CN114226347A - 一种用于复杂构件内腔及型面的清洗系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于复杂构件内腔及型面的清洗系统，包括：清洗槽、内槽、加热装置、循环槽、溢流口、接渣篮、过滤泵、超声波振盒、超声波振板、超声波振子、超声波发生器，内槽设置于清洗槽内，所述加热装置设置于所述内槽内；所述溢流口位于所述清洗槽的侧方上端，清洗液在所述过滤泵的作用下从所述溢流口出流经所述接渣篮流入所述循环槽内部，通过所述过滤泵回流至所述清洗槽内构成循环；所述超声波振盒内安装有超声波振子，所述超声波振盒与所述超声波发生器相连，所述超声波振板与所述清洗槽相连，所述超声波振板的底部安装有所述超声波振子，超声波振盒与超声波振板的协同作用对工件内外同时进行清洗。本发明可以增强清洗效果。

Description

一种用于复杂构件内腔及型面的清洗系统

技术领域

本发明涉及航空航天技术领域，特别是一种用于复杂构件内腔及型面的清洗系统。

背景技术

在航空航天器结构件的后续装配过程中，需应用焊接、铆接、螺接等多种连接工艺，因此，需要高效可靠的清洗工艺及设备以提升其表面清洁度。

航空航天器结构件经过线切割、车削、铣削等机加工序后，其表面会残留大量的切削液及金属碎屑等多余物。目前，大多采用超声波清洗、鼓泡漂洗及酸洗的方式对结构件表面进行清理。其中，采用超声波及鼓泡清洗时，由于结构件存在型面死角及内部结构，超声波及鼓泡的清洗效果不能充分发挥，清洗效率低；采用酸洗工艺时，由于部分结构件存在孔隙，残留的酸洗液会对结构件材料造成腐蚀，而使用后的酸洗液还会对自然环境造成不良影响。此外，使用水或其它清洗溶液进行冲刷时，由于复杂结构的存在，导致杂质难以排出，清洗效率低下。

发明内容

本发明解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供了一种用于复杂构件内腔及型面的清洗系统。

为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种用于复杂构件内腔及型面的清洗系统，所述系统包括：清洗槽、内槽、加热装置、循环槽、溢流口、接渣篮、过滤泵、超声波振盒、超声波振板、超声波振子、超声波发生器，其中，

所述内槽设置于所述清洗槽内，所述加热装置设置于所述内槽内；所述溢流口位于所述清洗槽的侧方上端，清洗液在所述过滤泵的作用下从所述溢流口出流经所述接渣篮流入所述循环槽内部，通过所述过滤泵回流至所述清洗槽内构成循环；

所述超声波振盒内安装有超声波振子，所述超声波振盒与所述超声波发生器相连，所述超声波振板与所述清洗槽相连，所述超声波振板的底部安装有所述超声波振子，所述超声波振盒与所述超声波振板的协同作用对工件内外同时进行清洗。

可选地，所述系统还包括：盖板和外壳，其中，所述外壳包覆于所述清洗系统的外周侧，所述盖板设置于所述外壳的上侧。

可选地，所述系统还包括：保温层，所述保温层包覆于所述清洗槽、所述循环槽和所述盖板的外侧。

可选地，所述系统还包括：控制电箱，所述控制电箱设置于所述外壳远离所述系统的一侧，与所述加热装置和所述超声波发生器电连接，以为所述加热装置提供电能。

可选地，所述系统还包括：热风机和风机管道，所述热风机与所述控制电箱连接，以在工作时产生热风，通过所述风机管道导入所述清洗槽内，以烘干清洗后的工件。

可选地，所述系统还包括：多个进气软管，所述进气软管外接压缩气源，在所述进气软管封闭距端部每间隔10-15mm设有直径为3-5mm的圆形排气孔；

多个所述进气软管平行设置于所述超声波振板的上方，相邻的所述进气软管的间隔为15-20mm。

可选地，所述系统还包括：导线软管，所述超声波振盒通过所述导线软管与所述超声波发生器连接。

本发明实施例与现有技术相比的优点在于：

本发明实施例采用内置柔性超声波振盒及柔性进气软管，使得超声波的空化作用及鼓泡的冲击作用更为灵活地作用至待清洗工件内外型面及结构死角。同时，在清洗机构中集成了循环过滤系统和烘干系统，集各功能为一体，为航空航天领域中具有复杂型面结构的零部件提供高效的表面清洗，提升后续工艺的生产质量，最终实现航空航天器产品质量的提高。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种用于复杂构件内腔及型面的清洗系统的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的另一种用于复杂构件内腔及型面的清洗系统的结构示意图。

具体实施方式

实施例

参照图1，示出了本发明实施例提供的一种用于复杂构件内腔及型面的清洗系统的结构示意图。

如图1和图2所示，本发明实施例提供的清洗系统可以包括：清洗槽1、内槽2、加热装置3、循环槽4、保温层5、盖板6、料篮7、溢流口8、接渣篮9、过滤泵10、超声波振盒11、进气软管12、排气孔13、热风机14、风机管道15、超声波振板16、超声波振子17、超声波发生器18、控制电箱19、导线软管20、外壳21。

该清洗系统采用超声波清洗及鼓泡漂洗的协同作用，对工件进行表面清洁。清洗槽1的内槽2中配备加热装置3，可将清洗液加热至指定温度，并在清洗槽1及循环槽4外加装保温层5及盖板6，增强保温效果，从而提高清洗效率。该设备配置了循环过滤系统，包括循环槽4、溢流口8、接渣篮9、过滤泵10，可将被清洗工件表面脱落的油污及金属屑等及时排出清洗槽1，保持清洗槽1内清洗液的洁净程度。

清洗槽1内置柔性的独立超声波振盒11，可增强具有内部结构工件的清洗效果。清洗槽1同时内置具备柔性的进气软管12，利用压缩空气产生的鼓泡涌动效果对工件进行清洗及漂洗，该软管上具有多个排气孔13，可增加鼓泡与被清洗工件的接触面积，此种具备柔性的进气软管12可以伸入至被清洗工件内部，加速工件内部型面附近的物质交换速率，增强清洗效果。

该清洗系统配置烘干系统，通过热风机14产生热风，经风机管道15传送至清洗槽1内，可于清洗后对工件进行烘干。

清洗槽1与超声波振板16连接为一体，超声波振板16底部外侧安装超声波振子17，采用多排平行放置，单排振子的间距为10-15mm，每排振子的间距为15-20mm，振子的位置安装于相邻排两个邻近振子中心连线的垂直平分线上。超声波振子与超声波发生器18相连，超声波发生器18接于控制电箱19。

所述超声波振盒11内部装有超声波振子17。超声波振盒11横截面积为100mm×100mm，长度可根据被清洗工件内部结构尺寸调整。超声波振盒11通过导线软管20与超声波发生器18相连，超声波发生器18接于控制电箱19。超声波振盒11置于清洗槽1内部，由于导线软管20具备的柔性，超声波振盒11可在清洗槽1内任意放置。

超声波振板16与超声波振盒11的协同作用可对工件内外同时进行清洗，可用于清洗具有内部型面的工件，提高清洗效率。

进气软管12外接压缩气源，气体压力为0.5-0.8MPa，进气软管12封闭端距端部每间隔10-15mm设有直径为3-5mm的圆形排气孔13。多个进气软管12平行放置于超声波振板16上方，相邻的进气软管12间隔15-20mm。具有柔性的进气软管12可伸入至工件内部，通过压缩气源产生的鼓泡可加快工件表面附着物剥离，同时加快清洗液中物质交换速率，增强清洗效果。特别的，通过调整进气软管12的直径尺寸并配合超声波振板16使用，可对狭长的金属管路内部进行有效清洗。

溢流口8位于清洗槽1侧方上端，清洗液在过滤泵10的作用下从溢流口8出流经接渣篮9流入循环槽4内部，通过过滤泵10回流至清洗槽1内构成循环，过滤泵10接于控制电箱19。接渣篮9过滤网可阻拦直径尺寸1mm以上的杂质进入循环槽4，随后，过滤泵10将进一步除去清洗液中的小尺寸固体微粒，避免其重新进入清洗槽1中。

加热装置3位于清洗槽1侧方下端内槽2中，不会与超声波振板16、超声波振盒11、进气软管12形成干涉。加热装置3接于控制电箱19。

盖板6放置于外壳21上方，所述保温层5包裹于清洗槽1、循环槽4、盖板6外，具有保温降噪的效果。

热风机14接于控制电箱19，可产生热风，通过风机管道15导入清洗槽1内，对清洗后的工件进行烘干。

控制电箱19位于外壳21侧方。

接下来结合下述示例对本发明实施例提供的清洗系统进行如下描述：

示例一：

在本实施例中，待清洗工件为具有垂直通孔的金属栅格支架，经线切割及打磨之后，通孔型面上附着了大量油污及金属屑。如单独采用超声波振板16清洗，大部分超声波空化作用产生的微小气泡会与超声波振板16保持垂直方向上升，而待清洗的通孔型面同样为垂直于超声波振板16的方向，因此，空化作用产生的气泡只有少量作用于通孔型面上。此时，虽然可以达到无肉眼可见残留物的清洗效果，但在使用棉布擦拭通孔型面之后，则会发现少量油污及金属屑。使用本清洗结构进行清洗时，可将待清洗工件置于料篮7中，通过料篮7控制工件与超声波振板16的间距，保持最佳清洗距离，通常为30-50mm，开启压缩空气后，气体经进气软管12的排气孔13进入清洗槽1中，形成鼓泡。在鼓泡的扰动下，原本垂直上升的微小空化气泡产生横向波动，大大增加了与通孔型面的接触概率，同时，鼓泡的扰动使得剥落的杂质快速分散至清洗液中。本实施例中，可根据金属栅格的密集程度调整进气软管12表面排气孔13的密集程度，使鼓泡能够均匀地进入各个栅格中。由工件型面脱落的油污及金属屑会在鼓泡的带动下快速浮动至清洗液表面，在过滤泵10提供的流体动力下进入循环槽4，因此，清洗槽1内始终保持着一定的洁净度。待清洗结束后，由于本发明的集成设计，可在排出清洗液后立即进行烘干，提高整体工艺效率。

示例二：

在本实施例中，待清洗工件尺寸为1000mm长×500mm宽×500mm高，具有长度方向直径为300mm的通孔，通孔内部型面包括桁条、垫块、支架等凸起结构。超声波振板16的清洗效果仅作用于工件外部型面，对于内部型面的清洗需采取其它方法，耗费人力物力。使用本清洗结构进行清洗时，可将待清洗工件浸没于清洗液中，将超声波振盒11及进气软管12置于工件通孔内部，在空化气泡和气体鼓泡的协同作用下，对通孔内部型面进行有效清洗。同时，在鼓泡的带动下，加快了工件内部清洗液与外部的物质交换速率，剥落的油污及金属屑可以快速地溢出清洗槽1进入循环槽4，从而提高了清洗池内部的净化效率。

示例三：

在本实施例中，待清洗工件为长800mm，孔径15mm的狭长金属管，此外，为满足功能要求，其两端具有一定角度的折弯。在加工成型的过程中，管路内部会附着油污及金属屑。在以往的清洗工序中，此种狭长且弯曲的金属管会采用酸洗、冲洗的工艺，产生污染物的同时难以保证金属管内部的清洗效果。使用本清洗结构进行清洗时，可将柔性的进气软管12放入金属管内部，同时，将金属管置于料篮7中，与超声波振板16的间距保持30-50mm。采用超声波振板16与内部鼓泡漂洗的协同作用，可将金属管内部的油污及金属屑有效剥落并排出。特别的，在烘干工序中，可将进气软管12置于金属管内部，导入压缩空气，加速金属管内部型面的干燥。

本申请所述具体实施方式可以使本领域的技术人员更全面地理解本申请，但不以任何方式限制本申请。因此，本领域技术人员应当理解，仍然对本申请进行修改或者等同替换；而一切不脱离本申请的精神和技术实质的技术方案及其改进，均应涵盖在本申请专利的保护范围中。

本发明说明书中未作详细描述的内容属本领域技术人员的公知技术。

Claims (7)

1.一种用于复杂构件内腔及型面的清洗系统，其特征在于，包括：清洗槽、内槽、加热装置、循环槽、溢流口、接渣篮、过滤泵、超声波振盒、超声波振板、超声波振子、超声波发生器，其中，

所述内槽设置于所述清洗槽内，所述加热装置设置于所述内槽内；所述溢流口位于所述清洗槽的侧方上端，清洗液在所述过滤泵的作用下从所述溢流口出流经所述接渣篮流入所述循环槽内部，通过所述过滤泵回流至所述清洗槽内构成循环；

所述超声波振盒内安装有超声波振子，所述超声波振盒与所述超声波发生器相连，所述超声波振板与所述清洗槽相连，所述超声波振板的底部安装有所述超声波振子，所述超声波振盒与所述超声波振板的协同作用对工件内外同时进行清洗。

2.根据权利要求1所述的清洗系统，其特征在于，所述系统还包括：盖板和外壳，其中，所述外壳包覆于所述清洗系统的外周侧，所述盖板设置于所述外壳的上侧。

3.根据权利要求2所述的清洗系统，其特征在于，所述系统还包括：保温层，所述保温层包覆于所述清洗槽、所述循环槽和所述盖板的外侧。

4.根据权利要求2所述的清洗系统，其特征在于，所述系统还包括：控制电箱，所述控制电箱设置于所述外壳远离所述系统的一侧，与所述加热装置和所述超声波发生器电连接，以为所述加热装置提供电能。

5.根据权利要求4所述的清洗系统，其特征在于，所述系统还包括：热风机和风机管道，所述热风机与所述控制电箱连接，以在工作时产生热风，通过所述风机管道导入所述清洗槽内，以烘干清洗后的工件。

6.根据权利要求1所述的清洗系统，其特征在于，所述系统还包括：多个进气软管，所述进气软管外接压缩气源，在所述进气软管封闭距端部每间隔10-15mm设有直径为3-5mm的圆形排气孔；

多个所述进气软管平行设置于所述超声波振板的上方，相邻的所述进气软管的间隔为15-20mm。

7.根据权利要求1所述的清洗系统，其特征在于，所述系统还包括：导线软管，所述超声波振盒通过所述导线软管与所述超声波发生器连接。

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