CN112974397A - 一种旋转式超声清洗机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及清洗设备技术领域，尤其是一种旋转式超声清洗机，包括机架、清洗篮以及随移装置，机架设有上料台、卸料台以及若干个设置在上料台与卸料台之间的水槽，至少一个水槽装有超声波振动装置，水槽内均装有工件旋转装置以及用于承托清洗篮的承托块，随移装置安装在机架上并用带动清洗篮在上料台、水槽以及卸料台之间切换；清洗篮内设有用于固定轴承外圈的夹紧装置，工件旋转装置包括安装在机架上的旋转驱动机构、置于水槽内并安装在旋转驱动机构输出轴处的旋转盘以及固定在旋转盘上用于带动轴承内圈转动的拨叉。本发明的旋转式超声清洗机能够减少人工参与程度，在清洗过程中使轴承的内圈、滚子以及外圈产生相对转动，提高轴承的清洗效果。

Description

一种旋转式超声清洗机

技术领域

本发明涉及清洗设备技术领域，尤其是一种旋转式超声清洗机。

背景技术

轴承是当代机械设备中一种重要零部件，它的主要功能是支撑机械旋转体，降低其运动过程中的摩擦系数，并保证其回转精度。轴承在使用一段时间后，需要进行返修清洗，除去轴承内外表面的油污和灰尘。

目前市面上的轴承清洗设备为超声波自动清洗机和全自动轴承清洗机等，其工作原理大多都是将轴承放置在清洗机内并通入清洗水或需要的清洗剂，然后利用清洗机内的喷淋系统或超声波对轴承清洗，清洗好的轴承取出烘干备用即可，整个清洗过程可以对轴承上的油污和灰尘等杂质进行清除，保护轴承的正常使用。

但是，由于轴承包括内圈、滚子和外圈，现有技术中的超声波自动清洗机和全自动轴承清洗机的清洗的方式对整个装配好的轴承清洗，难以有效清洗滚子部分以及内圈和外圈的相对一侧，清洗效果较差；若采用将轴承拆开成内圈、滚子和外圈分别清洗，清洗完毕后再将内圈、滚子和外圈装配成轴承，需要耗费大量人力，提高了人工成本。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种旋转式超声清洗机，减少人工参与程度，在清洗过程中使轴承的内圈、滚子以及外圈产生相对转动，提高轴承的清洗效果。

为了解决上述技术问题，本发明的一种旋转式超声清洗机，包括机架、清洗篮以及随移装置，所述机架设有上料台、卸料台以及若干个设置在上料台与卸料台之间的水槽，至少一个水槽装有超声波振动装置，所述水槽内均装有工件旋转装置以及用于承托清洗篮的承托块，所述随移装置安装在机架上并用带动清洗篮在上料台、水槽以及卸料台之间切换；

所述清洗篮内设有用于固定轴承外圈的夹紧装置，所述工件旋转装置包括安装在机架上的旋转驱动机构、置于水槽内并安装在旋转驱动机构输出轴处的旋转盘以及固定在旋转盘上用于带动轴承内圈转动的拨叉。

作为上述方案的改进，所述夹紧装置为安装在清洗篮内并用于承托轴承外圈的支撑块，所述拨叉采用硅胶制成，当所述清洗篮放置在水槽内的承托块上时，所述拨叉的顶面高于支撑块的承托面。

作为上述方案的改进，所述夹紧装置包括连接螺栓、弹簧以及用于夹持轴承外圈外侧的硅胶夹持块，所述连接螺栓穿过清洗篮以及弹簧后与硅胶夹持块螺纹连接，所述硅胶夹持块与清洗篮滑动连接，且所述硅胶夹持块的顶面向上朝外倾斜。

作为上述方案的改进，所述随移装置包括平移机构以及安装平移机构输出端的升降机构，所述平移机构安装在机架上并用于驱动平移机构在上料台、水槽以及卸料台之间切换，所述升降机构的输出端设有吊钩，所述清洗篮设有供吊钩勾住的横杆。

作为上述方案的改进，所述水槽中部设有凹槽，所述水槽底面对应凹槽的两侧朝凹槽向下倾斜。

作为上述方案的改进，所述凹槽内装有机封座，所述旋转驱动机构的输出轴凹槽下方伸入凹槽并机封座转动连接，且所述旋转驱动机构的输出轴与旋转盘的连接处以及机封座外装有油封轴。

作为上述方案的改进，所述水槽设有四个，四个所述水槽从上料台至卸料台之间依次为水煮除油槽、喷淋冲洗槽、超声清洗槽以及漂洗槽。

作为上述方案的改进，四个水槽内均设有加热装置，水槽的外壁贴有保温棉；所述喷淋冲洗槽内侧壁设有喷淋管，所述喷淋管设有喷嘴，且所述喷淋管连通有供液装置；所述超声振动装置包括多个安装在超声清洗槽的凹槽两侧底面外侧的超声振动头。

作为上述方案的改进，四个中的一个或多个所述水槽的上开口安装有封盖门，所述封盖门包括安装在机架上的气缸以及安装在气缸输出端的盖板，所述盖板相对气缸伸缩方向的两侧通过滑轨与机架滑动连接。

作为上述方案的改进，本发明的旋转式超声清洗机还包括控制器，所述随移装置、加热装置、供液装置以及气缸均与控制器电性连接。

实施本发明，具有如下有益效果：

本发明的一种旋转式超声清洗机通过机架、清洗篮、随移装置以及水槽相互陪合，能够将装有轴承的清洗篮在上料台、水槽以及卸料台之间切换，减少人工参与程度，并水槽内安装有工件旋转装置，清洗篮上的夹紧装置与工件旋转装置相互配合使轴承的内圈、滚子以及外圈产生相对转动，在清洗过程中有效地将轴承的滚子部分以及内圈和外圈的相对一侧的油污和灰尘排出，同时夹紧装置以及工件旋转装置还与超声波振动装置配合，进一步提高轴承的清洗效果。

附图说明

图1为本发明实施例中旋转式超声清洗机的结构示意主视图(水煮除油槽、喷淋冲洗槽、超声清洗槽以及漂洗槽透视处理)；

图2为本发明实施例中旋转式超声清洗机的结构示意俯视图(超声清洗槽透视处理)；

图3为本发明实施例中夹紧装置第一种方式的结构示意图；

图4为本发明实施例中夹紧装置第二种方式的结构示意图；

图5为本发明实施例中工件旋转装置安装在水槽内的结构示意图；

图6为本发明实施例中超声清洗槽的结构示意图。

图中：1、机架；2、清洗篮；3、随移装置；11、上料台；12、卸料台；13、水槽；4、超声波振动装置；5、工件旋转装置；14、承托块；6、夹紧装置；51、旋转驱动机构；52、旋转盘；53、拨叉；61、支撑块；62、连接螺栓；63、弹簧；64、硅胶夹持块；31、平移机构；32、升降机构；33、吊钩；21、横杆；15、凹槽；16、机封座；17、油封轴；7、加热装置；81、喷淋管；82、喷嘴；83、供液装置；18、封盖门；181、气缸；182、盖板；183、滑轨；9、控制器。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例，对本发明作进一步的描述，以便于更清楚的理解本发明要求保护的技术思想。仅此声明，本发明在文中出现或即将出现的上、下、左、右、前、后、内、外等方位用词，仅以本发明的附图为基准，其并不是对本发明的具体限定。

如图1-6所示，本发明实施例中的一种旋转式超声清洗机，包括机架1、清洗篮2以及随移装置3，所述机架1设有上料台11、卸料台12以及若干个设置在上料台11与卸料台12之间的水槽13，上料台11用于放置装有待清洗轴承的清洗篮2，卸料台12用于放置装有清洗完毕轴承的清洗篮2，操作人员可以利用外部通入压缩空气的风枪对卸料台12上的清洗篮2内的轴承进行人工吹水，加快轴承的风干速度，然后卸料；所述水槽13的数量根据实际需要选取，可以是一个水槽13，也可以根据设计的功能和所要达到工作效率设有多个水槽13。

至少一个水槽13装有超声波振动装置4，所述水槽13内均装有工件旋转装置5以及用于承托清洗篮2的承托块14，清洗篮2底部通过承托块14放置在水槽13内并固定位置，实际上，所述承托快14设有上宽下窄的导向口(图中无画出)，使清洗篮2能够较为准确地放到承托块14上；所述随移装置3安装在机架1上并用带动清洗篮2在上料台11、水槽13以及卸料台12之间切换，即所述随移装置3按照实际生产需求，将上料台11上装有待清洗轴承的清洗篮2移动到水槽13内，并将清洗篮2移动到不同水槽13内，还可以将水槽13内的清洗篮2移动到卸料台12；本发明实施例中的只有一个水槽13装有超声波振动装置4，并配合水槽13内工件旋转装置5对轴承进行清洗。

具体地，所述清洗篮2内设有用于固定轴承外圈的夹紧装置6，防止轴承外圈在清洗过程中转动，所述工件旋转装置5包括安装在机架1上的旋转驱动机构51、置于水槽13内并安装在旋转驱动机构51输出轴处的旋转盘52以及固定在旋转盘52上用于带动轴承内圈转动的拨叉53，当清洗篮2放置在水槽13内时，轴承的外圈被夹紧装置6固定，轴承内圈的底部压在拨叉53上，旋转驱动机构51驱动旋转盘52转动，拨叉53在摩擦力的作用下驱动轴承内圈转动，此时，轴承的内圈、滚子以及外圈产生相对转动，轴承的滚子部分以及内圈和外圈的相对一侧的油污和灰尘更为容易地释放出来。

本发明的一种旋转式超声清洗机通过机架1、清洗篮2、随移装置3以及水槽13相互陪合，能够将装有轴承的清洗篮2在上料台11、水槽13以及卸料台12之间切换，减少人工参与程度，并水槽13内安装有工件旋转装置5，清洗篮2上的夹紧装置6与工件旋转装置5相互配合使轴承的内圈、滚子以及外圈产生相对转动，在清洗过程中有效地将轴承的滚子部分以及内圈和外圈的相对一侧的油污和灰尘排出，同时夹紧装置6以及工件旋转装置5还与超声波振动装置4配合，进一步提高轴承的清洗效果。

本发明实施例中的夹紧装置6优选采用以下两种方式：

第一种方式，如图3所示，所述夹紧装置6优选为安装在清洗篮2内并用于承托轴承外圈的支撑块61，所述拨叉53采用硅胶制成，当所述清洗篮2放置在水槽13内的承托块14上时，所述拨叉53的顶面高于支撑块61的承托面。实际上，拨叉53顶面与支撑块61承托面之间高度差根据实际需求选取，如当采用钢制成的轴承的外径为510mm、内径为400mm、厚度为60mm，则拨叉53顶面与支持块承托面之间高度差可以是0.5-1mm。当轴承的外圈压在拨叉53上时，硅胶制成的拨叉53发生变形，增加与轴承外圈的接触面积，从而提交摩擦系数，使得旋转盘52转动时能够带动轴承转动；同时，支撑块61与轴承外圈接触处还可以设有提高摩擦系数的防滑纹，起到防止轴承外圈与支撑块61发生相对转动的作用。

第二种方式，如图4所示，所述夹紧装置6优选包括连接螺栓62、弹簧63以及用于夹持轴承外圈外侧的硅胶夹持块64，所述连接螺栓62穿过清洗篮2以及弹簧63后与硅胶夹持块64螺纹连接，所述硅胶夹持块64与清洗篮2滑动连接，且所述硅胶夹持块64的顶面向上朝外倾斜。轴承放入清洗篮2内时，轴承外圈在硅胶夹持块64的导向左右下，轴承更为容易放入到硅胶夹持块64之间，同时，轴承外圈作用在硅胶夹持块64的顶面，使硅胶夹持块64压向弹簧63并背离轴承轴心线滑动，提供足够的放置空间以放入轴承；当轴承外圈地面与清洗篮2地面接触后，硅胶夹持块64在弹簧63的作用夹持住轴承的外圈外侧，多个夹紧装置6从不同方向夹持轴承外圈实现轴承的对中；硅胶夹持块64与金属制成的轴承外圈接触能够提高摩擦系数，确保轴承外侧与硅胶夹持块64不发生相对转动；而轴承内圈在重力的作用压向与拨叉53，拨叉53在摩擦力的作用驱动轴承内圈转动。

以上两种方式的夹紧装置6均能实际清洗过程中使轴承的内圈、滚子以及外圈产生相对转动；第一种方式轴承的放置较为容易，但部件加工精度较高；第二种方式轴承的放置较难(需要克服弹簧63的压力)，但部件的加工精度较低，且还具备对中作用。

实际上，所述随移装置3可以是机械臂的结构形式，实现带动清洗篮2移动。如图2所示，在本实施例中所述随移装置3优选包括平移机构31以及安装平移机构31输出端的升降机构32，所述平移机构31安装在机架1上并用于驱动平移机构31在上料台11、水槽13以及卸料台12之间切换，所述平移机构31可以是包括安装在在机架1上的平移导轨、与平移导轨滑动连接平移架以及安装在平移架上驱动平移架相对平移导轨移动的平移电机，实现随移装置3的整体平移；所述升降机构32可以是包括平移架上的升降电机、一端与升降电机输出端连接的丝杆以及与丝杆螺纹连接并与平移架滑动连接的升降架；所述升降机构32的输出端设有吊钩33，所述清洗篮2设有供吊钩33勾住的横杆21。通过吊钩33与横杆21配合，实现随移装置3对清洗篮2的吊取、移动以及放下。

需要说明的是，在优选的实施例中，所述水槽13中部优选设有凹槽15，所述水槽13底面对应凹槽15的两侧朝凹槽15向下倾斜。实际上，所述水槽13的上部设有进水口，以供清洗液进入到水槽13内，并且，所述水槽13的排水口设置在凹槽15的底部处，当需要排出清洗液时，由于水槽13底面对应凹槽15的两侧朝凹槽15向下倾斜，清洗液通过两侧的斜面回流到凹槽15中，并通过排水口排出，能够最大程度将水槽13内的清洗液排出，方便水槽13的内部清洁。

其中，所述水槽13优选采用材质为SUS304不锈钢并通过双面焊接成型，使水槽13使用时焊缝处不容易产生渗漏，并焊接有加强筋加固，经久耐用。

进一步地，在优选的实例中，所述凹槽15内装有优选机封座16，所述旋转驱动机构51的输出轴凹槽15下方伸入凹槽15并机封座16转动连接，实际上所述旋转驱动机构51的输出轴通过连接轴承与机封座16转动连接，机封座16是一种机械密封的常用部件，起到防止机封座16内的润滑油泄露的作用。且所述旋转驱动机构51的输出轴与旋转盘52的连接处以及机封座16外装有油封轴17，对旋转轴与机封座16起进一步密封作用，保证旋转驱动机构51的输出轴转动平稳的同时，防止水槽13内的清洗液与机封座16与油封轴17内的润滑油相互干涉。实际上，所述旋转驱动机构51包括旋转驱动电机以及安装在旋转驱动电机输出端的减速机，使旋转盘52以每分钟4-5转的速度转动，使轴承的内圈、滚子以及外圈产生肉眼可见相对转动，即可达到较好的清洗效果。

实际上，在本实例中，所述水槽13优选设有四个，如图1所示，四个所述水槽13从上料台11至卸料台12之间依次为水煮除油槽、喷淋冲洗槽、超声清洗槽以及漂洗槽。

具体地，四个水槽13内均设有加热装置7，所述加热装置7可以为电加热管，水槽13的外壁贴有保温棉(图中无画出)，保温棉的厚度优选为15mm，对水槽13内的清洗液起到保温效果；所述喷淋冲洗槽内侧壁设有喷淋管81，所述喷淋管81设有喷嘴82，且所述喷淋管81连通有供液装置83，实现喷淋清洗，具体地，所述供液装置83可以是循环泵配合装有过滤器的储液槽，循环泵的出液口将储液槽内的清洗液输送到喷淋管81的喷嘴82，同时，循环泵的吸液口通过过滤器将喷淋冲洗槽内清洗吸入储液槽内过滤，实现清洗液的重复利用，更进一步地，循环泵的出液口还可以与水煮除油槽、喷淋冲洗槽以及超声清洗槽的进水口连通，循环泵的吸液口还可以与水煮除油槽、喷淋冲洗槽、超声清洗槽以及漂洗槽的排水口连通，实现清洗液对全部水槽13的集中供液；所述超声振动装置包括多个安装在超声清洗槽的凹槽15两侧底面外侧的超声振动头，多个超声振动头共同作用在超声清洗槽，实现超声清洗。

实际上，可以是每个水槽13配备一套供液装置83，洗液供液装置83的循环泵将储液槽内的清洗液输送到水槽13进水口，从水槽13的排出口抽取清洗液到储液槽；针对不同水槽13采用不同的清洗液。

本实施例中，水槽13排出口外接排出管的同时，水槽13的排水口与储液槽的连接回路设有20目的一级抽屉式过滤网，而过滤器为100um精度的二级过滤，分级起到提高过滤效果的作用。

本实施例中，水槽13优选设有供水管阀，并设置了高、中、低三处液位控制，高液位停止自动补水，中液位自动补水，低液位防止循环泵干抽。起到便于及时供补清洗液，可以手动补水并配合电磁阀和液位传感器实现自动补水。同时水槽13上部还可以采用单边溢流，实现整面溢水，可以迅速将清洗液表面的漂浮物以及油污排走。

其中，所述水煮除油槽内的加热装置7可以是4套6KW不锈钢电加热管，总加热功率为24KW，并配套温度探头及数显温控仪等配件(图中无画出)自动感应槽内温度和实现温度自动调整，使清洗液温度保持在最佳的清洗温度范围内；同时，还可以在水煮除油槽内配备吸油机(图中无画出)，提高除油能力。

其中，所述喷淋冲洗槽内的加热装置7可以是4套6KW不锈钢电加热管，总加热功率为24KW，并配套温度探头及数显温控仪等配件(图中无画出)自动感应槽内温度和实现温度自动调整，使清洗液温度保持在最佳的清洗温度范围内。

其中，所述超声清洗槽的加热装置7可以是2套6KW不锈钢电加热管，总加热功率为12KW，并配套温度探头及数显温控仪等配件(图中无画出)自动感应槽内温度和实现温度自动调整，使清洗液温度保持在最佳的清洗温度范围内；超声波振动装置4为两组42个功率为4.2KW超声频率为28KHz超声波振子共均匀安装与水槽13底部，一共84个振子，配套2台2.1KW智能数显式超声波发生器，他激式控制，使得发声系统功率在0-100％、时间在0-999分钟内可调。

其中，所述漂洗槽的加热装置7可以是2套6KW不锈钢电加热管，总加热功率为12KW，并配套温度探头及数显温控仪等配件(图中无画出)自动感应槽内温度和实现温度自动调整，使清洗液温度保持在最佳的清洗温度范围内；且漂洗槽的加热装置7外接的供液装置为漂洗槽提供防锈液，将轴承浸泡在防锈液中，其防锈作用。

工艺流程为：

1.人工在上料台11对清洗篮2放置待清洗的轴承；

2.随移装置3将上料台11上的清洗篮2移入水煮除油槽内进行输出除油；

3.随移装置3将水煮除油槽内清洗篮2移入喷淋冲洗槽内进行喷淋冲洗；

4.随移装置3将喷淋冲洗槽内清洗篮2移入超声清洗槽内进行超声波清洗；

5.随移装置3将超声清洗槽内清洗篮2移入漂洗槽内进行防锈液漂洗；

6.随移装置3将漂洗槽内清洗篮2移至卸料台12；

7.操作人员在卸料台12上可以先进行人工吹水喉人工卸料。

需要说明的是，四个中的一个或多个所述水槽13的上开口优选安装有封盖门18，图中画出的是水煮除油槽与喷淋冲洗槽装有封盖门18的情况，所述封盖门18包括安装在机架1上的气缸181以及安装在气缸181输出端的盖板182，所述盖板182相对气缸181伸缩方向的两侧通过滑轨183与机架1滑动连接。当水槽13内的加热装置7工作时，封盖门18关闭，减少热量损失，提交加热效率；当水槽13内的加热装置7工作时，封盖门18打开，方便操作人员观察水槽13的工作情况。

此外，本发明实施例中的旋转式超声清洗机还优选包括控制器9，所述随移装置3、加热装置7、供液装置83以及气缸181均与控制器9电性连接。所述控制器9优选采用PLC，能够执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数，并通过改变输入端与输出端的连接方式从而控制各部件的工作，提高旋转式超声清洗机的自动化程度。如图1所示，机架1前侧安装有电控柜，控制器9安装在电控柜内，且需要用到的控制按钮、显示器以及工作灯均设置在电控柜内，方便集中控制。

以上仅为本发明的具体实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种旋转式超声清洗机，其特征在于：包括机架、清洗篮以及随移装置，所述机架设有上料台、卸料台以及若干个设置在上料台与卸料台之间的水槽，至少一个水槽装有超声波振动装置，所述水槽内均装有工件旋转装置以及用于承托清洗篮的承托块，所述随移装置安装在机架上并用带动清洗篮在上料台、水槽以及卸料台之间切换；

所述清洗篮内设有用于固定轴承外圈的夹紧装置，所述工件旋转装置包括安装在机架上的旋转驱动机构、置于水槽内并安装在旋转驱动机构输出轴处的旋转盘以及固定在旋转盘上用于带动轴承内圈转动的拨叉。

2.如权利要求1所述的一种旋转式超声清洗机，其特征在于：所述夹紧装置为安装在清洗篮内并用于承托轴承外圈的支撑块，所述拨叉采用硅胶制成，当所述清洗篮放置在水槽内的承托块上时，所述拨叉的顶面高于支撑块的承托面。

3.如权利要求1所述的一种旋转式超声清洗机，其特征在于：所述夹紧装置包括连接螺栓、弹簧以及用于夹持轴承外圈外侧的硅胶夹持块，所述连接螺栓穿过清洗篮以及弹簧后与硅胶夹持块螺纹连接，所述硅胶夹持块与清洗篮滑动连接，且所述硅胶夹持块的顶面向上朝外倾斜。

4.如权利要求1所述的一种旋转式超声清洗机，其特征在于：所述随移装置包括平移机构以及安装平移机构输出端的升降机构，所述平移机构安装在机架上并用于驱动平移机构在上料台、水槽以及卸料台之间切换，所述升降机构的输出端设有吊钩，所述清洗篮设有供吊钩勾住的横杆。

5.如权利要求1-4中任一权利要求所述的一种旋转式超声清洗机，其特征在于：所述水槽中部设有凹槽，所述水槽底面对应凹槽的两侧朝凹槽向下倾斜。

6.如权利要求5所述的一种旋转式超声清洗机，其特征在于：所述凹槽内装有机封座，所述旋转驱动机构的输出轴凹槽下方伸入凹槽并机封座转动连接，且所述旋转驱动机构的输出轴与旋转盘的连接处以及机封座外装有油封轴。

7.如权利要求5所述的一种旋转式超声清洗机，其特征在于：所述水槽设有四个，四个所述水槽从上料台至卸料台之间依次为水煮除油槽、喷淋冲洗槽、超声清洗槽以及漂洗槽。

8.如权利要求7所述的一种旋转式超声清洗机，其特征在于：四个水槽内均设有加热装置，水槽的外壁贴有保温棉；所述喷淋冲洗槽内侧壁设有喷淋管，所述喷淋管设有喷嘴，且所述喷淋管连通有供液装置；所述超声振动装置包括多个安装在超声清洗槽的凹槽两侧底面外侧的超声振动头。

9.如权利要求8所述的一种旋转式超声清洗机，其特征在于：四个中的一个或多个所述水槽的上开口安装有封盖门，所述封盖门包括安装在机架上的气缸以及安装在气缸输出端的盖板，所述盖板相对气缸伸缩方向的两侧通过滑轨与机架滑动连接。

10.如权利要求9所述的一种旋转式超声清洗机，其特征在于：还包括控制器，所述随移装置、加热装置、供液装置以及气缸均与控制器电性连接。

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