CN108655091B - 一种用于汽车模具的多级循环高效节能清洗装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于汽车模具的多级循环高效节能清洗装置，包括热风干燥组件、高压水循环组件、化学清洗液循环组件、液体回收箱、废液处理装置与冲刷装置，高压水循环组件与化学清洗液循环组件之间通过两用引出管连接，两用引出管与冲刷装置之间连接有流入热管，冲刷装置的正下方设置有汽车底模，热风干燥组件的输出口连接在汽车底模上，汽车底模的下方设置有液体回收箱，液体回收箱的出口连接在废液处理装置上，本发明通过热风干燥组件、高压水循环组件、化学清洗液循环组件配合废液处理装置，实现模具除油清污、漂洗和风干于一体的设计，大大提高了汽车模具清洗的效率，多组循环方式配合大大降低清洗能耗。

Description

一种用于汽车模具的多级循环高效节能清洗装置

技术领域

本发明涉及汽车模具清洗技术领域，具体为一种用于汽车模具的多级循环高效节能清洗装置。

背景技术

随着我国汽车工业蓬勃发展，汽车生产厂家对整车外在质量也越发看重，而汽车制造厂的冲压车间则负责担任整车外观成型的生产重任，整车外观质量好坏，却决于冲压成型质量，而冲压成型质量的好坏则与冲压模具的精度有着直接的关系。由于冲压模具在反复的冲压过程中会脱落产生的大量磨屑，这些磨屑如果不及时的清理会与模具油膜混合成油泥，堵塞模具中的孔隙，影响冲压质量。因此汽车厂冲压车间京城对模具修复，清理，高压热水清洗机对模具的油泥和油膜清洗效果很好，目前常用于对汽车模具进行清理冲洗。

例如，申请号为201210121352.3的，名称为一种热水清洗机结构的发明专利。

该发明通过合理布局燃烧器、内燃机动力、高压泵、风机、燃油泵、点火器及感应线圈等，不但可以将高压水加热，提高清洗的效果。而且缩小整机体积，降底制造成本。同时采用燃烧器的方式又能够满足长时间提供热水，并保证供水量，提高工作效率。

但是，现有的汽车模具清洗装置仍然存在以下缺陷：

(1)现有的汽车模具清洗装置清洗过程仅仅对模具进行单一的清洗操作，系统性不强，无法针对油泥有效清洗以及后续冲刷、模具干燥与污秽处理问题做出有效的解决方案。

(2)现有的汽车模具清洗装置的机械操作的自动化流程差大都需要人工介入而且整个现有的清洗装置循环利用度差，清洗过程损失大量的可再利用资源，浪费大量成本。

发明内容

为了克服现有技术方案的不足,本发明提供一种用于汽车模具的多级循环高效节能清洗装置，能有效的解决背景技术提出的问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种用于汽车模具的多级循环高效节能清洗装置，包括热风干燥组件、高压水循环组件、化学清洗液循环组件、液体回收箱、废液处理装置与冲刷装置，所述高压水循环组件与所述化学清洗液循环组件之间通过两用引出管连接，所述两用引出管与所述冲刷装置之间连接有流入热管，所述冲刷装置的正下方设置有汽车底模，所述热风干燥组件的输出口连接在所述汽车底模上，所述汽车底模的下方设置有液体回收箱，所述液体回收箱的出口连接在所述废液处理装置上。

进一步地，所述热风干燥组件包括高压空气管道，所述高压空气管道上连接有若干引出空气管，所述引出空气管上设置有热风炉，所述引出空气管的右端连接有热交换室，所述热交换室的右侧连接有若干喷射管。

进一步地，所述高压水循环组件包括储水舱，所述储水舱右侧连接有水流引出管，所述水流引出管上连接有高压水泵A，所述高压水泵A与所述水流引出管之间设置有球形阀A，所述储水舱的左侧连接有处理水流入管，所述处理水流入管上连接有汲水泵A。

进一步地，所述化学清洗液循环组件包括搅拌器，所述搅拌器的右侧连接有清洗液回流管，所述搅拌器的左侧连接有清洗液高压引出管，所述清洗液高压引出管上连接有高压水泵B，所述清洗液回流管上连接有汲水泵B。

进一步地，所述液体回收箱包括设置在所述液体回收箱顶部的回收箱口，所述液体回收箱的右端连接有回收液引出管。

进一步地，所述废液处理装置包括连接在所述回收液引出管右端的废液过滤室，所述废液过滤室内设置有双层滤芯，所述废液过滤室的右端出口连接有回收管A，所述回收管A的下端连接有回收管B，所述废液过滤室的左下端设置有污泥出口，所述污泥出口上设置有控制阀门，所述回收管A上设置有球形阀B，所述回收管B上设置有球形阀C。

进一步地，所述冲刷装置包括固定架，所述固定架上固定设置有两条左右对称的第二齿板，所述第二齿板的下表面连接有辅助齿轮，所述固定架的下端设置有两条平行的滑杆，所述滑杆上设置有可自由滑动的冲刷底框，所述冲刷底框上表面设置有冲刷板，所述冲刷板的左右两侧均匀设置有若干高压旋转喷头，所述冲刷底框的左右两侧对称连接有滚动连杆，所述滚动连杆的外端连接有传动齿轮，所述传动齿轮的下端设置有第一齿板，所述传动齿轮的外端连接有伺服电机。

进一步地，所述高压旋转喷头包括喷头外壳，所述喷头外壳的右下端设置有高压水柱进口，所述喷头外壳内设置有转轴，所述转轴外设置有转轴轴承，所述转轴轴承的左端设置有挡圈，所述转轴轴承的右侧设置有低压回流管，所述转轴的最左侧设置有双通增压腔，所述双通增压腔的上下两侧均连接有高压喷嘴。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

(1)本发明通过热风干燥组件、高压水循环组件、化学清洗液循环组件配合废液处理装置，实现模具除油清污、漂洗和风干于一体的设计，全程机械化自动操作，无需人为介入控制，大大提高了汽车模具清洗的效率。

(2)本发明通过清洗液循环，漂洗液循环以及热量循环使用的多种循环方式配合，外加高压喷头的自旋转设计，不仅大大避免了清洗原料的浪费而且还节约了大量的热量，同时利用高压水流的动能转化成喷头旋转，不仅保证模具清洗的全面性，而且节能减排降低清洗成本。

附图说明

图1为本发明整体系统结构示意图；

图2为本发明的搅拌器的结构图；

图3为本发明的冲刷装置框架的结构示意图；

图4为本发明的冲刷装置框架安装冲刷板的结构示意图；

图5为本发明的高压旋转喷头结构示意图；

图6为本发明第二齿板传动的结构示意图。

图中标号：

1.热风干燥组件；2-高压水循环组件；3-化学清洗液循环组件；4-两用引出管；5-流入热管；6-汽车底模；7-液体回收箱；8-废液处理装置；9-冲刷装置；

101-高压空气管道；102-引出空气管；103-热风炉；104-喷射管；105-热交换室；

201-水流引出管；202-处理水流入管；203-球形阀A；204-储水舱；205-高压水泵A；206-汲水泵A；

301-搅拌器；302-汲水泵B；303-搅拌桨；304-高压水泵B；305-清洗液回流管；306-清洗液高压引出管；307-泡沫保温层；308-搅拌器出口；309-投料口；310-回收液入口；311-搅拌轴；312-驱动电机；313-驱动轮；314-传动皮带；315-搅拌轴连接轮；

501-液体流速表；

701-回收箱口；702-回收液引出管；

801-废液过滤室；802-回收管A；803-回收管B；804-双层滤芯；805-污泥出口；806-球形阀B；807-球形阀C；808-控制阀门；

901-固定架；902-第二齿板；903-滚动连杆；904-保护套；905-传动齿轮；906-冲刷底框；907-滑动套；908-滑杆；909-冲刷板；910-高压旋转喷头；911-辅助齿轮；912-第一齿板；913-伺服电机；

9021-第二咬合锯齿；

9111-齿轮连接槽；9121-第一咬合锯齿；

9101-喷头外壳；9102-高压水柱进口；9013-密封垫；9104-转轴轴承；9105-挡圈；9106-转轴；9107-轴芯；9108-转动盘；9109-高压喷嘴；91010-低压回流管；91011-双通增压腔。

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做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。

如图1所示，本发明提供了一种用于汽车模具的多级循环高效节能清洗装置包括热风干燥组件1、高压水循环组件2、化学清洗液循环组件3、液体回收箱7、废液处理装置8与冲刷装置9，所述高压水循环组件2与所述化学清洗液循环组件3之间通过两用引出管4连接，所述两用引出管4与所述冲刷装置9之间连接有流入热管5，所述冲刷装置9的正下方设置有汽车底模6，所述热风干燥组件1的输出口连接在所述汽车底模6上，所述汽车底模6的下方设置有液体回收箱7，所述液体回收箱7的出口连接在所述废液处理装置8上。

如图1所示，本发明中所述化学清洗液循环组件3包括搅拌器301，所述搅拌器301的右侧连接有清洗液回流管305，所述搅拌器301的左侧连接有清洗液高压引出管306，所述清洗液高压引出管306上连接有高压水泵B304，所述清洗液回流管305上连接有汲水泵B302。

如图1所示，本发明中所述水流引出管201与所述清洗液高压引出管306共同连接在所述两用引出管4上。

本发明的整体实施方式以及工作原理是，首先需要在搅拌器301内配置一定浓度的硅酸钠溶液，因为去除油泥最好的办法是采用碱性的热熔液去水解油性物质，传统的氢氧化钠溶液容易导致金属着色，所以本发明中化学清洗液采用硅酸钠溶液。配置好一定浓度的硅酸钠后需要高压水泵B304打开此时关闭球形阀A203以及高压水泵A205，仅保证清洗液高压引出管306流过清洗液体，清洗液高压引出管306的清洗液经过两用引出管4后进入热交换室105中，热交换室105不仅能够吸收外界热量进行保存，也可以将内部的热量传递给低温物体，实现热交换的功能。两用引出管4内的冷清洗液经过换热后升温，为清理油泥创造条件。热的清洗液进入道热交换室105中最后流入冲刷装置9，经行冲刷操作。冲刷后的带油泥的废液流经到液体回收箱7内，液体回收箱7收集后从回收液引出管702流出进入废液处理装置8中，在废液处理装置8中的废液经过处理后再次流入搅拌器301中，实现清洗液循环使用。但是要及时对搅拌器301内的PH值进行测定，当PH值降低时需要添加硅酸钠物料，保证清洗液的浓度稳定在一个区间内。在回收清洗液时，应当打开球形阀C807关闭球形阀B806，清洗液循环仅需要汲水泵B302与高压水泵B304打开，其余泵关闭。

如图1所示，本发明中所述高压水循环组件2包括储水舱204，所述储水舱204右侧连接有水流引出管201，所述水流引出管201上连接有高压水泵A205，所述高压水泵A205与所述水流引出管201之间设置有球形阀A203，所述储水舱204的左侧连接有处理水流入管202，所述处理水流入管202上连接有汲水泵A206。

当清洗液清洗完毕后，我们需要对模具进行漂洗操作，避免清洗液沾在模具上导致冲压过程的油膜造成破坏。此时关闭汲水泵B302与高压水泵B304，打开高压水泵A205与汲水泵A206，打开球形阀A203与球形阀B806关闭其余球阀，此时高压水循环的工作流程是：储水舱204内储存有杂质含量少的清水，此时高压水泵A205将储水舱204内的清水汲出，经过水流引出管201流入两用引出管4内，两用引出管4内的清水经过热交换室105加热流入到冲刷装置9上对汽车底模6进行漂洗。此时加热清水的目的并非为了提高漂洗的能力，而是汽车底模6经过热的清洗液冲刷后表面温度很高，避免突然的冷水漂洗造成汽车底模6表面出现裂纹。漂洗后的液体再次回收到液体回收箱7内，经过废液处理装置8后再次回流到储水舱204内。此时回流的液体可能含有少量的硅酸钠溶液，但是大量的清水稀释的情况下对于模具的漂洗要求度来说可以忽略此溶液对清水的污染。水循环的过程节约了绝大部分水资源，降低冲洗的成本。

如图1所示，本发明中所述热风干燥组件1包括高压空气管道101，所述高压空气管道101上连接有若干引出空气管102，所述引出空气管102上设置有热风炉103，所述引出空气管102的右端连接有热交换室105，所述热交换室105的右侧连接有若干喷射管104。

当冲洗完毕之后，我们需要对汽车底模6表面进行风干操作，此时风干过程直接采用热空气风干法。利用空气压缩装置将空气压缩进高压空气管道101内，此时高压空气管道1内的空气经过引出空气管102，在受到热风炉103的加热后进入到热交换室105内，引出空气管102在传输过程可能会损失部分热量，采用接入热交换室105的作用可以将散失的热量收集起来，用以热交换室105中为下一次清洗液或者清水加热，这样实现了热量的循环使用，避免能量的散失。最后经过热交换室105的热气体进入到喷射管104内对汽车底模6进行热风干操作。

整个操作结束后移开汽车底模6再移入下一个待处理汽车底模6，此时热交换室105内的存储的热量可为下一次冲刷提供服务。

值得说明的是，热交换室105自身具有加热作用，如果收集的热量不足的情况下，热交换室105可补充不足的热量，保证热交换室105内的温度不低于一个预设的值。

如图1所示，本发明中所述流入热管5上设置有液体流速表501。

设置的液体流速表501可以很直观地观测到流入热管5内液体流速，液体的流速可作为调节增压泵转速的依据。

如图1所示，本发明中所述液体回收箱7包括设置在所述液体回收箱7顶部的回收箱口701，所述液体回收箱7的右端连接有回收液引出管702。

废液再回收时，废液首先从汽车底模6上落下从顶部的回收箱口701进入到液体回收箱7内，再通过回收液引出管702流入废液处理装置8内处理。

如图1所示，本发明中所述废液处理装置8包括连接在所述回收液引出管702右端的废液过滤室801，所述废液过滤室801内设置有双层滤芯804，所述废液过滤室801的右端出口连接有回收管A802，所述回收管A802的下端连接有回收管B803，所述废液过滤室801的左下端设置有污泥出口805，所述污泥出口805上设置有控制阀门808，所述回收管A802上设置有球形阀B806，所述回收管B803上设置有球形阀C807。

废液处理装置8的处理过程是，废液流入后经过双层滤芯804双重过滤，余下的固体碎屑等停留在废液过滤室801的左侧，每过一段时间打开控制阀门808将废液过滤室801左侧的废渣从污泥出口805排出。处理后的液体按工作需要，如果是清洗液则从回收管B803流出，如果是清水则从回收管A802流出。

如图2所示，本发明中所述搅拌器301包括泡沫保温层307，所述泡沫保温层307的内部设置有搅拌桨303，所述搅拌桨303的上端连接有搅拌轴311，所述搅拌轴311的顶端连接有搅拌轴连接轮315，所述搅拌轴连接轮315的右侧设置有驱动轮313，所述驱动轮313与所述搅拌轴连接轮315之间连接有传动皮带314，所述驱动轮313的下端连接有驱动电机312，所述搅拌器301的顶端设置有投料口309，所述搅拌器301的右侧设置有回收液入口310，所述搅拌器301左侧设置有搅拌器出口308。

搅拌器301配置清洗液过程是，从投料口309添加一定量的硅酸钠溶液，再添加适量的水搅拌。搅拌过程是驱动电机312带动驱动轮313旋转，驱动轮313转动带着搅拌轴连接轮315转动，搅拌轴连接轮315会带动整个搅拌轴311转动，实现搅拌桨303的搅拌过程，搅拌后的溶液从搅拌器出口308放出投入使用。

如图3与图4所示，本发明中所述冲刷装置9包括固定架901，所述固定架901上固定设置有两条左右对称的第二齿板902，所述第二齿板902的下表面连接有辅助齿轮911，所述固定架901的下端设置有两条平行的滑杆908，所述滑杆908上设置有可自由滑动的冲刷底框906，所述冲刷底框906上表面设置有冲刷板909，所述冲刷板909的左右两侧均匀设置有若干高压旋转喷头910，所述冲刷底框906的左右两侧对称连接有滚动连杆903，所述滚动连杆903的外端连接有传动齿轮905，所述传动齿轮905的下端设置有第一齿板912，所述传动齿轮905的外端连接有伺服电机913。

冲刷装置9冲刷过程是，伺服电机913带着传动齿轮905转动，传动齿轮905带着滚动连杆903转动，进而带着辅助齿轮911同轴转动。此时传动齿轮905与辅助齿轮911同时与第一齿板912与第二齿板902咬合，进而带动整个电机加滚动连杆903前后移动，滚动连杆903再移动过程会带着冲刷底框906前后移动，冲刷底框906移动同样带着冲刷板909前后移动。移动的方向与距离大小由滑杆908控制。冲刷板909在沿着滑杆908来回移动时，配合上高压旋转喷头910，能够保证对汽车底模906的每一个位置进行冲刷。

如图5所示，本发明中所述高压旋转喷头910包括喷头外壳9101，所述喷头外壳9101的右下端设置有高压水柱进口9102，所述喷头外壳9101内设置有转轴9106，所述转轴9106外设置有转轴轴承9104，所述转轴轴承9104的左端设置有挡圈9105，所述转轴轴承9104的右侧设置有低压回流管91010，所述转轴9106的最左侧设置有双通增压腔91011，所述双通增压腔91011的上下两侧均连接有高压喷嘴9109。

高压旋转喷头910的工作过程是，当高压水流接入到高压水柱进口9102内时，由于喷头外壳内的密闭环境，水流进入到双通增压腔91011内后从高压喷嘴9109喷射而出，由于高压喷嘴9109的重心较高，高压水流的喷射会导致高压喷嘴9109出现倾斜，一旦高压喷嘴9109不稳定的做弧线运动时就会带动整个转轴9106转动，配合周期惯性作用，此时转轴9106会自动旋转，且转速与高压水流的压力大小成正比。转轴轴承9104的左侧设置的挡圈9105会阻挡部分水流，压力不足的水流会被低压回流管91010回收，避免液体渗出或影响喷头内高压水流的流速。

如图6所示，本发明中所述第二齿板902的下端连接有辅助齿轮911，所述辅助齿轮911上设置有与所述滚动连杆903连接的齿轮连接槽9111，所述第二齿板902的下表面设置有第二咬合锯齿9021，所述第一齿板912的上表面设置有第一咬合锯齿9121。

辅助齿轮911与配合传动齿轮905保证整个滚动连杆903平稳移动。锯齿咬合以及第一齿板912与第二齿板902锯齿朝向分别朝上或朝下增强震哥个滚动连杆903的稳定，避免滚动连杆903脱落。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (6)

1.一种用于汽车模具的多级循环高效节能清洗装置，其特征在于：包括热风干燥组件（1）、高压水循环组件（2）、化学清洗液循环组件（3）、液体回收箱（7）、废液处理装置（8）与冲刷装置（9），所述高压水循环组件（2）与所述化学清洗液循环组件（3）之间通过两用引出管（4）连接，所述两用引出管（4）与所述冲刷装置（9）之间连接有流入热管（5），所述冲刷装置（9）的正下方设置有汽车底模（6），所述热风干燥组件（1）的输出口连接在所述汽车底模（6）上，所述汽车底模（6）的下方设置有液体回收箱（7），所述液体回收箱（7）的出口连接在所述废液处理装置（8）上；

所述冲刷装置（9）包括固定架（901），所述固定架（901）上固定设置有两条左右对称的第二齿板（902），所述第二齿板（902）的下表面连接有辅助齿轮（911），所述固定架（901）的下端设置有两条平行的滑杆（908），所述滑杆（908）上设置有可自由滑动的冲刷底框（906），所述冲刷底框（906）上表面设置有冲刷板（909），所述冲刷板（909）的左右两侧均匀设置有若干高压旋转喷头（910），所述冲刷底框（906）的左右两侧对称连接有滚动连杆（903），所述滚动连杆（903）的外端连接有传动齿轮（905），所述传动齿轮（905）的下端设置有第一齿板（912），所述传动齿轮（905）的外端连接有伺服电机（913），所述高压旋转喷头（910）包括喷头外壳（9101），所述喷头外壳（9101）的右下端设置有高压水柱进口（9102），所述喷头外壳（9101）内设置有转轴（9106），所述转轴（9106）外设置有转轴轴承（9104），所述转轴轴承（9104）的左端设置有挡圈（9105），所述转轴轴承（9104）的右侧设置有低压回流管（91010），所述转轴（9106）的最左侧设置有双通增压腔（91011），所述双通增压腔（91011）的上下两侧均连接有高压喷嘴（9109）。

2.根据权利要求1所述的一种用于汽车模具的多级循环高效节能清洗装置，其特征在于：所述热风干燥组件（1）包括高压空气管道（101），所述高压空气管道（101）上连接有若干引出空气管（102），所述引出空气管（102）上设置有热风炉（103），所述引出空气管（102）的右端连接有热交换室（105），所述热交换室（105）的右侧连接有若干喷射管（104）。

3.根据权利要求1所述的一种用于汽车模具的多级循环高效节能清洗装置，其特征在于：所述高压水循环组件（2）包括储水舱（204），所述储水舱（204）右侧连接有水流引出管（201），所述水流引出管（201）上连接有高压水泵A（205），所述高压水泵A（205）与所述水流引出管（201）之间设置有球形阀A（203），所述储水舱（204）的左侧连接有处理水流入管（202），所述处理水流入管（202）上连接有汲水泵A（206）。

4.根据权利要求1所述的一种用于汽车模具的多级循环高效节能清洗装置，其特征在于：所述化学清洗液循环组件（3）包括搅拌器（301），所述搅拌器（301）的右侧连接有清洗液回流管（305），所述搅拌器（301）的左侧连接有清洗液高压引出管（306），所述清洗液高压引出管（306）上连接有高压水泵B（304），所述清洗液回流管（305）上连接有汲水泵B（302）。

5.根据权利要求1所述的一种用于汽车模具的多级循环高效节能清洗装置，其特征在于：所述液体回收箱（7）包括设置在所述液体回收箱（7）顶部的回收箱口（701），所述液体回收箱（7）的右端连接有回收液引出管（702）。

6.根据权利要求5所述的一种用于汽车模具的多级循环高效节能清洗装置，其特征在于：所述废液处理装置（8）包括连接在所述回收液引出管（702）右端的废液过滤室（801），所述废液过滤室（801）内设置有双层滤芯（804），所述废液过滤室（801）的右端出口连接有回收管A（802），所述回收管A（802）的下端连接有回收管B（803），所述废液过滤室（801）的左下端设置有污泥出口（805），所述污泥出口（805）上设置有控制阀门（808），所述回收管A（802）上设置有球形阀B（806），所述回收管B（803）上设置有球形阀C（807）。

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