CN103143521A - 重大型零部件自动清洗与漂洗装置 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种重大型零部件自动清洗与漂洗装置，用以解决现有技术中重大型零部件在进行清洗与漂洗作业时装卸不便的问题。该装置包括由清洗室壳体围成的清洗室，清洗室的顶部和一个侧面开口，清洗室的内壁上固定有与其开口相对应的两套循环轨道，循环轨道上分别设有与其对应的驱动链条，清洗室的外部设有滚筒装置，包括滚筒和缠绕于滚筒上的卷帘门片，卷帘门片通过门片连接机构固定于两个驱动链条之间；清洗室的内底部设有用于承托工件的承载机构和驱动机构，清洗室内还设有清洗机构。该装置能够满足清洗作业对清洗室封闭的技术要求，保证清洗和漂洗作业的效果，彻底解决重大型零部件的装卸难题。

Description

重大型零部件自动清洗与漂洗装置

技术领域

本发明涉及工业清洗领域的重大型零部件自动清洗与漂洗装置，特别是指一种能够有效解决重大型零部件装卸技术问题的清洗与漂洗装置。

背景技术

我们将外形尺寸大于1米或者重量大于1吨的零部件统称为重大型零部件。随着现代工业向自动化和大型化的发展，在钢铁、煤炭、矿山、石油、铁路、机械等很多行业，重大型零部件的数量越来越多，有些重大型零部件的外形尺寸可以达到3米以上，重量可以达到30吨以上。根据检修工艺的要求，经常需要对这些重大型零部件进行清洗和漂洗作业，以清除零部件内外表面附着的各种污垢。

目前，国内外用于零部件自动清洗与漂洗的装置主要包括四类：

第一类是门承载转盘清洗机，转盘固定在门上，转盘和零部件可以随门转动180度，并可以停留在任意位置，零部件和转盘的重量由门轴承担。清洗过程中，喷射机构不动，零部件在转盘上以一定的速度旋转。其优点是：装卸零部件方便，清洗和漂洗效果良好，适合中小型零部件的自动清洗作业和漂洗作业。其不足是：由于受门轴和转盘承载方式的限制，对零部件的最大重量和外形尺寸限制较严，一般零部件的最大重量不大于1000kg，外形尺寸不大于1000mm，无法对重大型零部件进行清洗和漂洗作业。

第二类是T型门转盘清洗机，承载转盘在清洗室内，清洗室顶部敞开一个T形缺口，并将T形缺口部分与门设计在一起。清洗过程中，喷射机构不动，零部件在转盘上以一定的速度旋转。其优点是：可以对中大型零部件进行单根钢丝的装卸作业，清洗和漂洗效果良好。其不足是：中大型零部件装卸作业往往需要多根钢丝绳承载操作，导致重大型零部件无法放在转盘的中心和转盘偏载，可以清洗的最大零部件的尺寸也打了折扣。

第三类是移动转盘清洗机，承载转盘可以沿导轨平台移动到清洗室外面，装上零部件后推入清洗室内。清洗过程中，喷射机构不动，转盘与其驱动机构耦合后，带动零部件以一定的速度旋转。其优点是：承载能力较高，解决了中大型零部件的装卸问题，清洗和漂洗效果良好。其不足是：承载导轨平台占用场地大，零部件装卸比较麻烦，转盘与其驱动机构耦合不好，故障率较高，门的密封不好，零部件较重时，转盘的移动比较费力。

第四类是台车移动清洗室。清洗室内四周布置有喷射机构，喷射机构固定不动或者以较小的幅度摆动，零部件装在台车上，台车在电动绞盘的驱动下沿地面上的导轨进出清洗室。其优点是：解决了重大型零部件的承载和装卸问题，承载能力可以达到很高。其不足是：零部件不能旋转，清洗效果较差，占用场地大，清洗的能耗和水耗很高，无法进行漂洗作业。

通过上述分析可以看出，目前国内外并没有适合重大型零部件自动清洗与漂洗的装置，其主要原因在于以下五个方面的技术问题没有得到解决或者没有得到有效解决。

第一个技术问题：如何在保证重大型零部件清洗与漂洗效果的前提下，解决重大型零部件的装卸问题。

第一类门承载转盘清洗机，门轴承载方式无法满足重大型零部件的负荷，更谈不上解决重大型零部件的装卸问题。第二类T型门转盘清洗机，在一定程度上解决了重大型零部件的装卸问题，但往往会造成转盘的偏心承载，并使得可清洗最大零部件的尺寸大打折扣。第三类移动转盘清洗机，也在一定程度上解决了重大型零部件的装卸问题，但零部件较重时移动困难，转盘与其驱动机构耦合不好，故障率较高。第四类台车移动清洗室，有效解决了重大型零部件的装卸问题，但无法保证重大型零部件的清洗效果，更无法进行重大型零部件的漂洗作业。此外国内外的零部件自动清洗机，为了保证零部件的清洗效果，在清洗室的上面、下面、侧面均设计有清洗喷射机构和漂洗喷射机构，顶部布置的喷射机构往往会对零部件的装卸作业造成不利影响。因而目前国内外的零部件清洗装置，在保证重大型零部件清洗与漂洗效果的前提下，均无法有效解决重大型零部件的装卸问题。

第二个技术问题：如何在保证重大型零部件清洗与漂洗效果的前提下，解决大型转盘的稳定承载和驱动问题。

传统的转盘与轴承座设计，一般采用2个向心深沟球轴承和1个单向推力球轴承，单向推力球轴承承受转盘与零部件向下的轴向负荷，2个向心深沟球轴承承受转盘与零部件的径向负荷。当零部件的重心与转盘的轴心不一致时，转盘将产生偏载，随着零部件重心与转盘重心之间距离的增加，转盘承受的力矩将大幅增加，由于转盘是悬臂承载，2个向心深沟球轴承的距离很近，没有垂直向上的轴向约束，当转盘承受的偏载力矩大于转盘的阻力矩时，转盘将发生失稳倾覆，转盘的直径越大，转盘发生失稳倾覆的危险越大。

转盘的驱动包括摩擦轮驱动和链条驱动两种方式。转盘较小时一般采用链条驱动，链条一端布置在转盘的外侧面，另一端与减速电机输出轴的链轮耦合，链条与转盘侧面之间依靠摩擦力驱动，这种驱动方式的主要问题是：链条逐渐变松时，链条与转盘之间容易打滑，链条与清洗室之间的密封很难处理。转盘较大时一般采用摩擦轮驱动，依靠转盘外侧面与摩擦轮之间的摩擦力驱动转盘旋转，由于转盘制造的圆度误差、偏载时转盘外侧面的位置变化较大、清洗液的润滑作用，容易导致转盘与摩擦轮之间的脱离或者因压紧力不够差生打滑，转盘直径越大，转盘与摩擦轮之间的打滑的现象越严重。

对于重大型零部件而言，需要的转盘直径更大，最大转盘直径要达到3米以上，传统转盘的承载设计和驱动设计已经无法满足重大型零部件清洗装置的技术要求。

第三个技术问题：如何在保证重大型零部件清洗与漂洗效果的前提下，有效解决清洗循环液和漂洗废液的导流排放问题。

在同一台装置里实施清洗作业和漂洗作业，就要求对清洗循环液和漂洗废液的排放进行控制。目前清洗循环液和漂洗废液分流的方法有二种。第一种是导流片式，导流片的长度与清洗室的内部尺寸相当，两端设计有转轴，采用手动方式和自动方式，通过改变导流片的方向来控制介质流的方向；手动方式比较简单，在导流片一端的轴上固定一个手柄，转动手柄就可以改变导流片的方向；自动方式采用气缸驱动导流片轴转动一定角度来改变导流片的方向。第二种是封堵式，清洗室设计有清洗液排放口和漂洗液排放口；清洗作业时，清洗液排放口打开，漂洗液排放口关闭；漂洗作业时，漂洗液排放口打开，清洗液排放口关闭；控制方式也有手动和气缸驱动两种方式。

不管是导流片式还是封堵式，在手动方式下，一旦出现误操作或者忘记操作，就会出现清洗液被误排或者稀释的严重后果；由于导流片的长度较大，中间刚度不足，密封不好，经常发生漂洗液流入清洗液池造成清洗液稀释的现象或者清洗液泄漏到漂洗液的排放管路而造成清洗液减少的现象，清洗室内部尺寸越大，这种现象越严重；由于清洗垢污的影响，封堵式也会出现封闭不严，导致漏液的现象发生；另外如果现场没有压缩空气源，气缸驱动的自动方式也就无法实施。

对于重大型零部件的清洗装置，清洗室的直径可以达到3米以上，清洗液的循环流量达到200-300m³/h，导流片式和封堵式均无法有效解决清洗循环液和漂洗废液的导流排放问题。但这个问题已由本专利的发明人解决并进行了专利申请，专利号为ZL201020110382.0，其具体结构在此不再赘述。

第四个技术问题：如何在保证重大型零部件清洗与漂洗效果的前提下，有效解决筒类零部件的自动清洗与漂洗问题。

筒类零部件，比如电机定子，其内表面的自动清洗是清洗领域公认的难题。目前普遍使用的零部件自动清洗装置，喷射机构上的喷嘴一般多数安装在清洗室的侧面，少数喷嘴安装在清洗室的上面和下面，在清洗筒类零部件时，零部件外表面的清洗效果比较理想，由于高速水射流无法到达零部件的内表面导致零部件内表面的清洗效果非常差。由于筒类零部件的形状和大小具有很大的不确定性，很难制造专用的清洗机构，有少数零部件清洗装置，在清洗室的顶部中心安装了气缸驱动的喷射机构，用于清洗筒类零部件，虽然有较理想的清洗效果，但大幅增加了清洗装置的高度，造成了零部件装卸的困难。

第五个技术问题：如何在保证重大型零部件清洗与漂洗效果的前提下，兼顾中小型零部件的清洗效率和效果。

由于水射流的打击力随着喷射机构与零部件之间的距离增加而降低，所以对零部件自动清洗装置而言，当零部件的外形尺寸与装置允许清洗的最大零部件的外形尺寸比较接近时，清洗效果最好，因而重大型零部件的清洗装置用于中小型零部件的清洗时，清洗效果将变差，这将严重影响重大型零部件清洗装置的适应性和经济性。

发明内容

本发明提出一种重大型零部件自动清洗与漂洗装置，解决了现有技术中重大型零部件在进行清洗与漂洗作业时装卸不便的问题。

本发明的技术方案是这样实现的：重大型零部件自动清洗与漂洗装置，包括由清洗室壳体围成的清洗室，所述清洗室的顶部和一个侧面开口，所述清洗室的内壁上固定有与其开口相对应的两套循环轨道，所述循环轨道上分别设有与其对应的驱动链条，所述循环轨道的上端分别安装有与所述驱动链条相配合的下行驱动齿轮，所述循环轨道的下端分别安装有与所述驱动链条相配合的从动齿轮；所述清洗室的外部设有滚筒装置，所述滚筒装置包括滚筒和缠绕于所述滚筒上的卷帘门片，所述卷帘门片通过门片连接机构固定于两个驱动链条之间；所述下行驱动齿轮由下行驱动电机驱动旋转，所述滚筒由上行驱动电机驱动旋转；所述清洗室的底部设有用于承托工件的承载机构，所述承载机构由驱动机构驱动旋转；所述清洗室内还设有清洗机构，所述清洗机构包括竖直设置于所述清洗室内壁上的喷射立管，所述喷射立管的顶端通过回转接头连通有水平喷射顶管。

作为一种优选的实施方式，两个所述的下行驱动齿轮之间通过下行驱动轴固定连接，所述下行驱动轴通过下行离合器连接于所述下行驱动电机上；所述滚筒通过上行离合器连接于所述上行驱动电机上。

作为一种优选的实施方式，所述承载机构包括转盘外圈和固定于所述转盘外圈内的转盘，所述转盘的中心处竖直固定有转盘轴，所述转盘轴上安装有轴承座，所述轴承座包括自上而下依次设置的径向承载轴承一、向下承载轴承、中间承载隔板、向上承载轴承、径向承载轴承二、轴承盖，所述轴承座的中间位置水平安装有安装承载板；所述驱动机构包括设置于所述转盘外圈上的等效从动齿轮和竖直设置的转盘驱动轴，所述转盘驱动轴的底端安装有与所述等效从动齿轮相啮合的转盘驱动齿轮，所述转盘驱动轴由安装于所述清洗室壳体上的减速电机驱动。

作为一种优选的实施方式，所述清洗室壳体上固定有驱动机构底座，所述驱动机构底座在所述清洗室的内侧设计有齿轮伸出窗口，所述清洗室的外侧设置有驱动机构盖板。

作为对上述技术方案的改进，所述转盘外圈的底面周向设有多个起承托作用的转盘支撑装置，所述转盘支撑装置包括两个相对设置的支撑座和支撑滚轮轴，所述支撑座上对称开有矩形开口，所述支撑滚轮轴的两端为矩形截面，并担架在所述矩形开口处，所述支撑滚轮轴的中间部位安装有直接与所述转盘外圈接触的支撑滚轮；所述支撑滚轮轴的两端分别开有调整螺丝孔，所述调整螺丝孔内分别设有用于调整支撑滚轮高度的调整螺栓。

作为对上述技术方案的进一步改进，所述转盘上设有位于其中心位置的转盘中心自动升降喷射机构，包括由外向内依次套设的多根竖直喷管，位于最外部的喷管为固定喷管，所述固定喷管内设有上下通透的移动喷管；所述固定喷管的底部设有与其内腔相通的带压液体进口，所述固定喷管的顶部设有向内凸出的密封凸台一和导向键一；所述移动喷管的底端均设有大于其外径的密封裙部，最里端移动喷管外部的移动喷管的顶部均设有向内凸出的密封凸台和导向键，最里端移动喷管的顶端设有可拆卸管盖；所述移动喷管的外径与其外邻喷管的密封凸台内径相等，所有移动喷管的外壁上均设有与其外邻喷管导向键相对应的导位键槽，所有移动喷管的管壁上均开有对应的喷嘴。

作为对上述技术方案的进一步改进，所述固定喷管的底端设有与其对应的定位缓冲柱，所述定位缓冲柱通过安装法兰竖直固定。

采用了上述技术方案后，本发明的有益效果是：下行驱动电机运行，清洗室的顶部和前面开口被完全封闭，同时水平喷射顶管转至工作位置，满足了清洗作业的技术要求；上行驱动电机运行，清洗室的顶部和前面开口被完全敞开，同时水平喷射顶管转至清洗室的侧壁，清洗室内没有任何障碍物，彻底解决了重大型零部件装卸作业的技术问题；承载机构和驱动机构的设计解决了大型转盘稳定承载与有效驱动的技术问题；中心自动升降喷射机构的设计解决了筒类零部件清洗与漂洗的技术问题以及中小型零部件清洗适应性的技术问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是该实施例中清洗室及清洗机构的结构示意图；

图2是图1中Ⅰ处的局部放大结构示意图；

图3是图1中Ⅱ处的局部放大结构示意图；

图4是图1中Ⅲ处的局部放大结构示意图；

图5是图1中Ⅳ处的局部放大结构示意图；

图6是滚轮组的结构示意图；

图7是门片连接机构的结构示意图；

图8是该实施例中承载机构的结构示意图；

图9是图8中Ⅴ处的局部放大结构示意图；

图10是转盘支撑装置的结构示意图；

图11是该实施例中驱动机构的一种状态示意图；

图12是该实施例中驱动机构的另一种状态示意图；

图13是转盘中心自动升降喷射机构的分解图；

图14是转盘中心自动升降喷射机构的起始状态示意图；

图15是图14中Ⅵ处的局部放大结构示意图；

图16是转盘中心自动升降喷射机构的工作状态示意图；

图17是该实施例的停机状态示意图；

图18是该实施例的运行状态示意图；

图中：101-第一循环轨道；102-弧形循环轨道；103-第二循环轨道；104-驱动链条；105-下行驱动齿轮；106-从动齿轮；107-轨道固定板；108-上行限位器；110-滚轮组；111-滚轮；112-凸台；113-轴承；114-垫圈；115-滚轮轴；116-固定螺丝；121-上行驱动电机；122-上行离合器；123-卷帘门片；124-滚筒；125-滚筒装置底座；126-下行离合器；127-下行驱动电机；128-滚筒轴承座；129-下行限位器；130-门片连接机构；131-门片连接板；132-门片固定孔；133-滚轮凸台槽；134-链条安装板；135-链条安装孔；136-滚动轴承；137-轨道框架；138-门片底梁；139-下行驱动轴；140-下行轴承座；141-推杆安装底座；142-转轴；143-回转接头；144-水平喷射顶管；145-电动推杆；146-驱动杆；147-弹性密封罩；148-喷射立管；201-转盘外圈；202-等效从动齿轮；203-转盘外圈底面；204-轴承座罩；205-径向承载轴承一；206-向下承载轴承；207-转盘轴；208-中间承载隔板；209-向上承载轴承；210-安装承载板；211-径向承载轴承二；212-轴承座；213-向上承载压板；214-轴承盖；215-转盘；220-转盘支撑装置；221-支撑滚轮；222-支撑滚轮轴；223-调整螺栓；224-支承轴承；225-支承座；226-卡簧；227-矩形开口；231-清洗室壳体；232-减速电机；233-转盘驱动轴；234-转盘驱动齿轮；235-驱动机构底座；236-电机安装螺丝；237-齿轮伸出窗口；238-电机安装角架；239-齿轮固定键；240-驱动机构盖板；241-盖板螺丝；410-固定喷管；411-定位缓冲柱；412-带压液体进口；413-安装法兰；414-密封凸台一；415-导向键一；420-移动喷管二；421-密封裙部二；422-密封凸台二；423-导向键二；424-导位键槽二；425-喷嘴二；430-移动喷管三；431-密封裙部三；432-导位键槽三；433-喷嘴三；434-可拆卸管盖；501-清洗液池；502-电加热器；503-电气控制柜；504-清洗泵机组；505-清洗室排风装置；506-漂洗泵机组；507-电动三通阀；508-Y型过滤器；509-外围清洗管路；510-中心清洗管路；511-清洗室。

具体实施方式

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、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例：

重大型零部件自动清洗与漂洗装置主要包括十大系统：房顶与房门一体化与水平喷射顶管自动回位系统、大型转盘承载机构与驱动机构、转盘中心自动升降喷射机构、清洗循环液和漂洗废液导流排放机构、清洗室与清洗液池系统、清洗液加压喷射系统、漂洗液加压喷射系统、清洗液与漂洗液加热系统、清洗室微负压排风系统、装置运行与电气控制系统。以下仅对与本发明有关的前三大系统结合附图和实施例作进一步的说明。

（一）、房顶与房门一体化与水平喷射顶管自动回位系统

如图1—图7所示，是房顶与房门一体化系统和水平喷射顶管自动回位机构的结构示意图。

清洗室由清洗室壳体围成，其顶面和一侧面开口，在清洗室顶部两侧对称设计有第一循环轨道101，在清洗室前面两侧对称设计有第二循环轨道103，在第一循环轨道101和第二循环轨道103之间对称设计的弧形循环轨道102，轨道固定板107，轨道框架137和在轨道框架137上下均布设计的二层滚轮组110，循环轨道通过轨道固定板107与清洗室壳体安装在一起，第一循环轨道101和第二循环轨道103分布的滚轮组呈线性，弧形循环轨道102分布的滚轮组110呈弧形，滚轮组110的具体数量根据清洗室不同的技术要求而确定。

滚轮组110包括：滚轮111、轴承113、滚轮轴115、垫圈114、固定螺丝116，滚轮111中间设计有限制驱动链条和卷帘门片侧向移动的凸台112，轴承113位于滚轮111两侧面，垫圈114位于轴承113外侧，滚轮轴115穿过滚轮111、两侧垫圈114、两侧轴承113和轨道框架137，并通过固定螺丝116与轨道框架137固定在一起。

滚筒装置设计在清洗室房顶后部，包括：滚筒装置底座125、滚筒124、滚筒轴承座128、卷帘门片123、门片底梁138、门片连接机构130、驱动链条104、从动齿轮106、上行驱动电机121、上行离合器122、上行限位器108、下行驱动电机127、下行离合器126、下行驱动齿轮105、下行驱动轴139、下行轴承座140、下行限位器129；驱动链条104与门片连接机构130固定在一起，并与下行驱动齿轮105、第一循环轨道101、弧形循环轨道102、第二循环轨道103、从动齿轮106装配在一起；上行驱动电机121和下行驱动电机127安装在滚筒124两侧或者一侧，上行驱动电机121通过上行离合器122和滚筒轴承座128与滚筒124安装在一起，下行驱动电机127通过下行离合器126和下行轴承座140与下行驱动轴139安装在一起，下行驱动齿轮105安装在下行驱动轴139两端，从动齿轮106安装在第二循环轨道103的下端。

门片连接机构130包括：门片连接板131、门片固定孔132、链条安装板134、链条安装孔135、滚动轴承136、滚轮凸沿槽133，门片连接板131从两端插入门片底梁138并通过门片固定孔132与其栓结在一起，驱动链条104通过链条安装孔135与链条安装板134栓结在一起。

在清洗机构侧面喷射立管148和对应的水平喷射顶管144之间安装一个回转接头143，水平喷射顶管144可以侧面喷射立管148为轴心进行转动；以水平喷射顶管144轴线高度为基准在清洗室511侧面壳体上开一个矩形口，将推杆安装底座141密封固定在矩形口的的壳体外侧面；将水平喷射顶管144与电动推杆145的驱动杆146铰接在一起，将电动推杆145装在推杆安装底座141上的转轴142上，电动推杆145可以绕转轴142进行水平回转；将弹性密封罩147上部与电动推杆145的前端密封连接，将弹性密封罩147下部与清洗室壳体矩形口内侧面进行密封安装；漂洗喷射机构也可以采用相同的设计实现其水平喷射顶杆的自动回位。该实施例中的喷射立管148和水平喷射顶管144可同时对工件进行清洗，也可有选择性地对工件进行漂洗，满足不同的需要。

当下行驱动电机127运行时，卷帘门片123从滚筒124逐渐展开，沿第一循环轨道101、弧形循环轨道102、第二循环轨道103向前移动，清洗室的顶部和前面被完全封闭，同时电动推杆145伸出，将水平喷射顶管144推到转盘的径向工作位置，满足了清洗作业对清洗室封闭的技术要求，保证了清洗作业和漂洗作业的效果；当上行驱动电机121运行时，卷帘门片123沿第二循环轨道103、弧形循环轨道102、第一循环轨道101逐步围绕在滚筒124上，清洗室的顶部和前面完全敞开，同时电动推杆145缩回，将水平喷射顶管144拉到清洗室的侧壁，清洗室内没有任何障碍物，满足了重大型零部件装卸对清洗室敞开的技术要求，我们可以直接使用机械吊具将重大型零部件运进和运出清洗室，彻底解决了重大型零部件的装卸难题，并且清洗室本身肩负了装卸场地的功能，节省了重大型零部件装卸的场地资源。

（二）、承载机构与驱动机构

如图8—图12所示，是承载机构与驱动机构的结构示意图，其中：

承载机构包括：转盘外圈201、转盘215、转盘轴207、转盘轴承座罩204、轴承座212、径向承载轴承一205、向下承载轴承206、中间承载隔板208、向上承载轴承209、径向承载轴承二211、轴承盖214、向上承载压板213、安装承载板210、转盘支撑装置220；转盘外圈201采用槽钢冷弯卷圆，转盘轴207采用空心设计，转盘外圈201与转盘轴207之间的承载构件可采用型钢或者钢板焊接而成，转盘轴承座罩204位于转盘下面中心并与转盘215和转盘轴207焊接在一起；轴承座212内部自上而下安装顺序依次为：径向承载轴承一205、向下承载轴承206、中间承载隔板208、向上承载轴承209、径向承载轴承二211、轴承盖214，径向承载轴承一205的内圈下端面与向下承载轴承206的旋转体接触，径向承载轴承二211的内圈上端面与向上承载轴承209的旋转体接触，轴承盖214压在径向承载轴承二211的外圈下端面并与轴承座紧固在一起；转盘轴穿过径向承载轴承一205、向下承载轴承206、中间承载隔板208、向上承载轴承209、径向承载轴承二211后其底端面与向上承载压板213紧固在一起，转盘轴承座罩204压在径向承载轴承一205的内圈上端面；安装承载板210设计在轴承座212的中间一定位置而不是常规的底部位置,安装承载板210与装置底座固定安装在一起；在转盘外圈底面203周向均布有一定数量的转盘支撑装置220，其数量根据转盘的直径和最大负载确定；每套转盘支撑装置220包括：支撑滚轮221、支撑滚轮轴222、2个支撑轴承224、2个卡簧226、2套调整螺栓223、支撑座225，支撑座225对称设计有矩形开口227，支撑滚轮轴222两端设计为矩形截面，并对称设计有2个调整螺丝孔，支撑轴承224位于支撑滚轮221两侧面，卡簧226位于轴承外侧，支撑滚轮轴222穿过支撑滚轮221、两侧卡簧226、两侧支撑轴承224后两端放入支撑座225的对称矩形开口227，支撑滚轮221的高低可通过2套调整螺栓223进行调整。

当工件的重心与转盘的中心重合时，转盘只承受向下的轴向载荷，载荷的传递路线是：转盘215→转盘轴承座罩204→向下承载轴承206→中间承载隔板208→轴承座212→安装承载板210→装置底座；当工件的重心与转盘的中心不重合转盘出现偏载时，转盘将产生不均匀变形并产生一个向下的偏载力矩，这时转盘的载荷等效为：向下的轴向载荷+向下的偏载力矩；向下的轴向载荷传递路线不变，而向下的偏载力矩就需要转盘承载结构产生一个向上的阻力矩来平衡，当转盘外圈底面203与转盘支撑装置220接触时，转盘支撑装置220将直接产生一个向上的阻力矩抵消部分向下的偏载力矩，剩余的阻力矩将由向上承载压板213、转盘轴207、向上承载轴承209和两个径向承载轴承产生，并通过中间承载隔板208、轴承座212、安装承载板210传递给装置底座。

驱动机构包括：等效从动齿轮202、减速电机232、转盘驱动轴233、转盘驱动齿轮234、驱动机构底座235、电机安装螺丝236、齿轮伸出窗口237、电机安装角架238、齿轮固定键239、驱动机构盖板240、盖板螺丝241。驱动机构底座235与清洗室壳体231焊接在一起，减速电机232通过电机安装角架238与驱动机构底座235安装在一起，转盘驱动齿轮234通过齿轮固定键239固定安装在转盘驱动轴233上，并从齿轮伸出窗口237伸出后与等效从动齿轮202啮合在一起；驱动机构盖板240与驱动机构底座235栓结在一起，主要用于转盘驱动机构的安装和维修保养。

（三）、转盘中心自动升降喷射机构

如图13—图16所示，是转盘中心自动升降喷射机构的结构示意图，此处以三个喷管为例进行说明：

转盘中心自动升降喷射结构主要包括：固定喷管410、移动喷管二420和移动喷管三430；移动喷管二420安装在固定喷管410内，移动喷管三430安装在移动喷管二420内，移动喷管二420和移动喷管三430上对称设计有众多喷嘴；当带压清洗液进入固定喷管410内部时，将推动移动喷管二420和移动喷管三430向上升起，其上对称设计的众多喷嘴将产生径向高速水射流，并在垂直平面上形成一个高速水射流区域；停止带压清洗液的供应，移动喷管三430和移动喷管420二将依靠自重回落到固定喷管410内的定位缓冲柱411上。

固定喷管410下部设计有定位缓冲柱411和带压液体进口412，底部设计有安装法兰413，顶部设计有两处密封凸台一414和导向键一415，两处凸台相距一定距离，凸台内径比固定喷管410内经小并与移动喷管一420的喷管外径相等，定位缓冲柱411顶部设计有周向进液通道。

移动喷管二420上下通透，喷管底部设计有密封裙部二421，裙部外径大于移动喷管二420的外径且小于固定喷管410的内径，喷管顶部设计有两处密封凸台二422和导向键二423，两处凸台相距一定距离，凸台内径比移动喷管二420的内经小并与移动喷管三430的外径相等，外表面轴向设计有导位键槽二424和喷嘴二425，移动喷管二420安装在固定喷管410内，并通过密封凸台一414、导向键一415和导位键槽二424实现上下定向移动。

移动喷管三430的顶部设计有可拆卸管盖434，喷管底部设计有密封裙部三431，裙部外径大于移动喷管三430的外径且小于移动喷管二420的内径，喷管外表面轴向设计有导位键槽三432和喷嘴三433；移动喷管三430安装在移动喷管二420内，并通过密封凸台二422、导向键二424和导位键槽三432实现上下定向移动。

当带压液体进入固定喷管410内部时，将推动移动喷管二420和移动喷管三430向上移动，移动喷管二420和移动喷管三430伸展到最大行程时，由于移动喷管受到向上的推力，移动喷管裙部的上端面与下面喷管凸台的下端面将产生密封作用。

零部件的清洗模式分为两种：一种叫做“外围清洗”，利用清洗室内侧面、上面、下面的外围喷射机构对零部件进行的清洗作业；另一种叫做“中心清洗”，利用转盘中心自动升降喷射机构对零部件进行的清洗作业。“外围清洗”的工艺流程是：清洗液池501→清洗泵机组504→电动三通阀507→外围清洗管路509→外围喷射机构→外围清洗→清洗循环液和漂洗废液导流排放系统→清洗液池501；“中心清洗”的工艺流程是：清洗液池501→清洗泵机组504→电动三通阀507→中心清洗管路510→过滤器508→带压进液口412→固定喷管410→移动喷管-喷嘴→中心清洗→清洗循环液和漂洗废液导流排放系统→清洗液池501。

对于随转盘转动的筒类零部件和中小型零部件，可以先执行“外围清洗”，程序，利用清洗室内侧面、上面、下面的外围喷射机构对零部件进行清洗作业，“外围清洗”，程序结束以后再启动“中心清洗”程序，利用转盘中心自动升降喷射系统对零部件进行清洗作业，“外围清洗”+“中心清洗”，相当于将喷嘴到零部件的最大距离缩短了50%以上，可以有效保证筒类零部件和中小型零部件的清洗效果,并大幅提高中小型零部件的清洗效率。

（四）、重大型零部件自动清洗与漂洗装置

如图17和图18所示，是重大型零部件自动清洗与漂洗装置的停机状态示意图和运行状态示意，其中已经包括了十大系统：房顶与房门一体化与水平喷射顶管自动回位系统、大型转盘承载机构与驱动机构、转盘中心自动升降喷射机构、清洗循环液和漂洗废液导流排放系统、清洗室与清洗液池系统、清洗液加压喷射系统、漂洗液加压喷射系统、清洗液与漂洗液加热系统、清洗室微负压排风系统、装置运行与电气控制系统。目前根据本专利已经完成了重大型零部件自动清洗与漂洗装置产品的系列设计。

房顶与房门一体化系统的设计创新点主要包括：一、首次提出了房顶与房门一体化的设计思路，颠覆了传统清洗室顶部封闭、前面安装作业门的设计模式；二、首次解决了卷帘门装置在水平方向的往复移动问题，传统的卷帘门只能在垂直方向进行往复移动，而无法实现水平方向的往复移动；三、设计了第一循环轨道、弧形循环轨道和第二循环轨道，控制了卷帘门片和驱动链条的运行轨迹；四、优化了滚轮组的设计和布局，在对卷帘门片和驱动链条进行滚动支撑的同时，将运动的门片和运动的链条进行隔离，并限定了卷帘门片和驱动链条的侧向位置；五、优化了门片连接机构的设计，实现了驱动链条与卷帘门片之间的动力传递，防止了门片连接机构与轨道固定板之间的滑动摩擦；六、增加了离合器的设计，有效解决了卷帘装置上行和下行过程中驱动电机的反拖问题。

水平喷射顶管自动回位机构的设计创新点包括：一、在清洗机构侧面喷射立管和水平喷射顶管之间安装一个回转接头，实现了水平喷射顶管的自由转动；二、将电动推杆作为水平喷射顶管转动的驱动，简单快捷安全；三、将电动推杆的控制电路与上行驱动电机和下行驱动电机的控制电路进行联动，实现了水平喷射顶管自动回位的技术要求。

承载机构和驱动机构的设计创新点主要包括：一、增加了向上承载压板和一套向上承载轴承，限制了转盘向上的自由度，提高了转盘的稳定性；二、优化了四个轴承的空间布局，将径向承载轴承一和径向承载轴承二设计在轴承座的上下两端，将向下承载轴承和向上承载轴承设计在轴承座的中间，增加了两个径向承载轴承之间的有效距离；三、将安装承载板设计在轴承座的中间一定位置，放宽了对轴承座高度的限制，可以进一步有效增加两个径向承载轴承之间的距离，有效增加轴承座的抵抗力矩和转盘的承载能力；四、在转盘外圈底面下面增加了转盘支撑装置，实现了对转盘的滚动支撑，并且将转盘的承载方式由悬臂梁转变为两端铰接梁，大幅度提高了转盘的稳定性和承受偏载的能力；五、将转盘承载轴设计为空心轴，为安装转盘中心自动升降喷射系统预留了空间；六、将圆钢均布的转盘外圈与转盘驱动齿轮进行啮合，大幅降低了转盘的驱动力矩，同时由于啮合齿与两个圆钢在上下、左右、径向之间均留有较大的间隙，可以容忍转盘具有较大的圆度误差和偏载变形，因而降低了大型转盘加工的技术要求和成本；七、将驱动机构设计在转盘的上方并与清洗室壳体焊接在一起，保证了驱动机构的密封性和安装检修的方便性。

转盘中心自动升降喷射机构的设计创新点主要包括：一、采用多级液压缸的原理，利用带压清洗液的自身能量，推动移动喷管向上移动，解决了喷射机构的升起问题，与其它方法相比，机构简单，故障率低，喷管上升过程中遇到障碍时不会造成驱动机构的损坏；二、优化设计了喷管的重量和喷管之间的配合间隙，清洗结束以后，升起的喷管靠自重即可以下降回位；三、优化了喷管之间的密封机构，当移动喷管伸展到最大行程时，由于移动喷管受到向上的推力，移动喷管裙部的上端面与下面喷管凸台的下端面将产生密封作用，这种密封可以适应清洗液中杂质较多的情况；四、在移动喷管上对称设计了喷嘴并设计了导向键和导向槽，可以限定喷嘴喷射的方向；五、设计了缓冲柱，能缓冲喷管下降时的冲击并起到喷管定位的作用。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.重大型零部件自动清洗与漂洗装置，包括由清洗室壳体围成的清洗室，其特征在于：

所述清洗室的顶部和一个侧面开口，所述清洗室的内壁上固定有与其开口相对应的两套循环轨道，所述循环轨道上分别设有与其对应的驱动链条，所述循环轨道的上端分别安装有与所述驱动链条相配合的下行驱动齿轮，所述循环轨道的下端分别安装有与所述驱动链条相配合的从动齿轮；

所述清洗室的外部设有滚筒装置，所述滚筒装置包括滚筒和缠绕于所述滚筒上的卷帘门片，所述卷帘门片通过门片连接机构固定于两个驱动链条之间；

所述下行驱动齿轮由下行驱动电机驱动旋转，所述滚筒由上行驱动电机驱动旋转；

所述清洗室的内底部设有用于承托工件的承载机构，所述承载机构由驱动机构驱动旋转；

所述清洗室内还设有清洗机构，所述清洗机构包括竖直设置于所述清洗室内壁上的喷射立管，所述喷射立管的顶端通过回转接头连通有水平喷射顶管。

2.如权利要求1所述的重大型零部件自动清洗与漂洗装置，其特征在于：

两个所述的下行驱动齿轮之间通过下行驱动轴固定连接，所述下行驱动轴通过下行离合器连接于所述下行驱动电机上；

所述滚筒通过上行离合器连接于所述上行驱动电机上。

3.如权利要求1所述的重大型零部件自动清洗与漂洗装置，其特征在于：所述循环轨道包括依次连接的第一循环轨道、弧形循环轨道和第二循环轨道，所述循环轨道上分布有若干滚轮组，所述滚轮组上设有用于限制所述驱动链条和卷帘门片侧向移动的凸台。

4.如权利要求1至3任一项所述的重大型零部件自动清洗与漂洗装置，其特征在于：所述清洗室壳体上固定有与所述水平喷射顶管相对应的推杆安装底座，所述水平喷射顶管与设置于所述推杆安装底座内的电动推杆的驱动杆铰接。

5.如权利要求4所述的重大型零部件自动清洗与漂洗装置，其特征在于：所述电动推杆与所述上行驱动电机或所述下行驱动电机之间同步运动。

6.如权利要求1所述的重大型零部件自动清洗与漂洗装置，其特征在于：所述承载机构包括转盘外圈和固定于所述转盘外圈内的转盘，所述转盘的中心处竖直固定有转盘轴，所述转盘轴上安装有轴承座，所述轴承座包括自上而下依次设置的径向承载轴承一、向下承载轴承、中间承载隔板、向上承载轴承、径向承载轴承二、轴承盖，所述轴承座的中间位置水平安装有安装承载板；

所述驱动机构包括

设置于所述转盘外圈上的等效从动齿轮；

竖直设置的转盘驱动轴，所述转盘驱动轴的底端安装有与所述等效从动齿轮相啮合的转盘驱动齿轮，所述转盘驱动轴由安装于所述清洗室壳体上的减速电机驱动。

7.如权利要求6所述的重大型零部件自动清洗与漂洗装置，其特征在于：所述清洗室壳体上固定有驱动机构底座，所述驱动机构底座在所述清洗室的内侧设计有齿轮伸出窗口，所述清洗室的外侧设置有驱动机构盖板。

8.如权利要求6或7所述的重大型零部件自动清洗与漂洗装置，其特征在于：所述转盘外圈的底面周向设有多个起承托作用的转盘支撑装置，所述转盘支撑装置包括

两个相对设置的支撑座，所述支撑座上对称开有矩形开口；

支撑滚轮轴，所述支撑滚轮轴的两端为矩形截面，并担架在所述矩形开口处，所述支撑滚轮轴的中间部位安装有直接与所述转盘外圈接触的支撑滚轮；

所述支撑滚轮轴的两端分别开有调整螺丝孔，所述调整螺丝孔内分别设有用于调整支撑滚轮高度的调整螺栓。

9.如权利要求8所述的重大型零部件自动清洗与漂洗装置，其特征在于：所述转盘上设有位于其中心位置的转盘中心自动升降喷射机构，包括由外向内依次套设的多根竖直喷管，位于最外部的喷管为固定喷管，所述固定喷管内的为上下通透的移动喷管；

所述固定喷管的底部设有与其内腔相通的带压液体进口，所述固定喷管的顶部设有向内凸出的密封凸台一和导向键一；

所述移动喷管的底端均设有大于其外径的密封裙部，最里端移动喷管外部的移动喷管的顶部均设有向内凸出的密封凸台和导向键，最里端移动喷管的顶端设有可拆卸管盖；

所述移动喷管的外径与其外邻喷管的密封凸台内径相等，所有移动喷管的外壁上均设有与其外邻喷管导向键相对应的导位键槽，所有移动喷管的管壁上均开有对应的喷嘴。

10.如权利要求9所述的重大型零部件自动清洗与漂洗装置，其特征在于：所述固定喷管的底端设有与其对应的定位缓冲柱，所述定位缓冲柱通过安装法兰竖直固定。

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