CN202114042U - 等离子清洗机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种等离子清洗机，包括工作气体装置、与工作气体装置连接的等离子发生器，等离子发生器上具有等离子喷头，所述工作气体装置、等离子发生器均电连接到控制器。该等离子清洗机相比现有技术中的清洗设备具有制造成本低、清洗速度快、清洗效果好、不会造成环境污染、操作和维护简单以及不会导致表面二次生锈等一系列优点。

Description

等离子清洗机

技术领域

本实用新型属于清洗技术领域，涉及一种清洗机，尤其涉及一种等离子清洗机。 

背景技术

目前，应用于金属外表面油漆、铁锈等的去除的清洗方式有以下几种： 

一、喷砂清洗 

喷砂清洗，即利用喷砂机(喷砂机都是采用吸入式喷砂，即利用压缩空气在喷枪内高速流动形成负压产生引射作用，将旋风分离器贮箱内的磨料通过胶管吸入喷枪内，然后随压缩空气流由喷嘴高速喷射到工件的表面，改变工件表面的机械性能，使工件表面获得一定的清洁度和不同的粗糙度，从而提高工件的抗疲劳性，增强工件表面的附着力，延长涂膜的耐久性，达到喷砂加工的目的。)将磨料高速喷射到金属外表面，利用铁砂高速运动的冲击力将金属表面的油漆、铁锈等打掉，使金属表面获得一定的清洁度和不同的粗糙度，增强表面的附着力，然后重新涂装油漆。用喷砂清洗装置进行清洗作业虽然具有高效、实施简单的特点，但是在使用过程中会产生如下缺点： 

1、水、空气、噪音污染极其严重。 

2、金属表面经喷砂作业后，油漆、铁锈等虽然被打掉，但是喷砂作业过程中产生的大量粉尘还会有部分吸附在金属表面，这会降低后续涂装油漆的牢固度。 

3、铁砂浪费严重，运行成本高；耗能大(一般80kw以上)。 

4、操作人员劳动强度大；工作现场其它工种无法与之同时作业。 

5、喷砂作业受气候条件限制。在空气湿度大或雨天，不能作业，而且在喷砂作业结束后，重新涂装作业结束前的时间内，也要求空气干燥、不下雨， 否则物体表面会生锈。 

6、后续的辅助工作量大。喷砂结束后，要用大量的人工清理沉积在现场各部位由喷砂造成的铁砂和油漆、铁锈等粉末。 

二、中低压高压水射流清洗 

此种方法只适应于酥松的、粘接不牢固类型垢物清除，并且清洗洁净度低，只能用于洁净度要求低的清洁类清洗，如清洗地面、楼面、汽车外表等，在工业清洗中只能作为预处理手段使用。 

三、超高压射流清洗 

一般用于去除金属表面比较坚固、粘接牢固的污垢。用超高压清洗机对金属表面进行高压射流清洗，其工作原理和高压喷砂类似，利用水高速运动的冲击力将金属表面较牢固的污物等打掉，使金属表面获得一定的清洁度和不同的粗糙度，增强表面的附着力，然后重新涂装油漆。该工艺目前仍处于试验阶段，还有一些技术问题未解决： 

1、介质问题：超高压射流清洗的介质为无杂质纯净水，因为杂质在高速运动中会破坏设备，使之无法正常工作。为了解决此问题，必须加装一套水过滤装置，由此带来的问题是：整套设备的成本偏高，系统过于复杂，运行成本、故障率都偏高，同时维修难度大，此问题不能得到有效解决，超高压射流清洗技术就无法实用化。 

2、环境污染问题：超高压射流清洗后会产生大量的清洗残液，里面混杂有大量的铁锈和油漆碎末，直接排放会和喷砂产生一样的污染，必须加装回收装置。因超高压射流清洗的射流流量大于30L/min，与之匹配的回收装置必然是一套复杂的系统，这使整套设备的成本偏高，系统过于复杂，运行成本、故障率都偏高，同时维修难度大的问题更加突出，同时加重了水过滤装置的负担。 

3、能耗问题：超高压射流清洗设备本身功率大于80kw，加上水过滤、残液回收装置，整套设备的总功率将大于100kw。 

4、脱漆除锈质量问题：无论何种气候条件下，超高压射流清洗后物体金 属表面都会马上产生二次生锈，其原因是超高压射流清洗介质是水，水和金属表面接触后必然生锈，这使超高压射流清洗变得毫无意义。

四、激光清洗 

利用激光束能量密度高，局部易于产生超高温度的特性，用激光照射物体表面，控制激光束的能量强度和照射物体表面时间，使物体表面的污垢汽化蒸发或剥落，以此达到清洗的效果。目前应用于文物表面清洗、模板表面清洗、硅片表面深度清洗等低清洗速度方面较多，近年美国出现了应用于飞机蒙皮脱漆的激光清洗技术，但应用的不广泛，并且还存在如下问题： 

1、自身成本高：一台低功率激光清洗机一般价格多在50万以上，大功率激光清洗价格上百万甚至几百万都有。 

2、使用环境问题：激光清洗对使用环境有较高要求，它要在无震动、无灰尘的环境下使用，如有震动、灰尘，则需进行防尘、防震处理，这样在本来就是较高价格的基础上，更加推高了其价格。 

3、清洗速度慢：由于激光自身的特性及各种因素影响，其转换率一般低于15％-20％，这就决定了其清洗速度相对较慢。 

4、操作者要求高：作为在普通生产环境中极少能够接触得到的激光，其操作者必须要有一定的文化基础，并需要经过系统的培训方可上岗。 

5、维修难度大：由于激光器的零配件生产厂家较少并且较为昂贵，一旦有零配件损坏需要更换必然会有费时费力，另外激光器作为高精密设备，其维修必须由很专业的维修人员完成。 

六、化学清洗 

利用化学清洗剂进行浸泡、喷淋、擦拭等方式清除物体表面的污垢。这种清洗方式存在的缺点有： 

1、污染重：化学清洗剂本身就是大污染源，无论是清洗过程中的挥发，还是清洗后残液的排放，都会造成不同程度的污染。 

2、使用成本高：化学清洗剂循环使用率低，很多使用一次就作为废液排掉，另外有些化学原料本身就很昂贵，故化学清洗的使用成本较高。 

3、安全隐患大：化学清洗剂及其原料无论是储存、运输、使用，稍有不当就有燃烧、爆炸、人员中毒等危险。 

七、机械清洗 

用铲抢、打磨、擦拭等机械方式去除物体表面的污垢。虽然，这种清洗方式成本低，但存在劳动强度大，效率低，清洗不彻底的缺陷。 

基于上述各种清洗方式所存在的缺陷，因此，有必要提供一种新的清洗设备来克服上述各种清洗方法所产生的缺陷。 

实用新型内容

为此，本实用新型所要解决的技术问题是提供一种制造成本低、清洗速度快、清洗效果好、不会造成环境污染、操作和维护简单的等离子清洗机，以克服现有技术存在的不足。 

为了解决上述技术问题，本实用新型采用如下的技术方案： 

一种等离子清洗机，其特征在于：包括工作气体装置、与工作气体装置连接的等离子发生器，等离子发生器上具有等离子喷头，所述工作气体装置、等离子发生器均电连接到控制器。 

在本实用新型中，在控制器控制下，工作气体装置把选定的工作气体用合适的气压吹送到等离子发生器内，等离子发生器再利用电源给工作气体以足够的能量而使工作气体达到极高温度并被高度电离，从而得到所需的等离子，形成等离子后再吹送到待清洗物体的表面，使待清洗物体表面在很短的时间内局部产生强烈的振动冲击波及高温，从而将污垢发生汽化或剥落，脱离物体表面来达到清洗的效果。 

为实现可以监测等离子清洗的位置和等离子喷头距离待清洗物表面的距离以达到最佳的清洗效果和实现等离子清洗机的自动化控制，所述等离子喷头旁设有反馈控制装置，所述反馈控制装置也电连接控制器。 

在本实用新型的实施例中，所述反馈控制装置采用红外线发射接收器。 

为了避免在清洗过程中脱落下来的油漆或铁锈粉末飘散而污染环境，在 本实用新型的进一步改进中，还包括有负压回收装置，所述负压回收装置的吸尘口位于所述等离子喷头的下方位置，并且该负压回收装置也电连接控制器。 

另外，为了提高作业的灵活形和可控性，在本实用新型的进一步改进中，还包括有与控制器电连接的电动移动架，所述等离子发生器、反馈控制装置、负压回收装置安装在所述电动移动架上。 

另外，为了保持等离子发生器长时间稳定工作，所述等离子发生器上还安装有冷却装置，以便及时散去等离子发生器上的热量。 

采用上述技术方案，本实用新型的等离子清洗机相比现有技术中的清洗设备具有制造成本低、清洗速度快、清洗效果好、不会造成环境污染、操作和维护简单以及不会导致表面二次生锈等一系列优点。 

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明： 

图1为本实用新型的结构示意图。 

具体实施方式

如图1所示，本实用新型的等离子清洗机，包括有工作气体装置100、控制器200、等离子发生器300、反馈控制装置400、负压回收装置500，电动移动架600以及冷却装置700。工作气体装置100、等离子发生器300、反馈控制装置400、负压回收装置500，电动移动架600以及冷却装置700均与控制器200电连接，受控制器200控制。而等离子发生器300、反馈控制装置400、负压回收装置500安装在电动移动架600以实现在控制器200控制下的自动化作业。 

其中，工作气体装置100在控制器200控制下将选定的工作气体用合适的气压吹送到等离子发生器300内，等离子发生器300再利用电源给工作气体以足够的能量而使工作气体达到极高温度并被高度电离，从而得到所需的 等离子，形成等离子后再吹送到待清洗物体的表面，使待清洗物体表面在很短的时间内局部产生强烈的振动冲击波及高温，从而将污垢发生汽化或剥落，脱离物体表面来达到清洗的效果，并且可以在清洗后的待清洗物表面形成一层致密的钝化膜，避免二次生锈。 

反馈控制装置400采用红外线发射接收器，具体位置在等离子发生器300的等离子喷头301旁，其能发出红外光斑并与清洗位置重合，进而起到监测清洗位置点及等离子喷头301距离待清洗物表面的距离的作用，控制等离子喷头301头与待清洗物表面保持在最佳距离，以达到最佳的清洗效果。 

负压回收装置500即为一个吸尘器，其吸尘口501位于等离子喷头301的下方位置，这样在清洗过程中脱落下来的油漆或铁锈粉末就可以被负压回收装置500进行回收，避免了油漆或铁锈粉末飘散而污染环境，并且也可以将待清洗物表面的油漆或铁锈粉末清理干净，为后续涂装油漆扫除障碍。 

冷却装置700安装在等离子发生器300上，用于及时散去等离子发生器300上的热量，以保证等离子发生器300能长时间稳定工作。 

以上就是本实用新型的等离子清洗机，用该等离子清洗机进行清洗，与现有的喷砂、高压水射流、化学、机械清洗比较有如下优势： 

1、本装置作业过程中无噪音、无粉尘、无废弃物，基本实现对环境的零污染。 

2、以气体为介质，无需其它介质，运行成本低。 

3、能耗小，整个装置总功率小于20kw 

4、基本实现程控控制、自动化程度高，工人劳动强度小。 

5、与其它工种可以同时作业，互不影响。 

6、物体表面的油漆、铁锈等被激光去除后，在其金属表面会自动成一层钝化膜，保证其金属表面不再生锈，因此不受天气限制，无论空气潮湿度如何、天气是否下雨，都不会影响质量。 

该等离子清洗机与激光清洗机相比，具有如下优点： 

1、制造成本低：一台等离子清洗机价格低于20万。 

2、对使用环境无特殊要求：无需进行防尘、防震等处理，可在任意环境下使用。 

3、清洗速度高：本装置转化率在60％，这就决定了其清洗速度高于激光清洗。 

操作者要求低：其操作者只需进行简单培训即可上岗。 

维修难度小：由于其零配件生产厂家众多，一旦有零配件损坏需要更换非常方便，其维修也无需很专业的维修人员完成，只要对中级电工进行一定的培训即可胜任。 

因此，综上所述，本实用新型的等离子清洗机相比现有技术中的清洗设备具有制造成本低、清洗速度快、清洗效果好、不会造成环境污染、操作和维护简单以及不会导致表面二次生锈等一系列优点。 

但是，本领域技术人员应该认识到，上述的具体实施方式只是示例性的，是为了更好的使本领域技术人员能够理解本专利，不能理解为是对本专利保护范围的限制，只要是根据本专利所揭示精神的所作的任何等同变更或修饰，均落入本专利保护的范围。 

Claims (6)

1.一种等离子清洗机，其特征在于：包括工作气体装置、与工作气体装置连接的等离子发生器，等离子发生器上具有等离子喷头，所述工作气体装置、等离子发生器均电连接到控制器。

2.根据权利要求1所述的等离子清洗机，其特征在于：所述等离子喷头旁设有反馈控制装置，所述反馈控制装置也电连接控制器。 

3.根据权利要求2所述的等离子清洗机，其特征在于：所述反馈控制装置采用红外线发射接收器。

4.根据权利要求2所述的等离子清洗机，其特征在于：还包括有负压回收装置，所述负压回收装置的吸尘口位于所述等离子喷头的下方位置，并且该负压回收装置也电连接控制器。

5.根据权利要求4所述的等离子清洗机，其特征在于：还包括有与控制器电连接的电动移动架，所述等离子发生器、反馈控制装置、负压回收装置安装在所述电动移动架上。

6.根据权利要求1至5任一权利要求所述的等离子清洗机，其特征在于：所述等离子发生器上还安装有冷却装置。