專利名稱：自適應(yīng)共振清洗機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于振動機械和振動式清洗機械。
清潔度是考核產(chǎn)品質(zhì)量好壞的一項重要指標，因而加工和組裝的零部件，必須進行有效的清洗。在本實用新型之前，一般使用的有超聲波和振動清洗法，以及高壓吹拂、噴射等。其中超聲波法是使清洗介質(zhì)產(chǎn)生高頻振蕩，通過空化作用使雜污物脫離工件表面。這種方法不但設(shè)備昂貴，能耗高(均在kW以上)，同時往往清洗效果差。使用的產(chǎn)品如山東(油泵油咀廠服務(wù)公司)產(chǎn)的DX6型全自動超聲波清洗機。高壓吹拂是利用高壓氣(液)流沖擊、噴射，有的同時伴有加溫等清洗，例如江蘇省無錫產(chǎn)SQX系列產(chǎn)品。其它類型振動式清洗機一般采用曲柄偏心機構(gòu)強迫振動清洗。這種型式的裝置笨重，能耗高，效率低。再有的方法是采用化學(xué)清洗，往往對清洗物有不同程度的腐蝕損壞，對環(huán)境產(chǎn)生污染。
本實用新型的目的是利用自適應(yīng)共振原理及其控制系統(tǒng)，提供一種能耗低，清洗效果好的共振清洗機。
本實用新型的要點是由均布直線斜裝的至少三根板簧其一端固定在機體座上另一端固定支撐著清洗桶并連同銜鐵、磁鋼組成的振動部分，洗滌液循環(huán)部分，激振器和控制部分，以及機體構(gòu)成的自適應(yīng)共振清洗機。本實用新型所說的洗滌液循環(huán)部分，是由水泵經(jīng)濾清器將清洗液自下部水槽輸往清洗桶的上水管，以及自清洗桶下部經(jīng)節(jié)流閥通往水槽內(nèi)粗濾器的排水管組成。激振器，裝在機體座并與清洗桶上的銜鐵對應(yīng)位置，對振動部分產(chǎn)生激振力。激振器采用電磁激振。其控制部分，是由裝在機體座上的傳感器和控制器組成。自適應(yīng)共振清洗機放置清洗物的清洗筐，懸置在清洗桶內(nèi)并與機體固定連接。


圖1為自適應(yīng)共振清洗機結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為自適應(yīng)共振清洗機控制部分方框圖。
圖中1－清洗筐，2－清洗桶，3－機體，4－銜鐵，5－磁鋼，6－激振器，7－傳感器，8－板簧，9－上水管，10－水泵，11－濾清器，12－水槽，13－粗濾器，14－排水管，15－節(jié)流閥，16－放大濾波，17－主控電路，18－起振描頻電路，19－限幅穩(wěn)幅電路，20－功放電路。
由圖可知，自適應(yīng)共振清洗機，其核心部分是由置于清洗機中部且均布直線斜裝的三根以上的板簧8，其下端固定在機體座上，另一端支撐著清洗桶2以及固定著的銜鐵4和磁鋼5構(gòu)成了清洗機的振動部分。上水管9經(jīng)濾清器11、泵10使水槽12中的清洗的清洗液自清洗桶上部進入桶內(nèi)，帶有污物的清洗液自清洗桶下部經(jīng)排水管14及節(jié)流閥15流回水槽內(nèi)粗濾器13中。清洗液循環(huán)過濾重復(fù)使用。被清洗物件放置在清洗桶內(nèi)懸吊在機體上的清洗筐1中，振動狀態(tài)的清洗液將清洗物洗滌干凈。清洗機的振動信號，由傳感器7采集輸出和振動系統(tǒng)同步同相的電信號，經(jīng)16放大整形后送入主控電路17，自適應(yīng)共振單元開始自動跟蹤該信號，使系統(tǒng)步入共振狀態(tài)。主控電路還能控制清洗能量和清洗時間。清洗能量是由清洗頻率和振動幅值決定的，清洗機一旦做成，其振動頻率只和所加清洗液質(zhì)量及清洗物件質(zhì)量有關(guān)。振動幅值可以預(yù)先設(shè)定，本機具有穩(wěn)幅電路19，可以在給定的振幅上穩(wěn)定工作。清洗時間由多諧振蕩器和分頻器組成的定時電路給出，并可隨意選擇。洗滌到給定時間，定時電路給出一脈沖信號迫使振動停止。主控電路輸出的信號經(jīng)過一系列功放再經(jīng)光電耦合器和可控硅控制激振器6的電壓變化，從而達到能量控制的目的。本實用新型使用傳感器接收信號，當自適應(yīng)共振清洗機剛剛開始工作時，全機處于靜止狀態(tài)，傳感器無信號輸出，需采用起振掃頻電路18產(chǎn)生一定頻率的振蕩信號，通過控制電路送入激振器使振動部分開始振動。掃頻電路可產(chǎn)生低頻矩形脈沖振蕩信號，通過調(diào)節(jié)其內(nèi)部的電位器使振蕩頻率在系統(tǒng)固有的頻率左右掃描，當所送入的振蕩信號和系統(tǒng)的固有頻率極接近時，該振動部分起振，以后則由傳感器采集信號經(jīng)控制步入自適應(yīng)共振狀態(tài)。振動過程中，隨著彈簧的壓縮和舒張，使整個振動部分在產(chǎn)生豎直上下運動的同時，由于板簧的作用還產(chǎn)生左右扭擺振動。在循環(huán)部分中，節(jié)流閥的設(shè)置，可調(diào)節(jié)或維持清洗桶中液面高度，從而可改變振動部分的質(zhì)量，間接改變振動頻率。
自適應(yīng)共振動清洗機，具有較好的工作穩(wěn)定性，它按照振動系統(tǒng)本身的固有頻率，同步、同相地補充相應(yīng)的阻尼衰減所消耗的能量，即使激振力的頻率、相位始終與系統(tǒng)的自振頻率相同，其大小維持著振幅的穩(wěn)定不變，同時還采用自動反饋系統(tǒng)，不斷適應(yīng)狀態(tài)的變化，確保系統(tǒng)的穩(wěn)定。其振動峰值最大，具有最大的振幅和振動加速度，對清洗介質(zhì)傳遞了最大的振動力，因而可最大限度節(jié)約能量，并產(chǎn)生最佳的清洗效果。另外，板式彈簧的選用和巧妙合理的布置，使清洗機產(chǎn)生豎直和旋動扭擺兩種振動，其綜合作用取得了最佳清洗效果，清洗干凈，速度快。例如對清洗機樣機進行試驗實測，在23.4HZ共振狀態(tài)下，產(chǎn)生了14mm的雙向振幅及9g以上的振動加速度值，此時能耗小于200W。與常規(guī)清洗方法相比，經(jīng)清潔度檢測，其剩余雜質(zhì)及清洗速度，至少提高了五倍。清洗液的循環(huán)過濾重復(fù)使用，大大節(jié)約了清洗液，也改善了對環(huán)境的污染。自適應(yīng)共振清洗機，結(jié)構(gòu)簡單，成本低，易于調(diào)整和操作，穩(wěn)定可靠。由于清洗物件處于固定放置的靜態(tài)，因而對被清洗物，放置安全，可避免損傷，故而本實用新型不但適用于一般的加工零部件的清洗，也適用于生活用品的清洗，特別適用于易損壞的物品清洗，例如可作為洗碗機和醫(yī)用化工領(lǐng)域的開發(fā)利用。自適應(yīng)共振清洗機具有極好的實用和推廣價值。
權(quán)利要求1.自適應(yīng)共振清洗機，其特征是，由至少三根均布直線裝的板簧，一端固定在機體座上，一端固定支撐著清洗桶并連同銜鐵、磁鋼組成的振動部分；和由泵、水管、節(jié)流閥、濾清器、水槽組成的循環(huán)部分；以及激振器、控制部分和機體構(gòu)成。
2.按照權(quán)利要求1所說的自適應(yīng)共振清洗機，其特征是所說的激振器裝在機體座上與清洗桶上銜鐵相對應(yīng)的位置。
3.按照權(quán)利要求1所說的自適應(yīng)共振清洗機，其特征是所說的循環(huán)部分是由裝有濾清器、泵連接水槽與清洗桶的上水管，和裝有節(jié)流閥連通清洗桶與水槽內(nèi)粗濾器組成的排水管組成的。
4.按照權(quán)利要求1所說的自適應(yīng)共振清洗機，其特征是所說的控制部分是由裝在機體上的傳感器和控制器組成。
5.按照權(quán)利要求1所說的自適應(yīng)共振清洗機，其特征是放置清洗物的清洗筐，懸置在清洗桶內(nèi)并與機體固定。
專利摘要自適應(yīng)共振清洗機，屬于振動和清洗機械。它是利用自適應(yīng)共振原理和控制裝置開發(fā)的共振清洗機。是由直線斜裝的至少三根板簧其一端固定在機體座上另一端固定支撐著清洗桶并連同銜鐵、磁鋼組成的振動部分，洗滌液循環(huán)部分，激振器和控制部分，以及機體構(gòu)成的自適應(yīng)共振清洗機。洗滌液循環(huán)部分包括水泵、濾清器、水槽、節(jié)流閥及上、下水管?？僧a(chǎn)生豎直和旋轉(zhuǎn)扭擺的綜合振動效果，能耗低，振幅穩(wěn)定。適用于工業(yè)、民用等特別是易損易碎件的清洗工作。
文檔編號B08B3/10GK2158309SQ9320650
公開日1994年3月9日 申請日期1993年3月20日 優(yōu)先權(quán)日1993年3月20日
發(fā)明者王義昌, 張?zhí)? 袁劍平, 陳紹洪, 石紅 申請人:天津大學(xué)