CN101875047B - 一种盲孔内螺纹无屑清洗方法及其清洗装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种盲孔内螺纹无屑清洗方法及其清洗装置，所述的清洗方法的步骤为：①将装有零件的工作篮(2)放入工作槽中(7)中；②对工作槽抽真空；③将浸洗槽中的液体抽入工作槽中进行喷射清洗，同时进行超声波清洗；④排空工作槽中的残留物；⑤对工作槽抽真空；⑥蒸汽脱脂，同时滴干工作槽；⑦排空工作槽中的残留物；⑧零件真空干燥；⑨通风并取出零件。清洗装置是根据盲孔内螺纹无屑清洗技术制作而成的。能够实现盲孔内螺纹彻底去屑，经过对带有盲孔内螺纹的多款产品进行了多次实验，清洗效果非常良好，可以确保100％的带螺纹零件经过清洗后实现盲孔内螺纹不残留金属屑。

Description

一种盲孔内螺纹无屑清洗方法及其清洗装置

技术领域

本发明涉及一种螺纹孔的清洗方法及其清洗装置，尤其是涉及一种盲孔内螺纹无屑清洗方法及其清洗装置。 

背景技术

目前，国内外精密五金加工行业去除盲孔废屑普遍采用的有压缩空气枪吹气清洗、喷淋清洗、超声波清洗、紫外线清洗等精密清洗方法。这些方法可以解决通孔螺纹产品加工后有金属屑的问题，但对于盲孔螺纹来讲，清洗后里边还是存在不同程度的金属屑。带有屑的螺纹产品经过热处理后，会造成螺纹精度无法保证，有的甚至造成螺纹不通不能使用。如何保证盲孔内螺纹加工清洗后不残留废屑，一直以来在机械加工行业中都是一个难题。要解决这个难题，就要对清洗技术和清洗设备提出新的要求。 

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种能够彻底去屑的盲孔内螺纹清洗方法及其清洗装置。 

本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：一种盲孔内螺纹无屑清洗方法，所述的清洗方法的步骤为： 

①将装有零件的工作篮放入工作槽中； 

②对工作槽抽真空； 

③将浸洗槽中的液体抽入工作槽中进行喷射清洗，同时进行超声波清洗； 

④排空工作槽中的残留物； 

⑤对工作槽抽真空； 

⑥蒸汽脱脂，同时滴干工作槽； 

⑦排空工作槽中的残留物； 

⑧零件真空干燥； 

⑨通风并取出零件。 

为了使零件能够均匀的冲洗，所述的装有零件的工作篮在工作槽中做旋转运动。 

采用非卤化烃碳氢清洗剂，与大多数的润滑油、防锈油、机加工油同为非极性的石油馏分，根据相似相容的原理，碳氢清洗剂清洗这些矿物油的效果要好于卤代烃和水基清洗剂。 

在步骤③中达到液体浸泡零件的条件时，此时抽取工作槽中的液体进行循环喷射清洗。 

为了能够将零件清洗干净，步骤③中可以对零件进行长时间清洗或者多次重复步骤③进行清洗。 

为了能在工作之后，液体能够回收利用，保护环境，在步骤③和步骤⑥之后将工作槽中的液体经过滤之后回收到浸洗槽中。 

一种采用盲孔内螺纹无屑清洗方法的清洗装置，包括工作槽，工作槽的内部设有喷射装置，外部设有真空装置、超声波装置和加热冷却装置，真空装置与工作槽连接，超声波装置与工作槽相连，加热冷却装置分别与工作槽、浸洗槽和废液桶相连，浸洗槽又与泵和过滤器相连，泵又与喷射装置和过滤器相连，过滤器又与工作槽相连。 

为了使工作槽内的零件能够旋转冲洗，所述的工作槽内设有工作篮，工作篮与工作槽外部的电机驱动装置相连。 

为了能够可以进行多次清洗，所述的浸洗槽、泵和过滤器至少有一组。 

为了能够节省人力资源并且持续工作，所述的清洗装置还包括自动送料取 

料装置。 

 本发明的有益效果是：在传统清洗中，清洗效果不理想常常是因为盲孔、粗糙表面和细小缝隙中的空气不能排出，影响清洗剂的浸润，产生清洗盲区。应用真空技术后，可以使产品表面、缝隙和盲孔内的空气全部排出，使清洗剂完全浸入工件的每个部位。盲孔零件在工作槽里边旋转、超声波每秒钟几万次的震动和抽真空多重作用下，铁屑被剥离到清洗液中，最后被抽吸到过滤器中，从而使工件的各个部位都达到最好的清洗效果。对于构造复杂、盲孔较深的工件，通过两次以上的抽真空和排气过程，将空气全部排出。在真空状态下，清洗盲孔内螺纹效果要比常压下好的多。经过对带有盲孔内螺纹的多款产品进行了多次实验，清洗效果非常良好，可以确保100％的带螺纹零件经过清洗后实现盲孔内螺纹不残留金属屑。 

附图说明

图1是本发明的工作流程图； 

图2是本发明的结构示意图。 

1、电机旋转装置  2、工作篮  3、浸洗槽I  4、泵I  5、过滤器I 

6、喷射装置  7、工作槽  8、超声波装置  9、废液桶 

10、加热冷却装置  11、真空装置  12、过滤器II  13、泵II 

14、浸洗槽II 

具体实施方式

如图1所示一种盲孔内螺纹无屑清洗方法，所述的清洗方法的步骤为： 

①将装有零件的工作篮2放入工作槽中7中； 

②对工作槽7抽真空； 

③将浸洗槽I3或浸洗槽II14中的液体抽入工作槽7中进行喷射清洗，同时进行超声波清洗； 

④排空工作槽7中的残留物； 

⑤对工作槽7抽真空； 

⑥蒸汽脱脂，同时滴干工作槽7； 

⑦排空工作槽7中的残留物； 

⑧零件真空干燥； 

⑨通风并取出零件。 

为了达到绿色环保回收再利用，在排空工作槽7中的残留物之前，都应该将工作槽7中的液体经过滤回收到浸洗槽Ⅰ3或浸洗槽Ⅱ14。为了能够清洗干净，步骤(3)中可以进行长时间清洗或者是多次重复步骤(3)清洗。 

结合多种技术进行清洗盲孔内螺纹，突破了目前大多数清洗只通过单一的技术进行清洗，很有效的解决了清洗后盲孔螺纹中还存在金属屑的问题。 

工作槽7中的电机旋转装置1的主要作用： 

利用电机旋转装置1促进被清洗表面铁屑与零件的剥离，提高清洗效果。 

超声波的主要作用： 

利用超声波振子每秒钟几万次频率的振动，发出超过人耳可听见的声压10万倍以上的声压。在清洗的情况下超声波在液体中呈放射状，使清洗液体流动而产生大量的真空气泡，这种现象就是空穴作用。由这种空穴作用而产生的液体流动和数以万计的高压真空气泡瞬间爆破时产生的能量，不断地冲击被清洗物表面，使表面及缝隙中的铁屑迅速剥落。 

抽真空的主要作用： 

(1)脱出清洗剂中的空气，减少超声波的衰减。 

在常压状态下，清洗剂中溶解的空气粒子遇到超声波时产生气泡，超声波 的空穴作用会被大幅度衰减，清洗效果被减弱。在真空状态下，清洗剂中的气体会被脱出，从而避免了超声波的衰减。这一效果可以从铝箔实验中得到验证：在清洗槽中分别加入未经真空脱气和经过真空脱气的碳氢清洗剂，使用相同功率的超声波对铝箔清洗一分钟，结果未经脱气的清洗剂可见轻微的震动，铝箔基本上无变化。而经过真空脱气的清洗剂剧烈震动，铝箔很快出现许多孔洞. 

(2)降低沸点，使清洗剂也可以实现气相清洗。 

使用卤代烃清洗剂的超声波清洗机，利用卤代烃清洗剂沸点低的特点，在清洗的最后一步，将清洗剂加热使之产生纯净的清洗剂蒸汽，用溶液蒸汽对工件进行气相清洗，使溶解在清洗溶液中的油污不会残留在工件表面。由于碳氢清洗剂的沸点高于闪点，在常压状态下不可能对工件进行蒸汽清洗。真空清洗利用液体在真空状态下沸点降低的原理，通过对密封的工作槽7抽真空，使碳氢溶剂的沸点大大降低，只需将碳氢清洗剂加热到80℃左右，就可使其沸腾，实现气相清洗。 

(3)利用真空突沸效应，提高干燥速度。 

由于碳氢清洗剂的沸点都在140℃以上，在常温常压下彻底挥发一般需要一小时左右。这样的干燥速度肯定不能满足工艺清洗的节拍要求。而用加热烘干的方法又容易产生火险，这也是碳氢清洗剂在中国未得到广泛应用的主要原因之一。真空清洗干燥机一般是将蒸汽清洗与真空干燥在一个槽中进行，在对工件进行蒸汽清洗的同时使工件温度升高，然后使干燥槽迅速进入更高的真空状态，工件表面的清洗液会突然沸腾(真空突沸效应)而迅速挥发干净。这样可以将工件的干燥时间降低到1分钟以内。 

(4)真空蒸馏，使碳氢清洗剂再生重复使用。 

清洗剂的蒸馏再生，就是利用清洗剂与污垢之间的沸点差，将溶有油污的 清洗剂加热到清洗剂的沸点以上而控制在油污的沸点以下，使清洗剂汽化，然后通过冷凝装置使之重新凝结成纯净的清洗剂，而沸点较高的油污和机械杂质则留在加热冷却装置10的底部。卤代烃清洗剂由于沸点低且不可燃，蒸馏再生相对容易，所以，许多卤代烃清洗剂都附带有加热冷却装置10。而碳氢清洗剂由于沸点高而闪点较低，在常压下蒸馏再生是不可能的。真空超声波旋转干燥机的加热冷却装置10在高真空下使碳氢清洗剂的沸点降低到80℃，使浸洗槽3或14中溶解了油污的清洗溶液不断地抽入加热冷却装置10，在真空中加热蒸发，再经过冷凝成为清洁溶剂回到浸洗槽3或14中，使清洗液始终保持清洁状态。油污则留在加热冷却装置10底部，定期排出。 

(5)隔绝氧气，使碳氢清洗剂失去燃烧的条件。 

绝大多数碳氢清洗剂闪点都在50℃左右，在我国《常用危险化学品的分类及标志》(GB13690-92)中属于高闪点易燃液体。虽然闪点较高，但在高温或有助燃物(如纸和棉絮)的情况下仍有燃烧危险。因此控制火险成为其推广使用必须解决的问题。燃烧需要有可燃物、温度和氧气三个必要条件，只要缺少一项，燃烧就不可能发生。在真空状态下氧气含量极低，在清洗、干燥和蒸馏再生的过程中，既使碳氢清洗剂的温度达到闪点以上，由于没有氧气，失去了燃烧的一个必要条件，碳氢清洗剂也不会燃烧，从而保证了使用安全。 

与传统人工清洗有如下优点： 

(1)清洗性能好。采用非卤化烃碳氢清洗剂，与大多数的润滑油、防锈油、机加工油同为非极性的石油馏分，根据相似相容的原理，碳氢清洗剂清洗这些矿物油的效果要好于卤代烃和水基清洗剂。 

(2)无蒸发损失和超声波衰减。由于采用真空密封清洗干燥，清洗操作完全在容器中进行作业无遗漏挥发隐患及无蒸发损失，另真空清洗技术可以脱出清洗剂中的空气，减少超声波的衰减，清洗更加彻底，完全清除极微小污垢颗粒。 

(3)无毒及不破坏环境。真空密封清洗作业，人与清洗剂完全隔离，不会产生吸入毒性、经口毒性和皮肤接触毒性，与卤代烃相比对清洗操作人员更安全。同时由于碳氢清洗剂可以自然降解，对空气没有污染。碳氢清洗剂中不含氯，对臭氧的破坏系数为零，符合环保要求。 

(4)材料相容性好。碳氢清洗剂中不含水分和氯、硫等腐蚀物，对各种金属材料不会产生腐蚀和锈蚀。另外，由于其属于非极性溶剂，对大部分塑料和橡胶没有溶解、溶胀和脆化作用，因此清洗应用范围极广。 

(5)价格便宜，清洗成本低，可节约大量的人力成本。由于采用真空碳氢清洗，循环使用，基本无任何损耗。只需前期投放碳氢清洗剂即可，同时由于碳氢清洗剂其清洗价格较低，仅相当于F-113价格的50％以下，甚至是某些ODS替代品价格的二十分之一。此外由于碳氢清洗剂的密度为0.75左右，大大低于卤代烃溶剂的密度，因此在同样容积的清洗槽中碳氢清洗剂的加入量仅为卤代烃清洗剂的一半。 

(6)清洗完全无损伤，能够清洗各类结构复杂的物件。 

如图2所示一种采用盲孔内螺纹无屑清洗方法的清洗装置，包括工作槽7，工作槽7的内部设有喷射装置6，外部设有真空装置11、超声波装置8和加热冷却装置10，真空装置11与工作槽7连接，超声波装置8与工作槽7相连，加热冷却装置10分别与工作槽7、浸洗槽I3和废液桶9相连，浸洗槽I3又与泵I4和过滤器I5相连，泵I4又与喷射装置6和过滤器I5相连，过滤器I5又与工作槽7相连，为了使工作槽7内的零件能够旋转冲洗，所述的工作槽7内设有工作篮2，工作篮2与工作槽7外部的电机驱动装置相连1，浸洗槽II14、 泵Ⅱ13和过滤器Ⅱ12与浸洗槽Ⅰ3、泵Ⅰ4和过滤器Ⅰ5连接状态一致。 

首先将欲清洗的产品放入工作篮2内，然后将工作篮2放进工作槽7内。这时气缸驱动工作槽盖自动关闭工作槽7，真空装置11启动，将工作槽7内抽到一定的真空度时，可以将需要清洗的产品的狭小缝隙内气体及含在清洗剂中的气体抽出，超声波装置8启动，电机旋转装置1启动，带动工作篮2转动，使清洗剂可以充分进行清洗；到设定的时间后，真空释放，气缸驱动工作槽盖打开，将工作篮2从工作槽7内取出。至于需要几个浸洗槽进行真空清洗，则需要根据产品表面的油污，杂质等物质及产品的产量来决定。 

Claims (10)

1.一种盲孔内螺纹无屑清洗技术，其特征是：所述的清洗技术的步骤为：

①将装有零件的工作篮(2)放入工作槽中(7)中；

②对工作槽(7)抽真空；

③将浸洗槽(3、14)中的液体抽入工作槽(7)中进行喷射清洗，同时进行超声波清洗；

④排空工作槽(7)中的残留物；

⑤对工作槽(7)抽真空；

⑥蒸汽脱脂，同时滴干工作槽(7)；

⑦排空工作槽(7)中的残留物；

⑧零件真空干燥；

⑨通风并取出零件。

2.根据权利要求1所述的盲孔内螺纹无屑清洗技术，其特征是：所述的装有零件的工作篮(2)在工作槽(7)中做旋转运动。

3.根据权利要求1所述的盲孔内螺纹无屑清洗技术，其特征是：所述的液体为碳氢清洗剂。

4.根据权利要求1所述的盲孔内螺纹无屑清洗技术，其特征是：在步骤③中达到液体浸泡零件的条件时，此时抽取工作槽(7)中的液体进行循环喷射清洗。

5.根据权利要求1所述的盲孔内螺纹无屑清洗技术，其特征是：步骤③中对零件进行长时间清洗或者多次重复步骤③进行清洗。

6.根据权利要求1所述的盲孔内螺纹无屑清洗技术，其特征是：在步骤③和步骤⑥之后将工作槽(7)中的液体经过滤之后回收到浸洗槽(3、14)中。

7.一种采用权利要求1所述的盲孔内螺纹无屑清洗方法的清洗装置，其特征是：包括工作槽(7)，工作槽(7)的内部设有喷射装置(6)，外部设有真空装置(11)、超声波装置(8)和加热冷却装置(10)，真空装置(11)与工作槽(7)连接，超声波装置(8)与工作槽(7)相连，加热冷却装置(10)分别与工作槽(7)、浸洗槽(3、14)和废液桶(9)相连，浸洗槽(3、14)又与泵(4、13)和过滤器(5、12)相连，泵(4、13)又与喷射装置(6)和过滤器(5、12)相连，过滤器(5、12)又与工作槽(7)相连。

8.根据权利要求7所述的清洗装置，其特征是：所述的工作槽(7)内设有工作篮(2)，工作篮(2)与工作槽(7)外部的电机驱动装置(1)相连。

9.根据权利要求7或8所述的清洗装置，其特征是：所述的浸洗槽(3、14)、泵(4、13)和过滤器(5、12)至少有一组。

10.根据权利要求7所述的清洗装置，其特征是：所述的清洗装置还包括自动送料取料装置。 

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