Моечное оборудование

Введение

Очистка является одной из важнейших подготовительных операций. Основным требованием к качеству очистки является полное удаление всех загрязнений. Это необходимо для того, чтобы выявить действительное техническое состояние деталей, установить степень пригодности для восстановления и назначить способ устранения каждого дефекта. Выбор способа очистки зависит от конструкции деталей, их размеров, вида загрязнений. Виды загрязнений деталей можно разделить на несколько групп:

• загрязнения остатками горюче-смазочных материалов и застаревшей смазкой;
• углеродистые отложения — нагары, лаковые отложения, осадки (характерны для двигателей внутреннего сгорания);
• продукты коррозии и неорганические отложения (накипи); наружные отложения — пылегрязевые; старые лакокрасочные покрытия.

Эти загрязнения различны по своей природе, обладают высокой  прилипаемостью (адгезией), прочно удерживаются на поверхности деталей. Основным способом очистки служит струйная мойка в моечных машинах. Но она не обеспечивает полного удаления смолистых отложений, особенно у деталей сложной конфигурации. Для их снятия в последнее время применяют способ погружения деталей в выварочные ванны, наполненные растворами сильнодействующих моющих средств и оборудованные устройствами для их перемешивания.

1.Виды очисток и технологическое оборудование

Для очистки от нагара и  накипи применяют косточковую крошку, а также внедряют более прогрессивный  способ очистки в расплаве солей. Очистка деталей является комплексным  процессом химического, физико-химического, механического и термического воздействий моющей среды на загрязнения и очищаемую поверхность.

Специальные химические вещества и смеси, составляющие основу моющей среды, называются моющими или очищающими средствами. Качество моечно-очистительных  работ находится в прямой зависимости от применяемых моющих средств и режимов технологического процесса мойки, применяемого оборудования. Прогрессивными моющими средствами в настоящее время являются CMC. Они обладают поверхностно-активными свойствами и растворяющей способностью. Растворы могут примениться для Очистки Поверхности любых металлов. Они не токсичны. Основными компонентами CMC являются сода кальцинированная (40—50%), тринатрийфосфат натрия (25—30%), метасиликат натрия (15—25%) и некоторые другие добавки (3—8%).

Для струйных моющих машин  применяют CMC марок МЛ-51, МС-6, лабомид-101, обладающие умеренным пенообразованием. Препараты МЛ-52, МС-5, МС-8, лабомид-203, имеющие повышенное пенообразование, применяют для ванной очистки. Наиболее перспективными в настоящее время являются препараты лабомид.

В ремонтной практике до настоящего времени применялись  щелочные моющие растворы (ЩМС), которые представляют собой смеси нескольких щелочных солей. Хотя они широко распространены, но обладают серьезными недостатками: малая химическая активность по отношению к сложным по составу загрязнениям деталей машин, большая продолжительность процесса очистки, значительная энергоемкость, низкий экономический эффект. Кроме того, работа с ЩМС нарушает санитарно-гигиенические условия труда. Токсичность использованных растворов не позволяет сливать их в промышленную канализацию. Применение ЩМС приводит к большому расходу дефицитного сырья — едкого натра. Поэтому следует повсеместно переходить от использования ЩМС к применению CMC.

Новым способом удаления нагара и накипи является термохимический метод — очистка в расплавах солей. По производительности и качеству очистки этот процесс превосходит все другие способы, облегчает труд, позволяет автоматизировать очистку деталей, поднять культуру производства. Сущность способа состоит в обработке деталей в расплаве солей при температуре около 400°С.

Технологический процесс  состоит из обработки в расплаве (5—10 мин), промывке в проточной воде (8—10 мин), травлении в кислотном растворе (5—6 мин) и второй промывке в горячем водном растворе (8—10 мин). Хороший результат получается при перемещении деталей внутри ванны в процессе обработки и промывки.

Для очистки в расплаве солей имеется несколько разных установок, разработанных ГосНИТИ (модели ОМ-4262, ОМ-4944, ОМ-5458). Все они состоят из четырех ванн, смонтированных на общей раме, пульта управления, имеют систему отсоса газов и паров, подъемно-транспортное устройство. Последняя модель оборудована автооператором, позволяющим полностью автоматизировать процесс очистки (от загрузки до выгрузки).

Виброабразивная очистка заключается в следующем: в контейнер, которому вибратором сообщается колебательное движение, загружают очищаемые детали и подают моющую жидкость (типа МС) с содержанием мелкозернистого абразива высокой твердости. Вследствие колебаний контейнера очищаемые детали и абразивные частицы прижимаются друг к другу, совершают поступательное и вращательное движения. Механическим воздействием зерен абразива разрушаются твердые загрязнения. Моющая жидкость интенсифицирует это разрушение и удаление загрязнений. Процесс виброабразивной очистки проходит три стадии: грубое шлифование (снятие нагара и лакового слоя пленки), тонкое шлифование (снятие остатков нагара), полирование (до чистоты поверхности 8-го—9-го класса). Виброабразивная обработка повышает также микротвердость обрабатываемой поверхности деталей. Этот способ весьма эффективен. Расходы на установку окупаются за 2—3 мес.

В качестве разновидности  виброабразивной очистки может быть рекомендована обработка мелких деталей (например, клапанов, толкателей, нормалей и др.) во вращающемся барабане с жидким наполнителем (керосин, дизельное топливо, МС-8, лабомид-203). Барабан загружают на 75% его объема и вращают с частотой 16—17 об/мин.

Ультразвуковая  очистка состоит в том, что загрязненные детали помещают в ванну с подогретым до температуры 55—65°С раствором моющей жидкости (типа МЛ, МС, лабомид), в которой магнитострикционные преобразователи (вибраторы), питаемые от ультразвукового генератора, возбуждают ультразвуковые колебания частотой 20—25 кГц. Под влиянием этих колебаний в жидкости возникают гидравлические удары, которые вызывают ослабление молекулярных сил сцепления грязи и масла с металлом детали и разрушение пленок, покрывающих детали. Этот способ дает особенно хорошие результаты при очистке мелких деталей сложной конфигурации (детали топливной аппаратуры, масляных фильтров, электрооборудования и др.).

2. Технологическое оборудование

На крупных ремонтных  заводах для очистки масляных каналов в блоке цилиндров  и коленчатого вала двигателей после  общей мойки применяют дополнительную обработку в установке с пульсирующим потоком жидкости.

Принцип действия установки  следующий: насос 1 подает жидкость через фильтр 7 в воздушно-гидравлический аккумулятор 6, где она скапливается и поступает затем через клапан 4 и сопло 3 определенными порциями в промываемые каналы детали. Остатки жидкости собираются в баке 2. Под действием пульсирующего потока посторонние частицы, находящиеся в каналах, деталей, отрываются и выбрасываются наружу.

Рис. 1.5 Схема установки для промывки каналов пульсирующим потоком жидкости:

1— насос; 2—  бак; 3—сопло; 4—клапан; 5—пружина; 6—воздушный гидравлический аккумулятор; 7— фильтр; 8— предохранительный клапан.

Выбор моечных машин зависит  главным образом от программы  ремонтного предприятия и технических  параметров этих машин.

В настоящее время наиболее распространены струйные моечные машины. В них предусмотрено душевое  устройство в виде труб с насадками, через которые струи моющего раствора под давлением с разных сторон направлены на очищаемые детали, а также устройства для фильтрации и подогрева раствора. Моечные машины могут быть одно-, двух - и трехкамерными. Однокамерные машины по конструкции подразделяют на тупиковые и проходные, многокамерные машины — проходные. В проходных машинах детали в специальной таре подаются через камеры конвейерами различного исполнения — ленточными, пластинчатыми, цепными (подвесными). Тупиковые машины снабжены выдвижными и вращающимися столами. На крупных ремонтных предприятиях применяют проходные машины моделей ОМ-4267, ОМ-2839, АКТБ-114, АКТБ-118.

Несмотря на широкое распространение  струйные моечные машины имеют серьезные недостатки.

Главный из них — неполное удаление остатков углеродистых отложений. Поэтому детали сложной конфигурации с прочными загрязнениями (в основном это детали двигателей) необходимо подвергать дополнительной очистке (например, в расплаве солей).

Для повышения производительности и качества моечно-очистительных  работ на некоторых ремонтных  заводах внедряют полуавтоматические линии. Такая линия состоит из моечной машины струйного типа для предварительной промывки деталей, вибрационных выварочных ванн, струйной машины для ополаскивания. Детали, уложенные в специальной таре, транспортируются по линии автоматическим оператором. Системы энергоснабжения, вентиляции, очистки моющей жидкости расположены в специальных каналах линии. Управление осуществляется с пульта. Обслуживают линию три человека.

Струйная моечная установка  ОМ-4267 (рис. 1.6) предназначена для  мойки сборочных единиц и деталей  с применением СМС. Однако промывка в струйных моющих машинах с применением соответствующих моющих средств, в том числе и синтетических, не обеспечивает должной степени очистки от смолистых отложений, особенно на поверхностях, не подвергающихся непосредственному воздействию струй. В связи с этим детали со смолистыми отложениями очищают в ваннах (очисткой погружением — "вываркой"). Таким способом можно очищать даже шасси автомобиля. 
 
 
 
Рнс. 1.6. Моечная установка ОМ-4267:

а — схема установки на фундаменте; б — общий вид; 1 — ванна для моющего раствора; 2 — моечная камера; 3 — электрошкаф; 4 — система подачи и перекачки раствора и воды.

Для очистки погружением  в качестве моющих средств применяют Ла-бомид-203 и МС-8 концентрацией 20 — 30 г/л. Рабочая температура растворов 80 — 100°С. Использование при очистке погружением растворов каустической соды с концентрацией более 50 г/л нецелесообразно, так как их моющая способность при дальнейшем повышении концентрации не увеличивается. Для повышения моющей способности/в раствор каустической соды вводят силикаты (жидкое стекло, метасиликат натрия) и различные поверхностно-активные вещества. Растворы моющих средств Лабомид-203 и МС-8 в 3 — 4 раза эффективнее растворов каустической соды. 
Интенсивность процесса очистки деталей погружением возрастает при перемешивании раствора в ванне или перемещении очищаемых деталей. Для этой цели выварочные ванны со статической выдержкой деталей заменяют установками с винтами, осевыми насосами, вибрационными и колеблющимися платформами. Продолжительность очистки деталей в таких установках по сравнению с обычными ваннами сокращается в .1,5 — 2 раза. Для устранения вредных испарений при очистке деталей погружением ванны оборудуют герметически закрывающимися крышками. 
Одним из путей реализации очистки погружением является применение роторных машин АКТБ-227 и др. Объемная загрузка таких машин в 
несколько раз выше, чем у струйных, что значительно повышает производительность труда. Периодическое погружение в раствор и извлечение из него очищаемого ремонтного фонда создает обмен раствора у его поверхности. 
Конвейерная моечная машина КМ-4(рис. 1.7)с непрерывным циклом работы предназначена для очистки деталей на крупных авторемонтных предприятиях. 
Машина состоит из ванны /, в которой Помещены гребные винты 15 для перемешивания жидкости. Каретки, на которых подвешена корзина с очищаемыми деталями, перемещаются при помощи подвижного конвейера. Двигаясь по конвейеру, корзина опускается в моющую жидкость и передвигается вдоль ванны до выхода в противоположном конце. При продвижении в ванне корзина при помощи реек вращается вокруг вертикальной оси и шестерни на конвейере. 
Для удаления асфальтосмолистых отложений с деталей используют растворители и растворяюще-эмульгирующие средства (РЭС). Наиболее распространенными растворителями являются: 
           хлорированные (тетрахлорэтилен, трихлорэтилен, хлористый метилен, четыреххлористый углерод, дихлорэтан), хорошо растворяющие минеральные масла, асфальтосмолистые отложения и старые лакокрасочные покрытия; они пожаробезопасны, но обладают высокой токсичностью; 
             ароматические (бензол, ксилол) используют для растворения минеральных масел и асфальтосмолистых отложений (бензол высоко токсичен); 
предельные (дизельное топливо, керосин, тракторный бензин, уайтспирит) хорошо растворяющие минеральные масла, консистентные смазки и консервационные составы. Они наименее токсичны в ряду растворителей. 
 
 
 
Рис. 1.7. Конвейерная моечная машина КМ-4: 
 
а — продольный разрез; б — вид в плане;1 — ванна; 2 — контейнер;3 — растяжка; 4 — цепь; 5 — двутавровая балка; б — шестерня; 7 — каретка; 8 — козырек; 9 — щитки; 10 — упорный подшипник; 11 к 14 — крышки; 12 — ролики; 13 — рейка; /5 — гребной винт; 16 — теплообменник 
Из растворителей наибольшее применение имеют дизельное топливо, керосин, бензин и уайтспирит. Хлорированные углеводороды, которые по очищающей способности в десятки раз более эффективны, чем перечисленные выше, пока не применяют ввиду высокой токсичности, однако их используют при наличии специальных установок, работающих по замкнутому циклу, с соблюдением требований техники безопасности.

Для очистки деталей от асфальтосмолистых отложений при низкой температуре рекомендуют растворяюще-эмульгирующие средства АС-15 и "Ритм", которые отличаются от СМС тем, что удаляют загрязнения в результате частичного их растворения с последующим эмульгированием оставшихся загрязнений.

Очистку при помощи РЭС  осуществляют в два этапа, при этом выдерживают детали в них при комнатной температуре и ополаскивают в растворе любого СМС при температуре 50 — 60°С. Средство АМ-15 приготовляют на основе растворителя ксилола, а "Ритм" — на основе хлорированных углеводородов типа трихлорэтилена. Особенностью РЭС является их токсичность и некоторая огнеопасность, поэтому применять эти средства необходимо в герметизированных машинах погружного типа с соблюдением особых мер безопасности. С помощью РЭС очищают детали из черных металлов и алюминиевых сплавов.

При одинаковом способе применения растворов СМС и РЭС в погружных Машинах РЭС в 5— 15 раз эффективнее, чем СМС. Для двухэтапной технологии очистки с применением РЭС разработаны моечные машины погружного типа. Машины представляют собой ванну для моющего раствора, в которой имеется платформа, загружаемая очищаемыми деталями. Платформа совершает возвратно-поступательные движения с частотой 1 — 2 Гц и ходом 50 — 200 мм. Привод движения платформы осуществляется от сети сжатого воздуха давлением 0,4 — 0,5 МПа. Выпускается несколько типов таких машин — ОМ-5287, ОМ-5299 и др.

От нагара, накипи и продуктов  коррозии детали очищают механическим, термохимическим и комбинированным способами. 
Очистка твердых отложений на автомобильных деталях механическим способом осуществляется при помощи металлических щеток, косточковой крошкой, металлическим песком, гидропескоструйной обработкой. Металлические щетки приводятся во вращение от электродрели. Несмотря на простоту такого способа, он применяется лишь на мелких предприятиях, так как не обеспечивает необходимых качества очистки и производительности труда. Очистка деталей от нагара косточковой крошкой является более совершенным способом, отличается высокой производительностью при вполне удовлетворительном качестве очистки. Косточковая крошка изготавливается из скорлупы зерен плодов, является мягким материалом и, удаляя загрязнения, не разрушает поверхность деталей, включая алюминиевые.

Перед обработкой косточковой  крошкой удаляют масляные и асфальтосмолистые загрязнения. Очистку деталей косточковой крошкой выполняют в специальных установках. Очистке косточковой крошкой поддаются лишь поверхности, которые попадают в зону прямого действия струи. Внутренние полости, карманы и углубления сложной формы остаются неочищенными. 
 
Установка, очищающая детали косточковой крошкой, предназначена для механизации процессов очистки деталей от нагара, накипи и других загрязнений. 
Техническая характеристика стационарной камерной установки для очистки крупногабаритных деталей косточковой крошкой