鋼瓶和凈化瓶之間設(shè)置有閥門15，所述加熱系統(tǒng)與伸入清洗釜內(nèi)部管道端部的噴嘴之間也設(shè)置有閥門3。所述超聲波換能清洗裝置主要為超聲波換能器11，設(shè)置有兩組并固定在清洗釜內(nèi)壁所開設(shè)的兩處水平卡槽內(nèi)，并且兩組超聲波換能器之間的夾角為180度。
[0022]清洗釜5主要包括清洗釜本體203、內(nèi)夾套205、料框204、磁力驅(qū)動器201，所述內(nèi)夾套205的外壁整體通過過渡配合的方式緊套在清洗釜本體203內(nèi)壁上，內(nèi)夾套內(nèi)部的空間中心為料框204，料框一端連接磁力驅(qū)動器201。所述磁力驅(qū)動器包括電機2011與驅(qū)動軸2012，所述電機固定在清洗釜本體進口管202和出口管209的同一端，驅(qū)動軸連接在料框上，清洗釜本體的另一端則設(shè)置有封頭207，該封頭通過卡箍206固定在清洗釜本體端口。所述內(nèi)夾套為一個薄壁圓筒，開有四個矩形貫穿槽，其中頂部槽安裝噴嘴管，下部槽為廢屑廢渣流出口，其槽傾斜10°?20°，另兩個水平槽安裝超聲波換能器，內(nèi)夾套中對稱分布四個便于安裝鏈珠的鏈條槽，清洗釜5的進口管202與噴嘴管連接，噴嘴管和鏈珠與內(nèi)夾套205連接。所述清洗釜本體上還設(shè)置有連通于清洗釜內(nèi)腔的壓力表PlO和溫度表T4。
[0023]一種超聲波輔助超臨界二氧化碳清洗精密零部件方法，其步驟包括:
[0024]a、把微孔直徑3mm，深徑比為12的精密零部件裝入料筐，使用夾具固定精密零部件，將其推入清洗釜5中，使料框與磁力驅(qū)動器的驅(qū)動軸相連接，安裝封頭；
[0025]b、打開制冷系統(tǒng)2，制冷溫度為-20°C時，打開二氧化碳鋼瓶I和閥門15，二氧化碳的流量為20L/h，二氧化碳通過管道進入凈化罐14 ;打開高壓泵13和加熱系統(tǒng)12，當(dāng)管道中二氧化碳壓力為7.5MPa，溫度為32°C后，二氧化碳便處于超臨界狀態(tài)；緩慢打開閥門3，超臨界二氧化碳進入噴嘴對精密零部件表面吹洗，同時通過磁力驅(qū)動裝置讓料筐旋轉(zhuǎn)起來；5min后，將功率密度為0.3W/cm2，頻率為IOkHz的超聲波換能器11打開，邊超臨界二氧化碳清洗邊超聲波清洗，以及噴嘴沖擊清洗；
[0026]C、從清洗釜5出來的混合物經(jīng)過背壓閥9進入分離器8，調(diào)整分離器8壓力為4MPa，使污物與超臨界二氧化碳分離；二氧化碳經(jīng)閥門7由制冷系統(tǒng)2冷凝成液態(tài)，經(jīng)高壓泵13進行循環(huán)使用；
[0027]d、超聲波換能器11工作5min后關(guān)閉，用超臨界二氧化碳置換清洗釜5中的清洗液體2min后，關(guān)閉閥門3 ;打開放空閥6泄壓；
[0028]e、把清洗好的含有微孔和/或狹縫的精密零部件退出于清洗釜后卸載精密零部件，清洗結(jié)束。
[0029]經(jīng)過上述步驟的清洗，精密零部件的清洗效果優(yōu)于傳統(tǒng)的超聲波清洗和傳統(tǒng)的超臨界二氧化碳清洗。
[0030]實施例2:參照附圖1和圖2，一種超聲波輔助超臨界二氧化碳清洗精密零部件的裝置，和實施例相同，就不在贅述，下面只描述下方法，一種超聲波輔助超臨界二氧化碳清洗精密零部件方法，其步驟包括:
[0031]a、把微孔直徑4mm，深徑比為9的精密零部件裝入料筐，使用夾具固定精密零部件，將其推入清洗釜5中，使料框與磁力驅(qū)動器的驅(qū)動軸相連接，安裝封頭；
[0032]b、打開制冷系統(tǒng)2，制冷溫度為0°C時，打開二氧化碳鋼瓶I和閥門15，二氧化碳的流量為1000L/h，二氧化碳通過管道進入凈化罐14 ;打開高壓泵13和加熱系統(tǒng)12，當(dāng)管道中二氧化碳壓力為lOOMPa，溫度為120°C后，二氧化碳便處于超臨界狀態(tài)；緩慢打開閥門3，超臨界二氧化碳進入噴嘴對精密零部件表面吹洗，同時通過磁力驅(qū)動裝置讓料筐旋轉(zhuǎn)起來；20min后，將功率密度為2W/cm2，頻率為60kHz的超聲波換能器11打開，邊超臨界二氧化碳清洗邊超聲波清洗，以及噴嘴沖擊清洗；
[0033]C、從清洗釜5出來的混合物經(jīng)過背壓閥9進入分離器8，調(diào)整分離器8壓力為7MPa，使污物與超臨界二氧化碳分離；二氧化碳經(jīng)閥門7由制冷系統(tǒng)2冷凝成液態(tài)，經(jīng)高壓泵13進行循環(huán)使用；
[0034]d、超聲波換能器11工作120min后關(guān)閉，用超臨界二氧化碳置換清洗釜5中的清洗液體15min后，關(guān)閉閥門3 ;打開放空閥6泄壓；
[0035]e、把清洗好的含有微孔和/或狹縫的精密零部件退出于清洗釜后卸載精密零部件，清洗結(jié)束。
[0036]經(jīng)過上述步驟的清洗，精密零部件的清洗效果優(yōu)于傳統(tǒng)的超聲波清洗和傳統(tǒng)的超臨界二氧化碳清洗。
[0037]以上所述僅為本實用新型的較佳實施例，非用以限定本實用新型的專利范圍，其他運用本實用新型的專利精神的等效變化，均應(yīng)俱屬本實用新型的專利范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種超聲波輔助超臨界二氧化碳清洗精密零部件的裝置，其特征在于，包括精密零部件夾持裝卸裝置、清洗釜、超臨界二氧化碳制備清洗裝置、超聲波換能清洗裝置；所述超臨界二氧化碳制備清洗裝置通過輸送管道的進口管和出口管連接至清洗釜內(nèi)部，同時超聲波換能清洗裝置也整體設(shè)置在清洗釜內(nèi)部，所述精密零部件夾持裝卸裝置帶動被清洗件活動式伸縮于清洗釜內(nèi)部清洗處與外部裝卸處。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超聲波輔助超臨界二氧化碳清洗精密零部件的裝置，其特征在于，所述清洗釜還連接有清洗混合物分離裝置，該分離裝置主要為分離器，所述分離器與清洗釜連接的管道上設(shè)置有閥門，該分離器還通過管道連接于超臨界二氧化碳制備清洗裝置的二氧化碳鋼瓶上，所述分離器在連接二氧化碳鋼瓶的管道上連接有放空閥，并且該管道上還設(shè)置有閥門。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超聲波輔助超臨界二氧化碳清洗精密零部件的裝置，其特征在于，所述超臨界二氧化碳制備清洗裝置包括依次連接的二氧化碳鋼瓶、凈化瓶、制冷系統(tǒng)、高壓泵、加熱系統(tǒng)，所述二氧化碳鋼瓶和凈化瓶之間設(shè)置有閥門，所述加熱系統(tǒng)與伸入清洗釜內(nèi)部管道端部的噴嘴之間也設(shè)置有閥門。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超聲波輔助超臨界二氧化碳清洗精密零部件的裝置，其特征在于，所述超聲波換能清洗裝置主要為超聲波換能器，設(shè)置有兩組并固定在清洗釜內(nèi)壁所開設(shè)的兩處水平卡槽內(nèi)，并且兩組超聲波換能器之間的夾角為180度。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超聲波輔助超臨界二氧化碳清洗精密零部件的裝置，其特征在于，所述清洗釜主要包括清洗釜本體、內(nèi)夾套、料框、磁力驅(qū)動器，所述內(nèi)夾套的外壁整體通過過渡配合的方式緊套在清洗釜本體內(nèi)壁上，內(nèi)夾套內(nèi)部的空間中心為料框,料框一端連接磁力驅(qū)動器。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種超聲波輔助超臨界二氧化碳清洗精密零部件的裝置，其特征在于，所述磁力驅(qū)動器包括電機與驅(qū)動軸，所述電機固定在清洗釜本體進口管和出口管的同一端，驅(qū)動軸連接在料框上，清洗釜本體的另一端則設(shè)置有封頭，該封頭通過卡箍固定在清洗釜本體端口。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種超聲波輔助超臨界二氧化碳清洗精密零部件的裝置，其特征在于，所述內(nèi)夾套為一個薄壁圓筒，開有四個矩形貫穿槽，其中頂部槽安裝噴嘴管，下部槽為廢屑廢渣流出口，其槽傾斜10°?20°，另兩個水平槽安裝超聲波換能器，內(nèi)夾套中對稱分布四個便于安裝鏈珠的鏈條槽，清洗釜的進口管與噴嘴管連接，噴嘴管和鏈珠與內(nèi)夾套連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種超聲波輔助超臨界二氧化碳清洗精密零部件的裝置，其特征在于，所述清洗釜本體上還設(shè)置有連通于清洗釜內(nèi)腔的壓力表和溫度表。
【文檔編號】B08B7/04GK203494843SQ201320498502
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年8月15日 優(yōu)先權(quán)日:2012年9月29日
【發(fā)明者】韓斌, 胡德棟, 高公如 申請人:山東常林機械集團股份有限公司, 青島科技大學(xué)