專利名稱：鐵路列車軸承不解體的自動清洗裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種清洗裝置，特別是清洗軸承的裝置。
上述方法的缺點在于(1)由于必須將軸承解體，從而對軸承產(chǎn)生不利的影響；(2)因排放清洗液而造成對環(huán)境的污染。
為說明解體對軸承的影響，首先分析故障產(chǎn)生的機理。
大量統(tǒng)計和試驗證明，軸承故障率是時間的函數(shù)。典型的故障率曲線呈“浴盆”狀，即兩頭高，中間低。根據(jù)曲線明顯的階段性，可以將之劃分為早期故障期、偶發(fā)故障期和嚴重故障期。
早期故障期出現(xiàn)在軸承投入運行的初期階段，其特點是故障率較高。造成這種現(xiàn)象，主要是由于新元件(配合副)之間因制造公差或裝配缺陷不能良好貼合。經(jīng)過一段時間的試運行(磨合)后，元件之間實現(xiàn)了相互的自身平衡，故障率迅速下降。當故障率下降到基本持平、不再出現(xiàn)波動時，表明早期故障期結(jié)束、進入偶發(fā)故障期。
偶發(fā)故障期是軸承最良好的工作階段，也被稱之為有效壽命期。其特點是故障率低而且穩(wěn)定。在這個階段，故障是隨機的，與軸承的新舊無關(guān)。
在偶發(fā)故障期內(nèi)將軸承解體是有害的。解體和重新裝配軸承的過程不僅需要花費時間，并且可能引起軸承的故障，例如在軸承重新裝配時，可能會使軸承元件產(chǎn)生解體前不曾有的損傷。即使不產(chǎn)生新?lián)p傷，也無法使元件(配合副)之間保持良好貼合。這是因為一個軸承被解體之后，盡管我們能夠作到“原配”的組合不變，但要使每個滾珠按照原來的方向、原來的順序裝進原來的位置，幾乎是不可能的。
有經(jīng)驗的專家早就發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過解體檢修的車軸在運行過程中的軸溫要比正常的軸承的軸溫高20℃左右，必須通過新的磨合期建立軸承元件間的新平衡。通過科學的試驗方法，也能證實上述結(jié)論。
為了實現(xiàn)發(fā)明的目的，本實用新型的技術(shù)解決方案是設計一種鐵路列車軸承不解體自動清洗裝置，主要包括超聲波清洗槽、蒸餾罐、冷凝器、送料裝置，其特征是所述送料裝置為多個兩兩相對稱軸承夾具7組成的塔式旋轉(zhuǎn)裝置1，在塔式旋轉(zhuǎn)送料裝置1的底盤上設置有通過連通管連接的超聲波清洗槽，在塔式旋轉(zhuǎn)送料裝置1的一側(cè)設置有蒸餾罐3，蒸餾罐3的一端與一個清洗槽的出口相連接，蒸餾罐3另一端與冷凝器4相連接，冷凝器4的下端設置有儲液罐5，儲液罐5與一個清洗槽的入口相連接，在塔式旋轉(zhuǎn)送料裝置1的另一側(cè)設置一個控制上述裝置中執(zhí)行元件的可編邏輯控制器6，所述裝置中執(zhí)行元件均與可編邏輯控制器6相連接。
本實用新型的效果是由于不解體，軸承保持良好的磨合狀態(tài)，避免產(chǎn)生新的早期故障；由于采用超聲波和專用洗滌液清洗，洗凈度高；洗滌液和油脂都能回收使用；不向下水管路排放油脂和洗滌劑，保護了環(huán)境不受污染；節(jié)約大量的清洗用水以及煤油等；整個裝置系統(tǒng)自動化程度高。
圖2為本實用新型的主要部件連接框圖。
圖3為本實用新型的軸承夾具半剖面示意圖。
圖4為本實用新型的上、下料臺架主視結(jié)構(gòu)示意圖。
如
圖1、2、3、4所示，整個裝置由超聲波清洗槽、蒸餾罐、冷凝器、塔式旋轉(zhuǎn)送料裝置和可編邏輯控制器PLC組成，塔式旋轉(zhuǎn)送料裝置為多個兩兩相對稱軸承夾具7組成的塔式旋轉(zhuǎn)裝置1，在塔式旋轉(zhuǎn)送料裝置的底盤上設置有通過連通管連接的超聲波清洗槽2，在塔式旋轉(zhuǎn)送料裝置1的一側(cè)設置有蒸餾罐3，蒸餾罐3的一端與一個清洗槽的出口相連接，蒸餾罐3的另一端與冷凝器4相連接，冷凝器4的下端設置有儲液罐5，儲液罐5與一個清洗槽的入口相連接，在塔式旋轉(zhuǎn)送料裝置1的另一側(cè)設置一個控制上述裝置中執(zhí)行元件的可編邏輯控制器PLC 6，所述裝置中執(zhí)行元件通過線束均與可編邏輯控制器PLC 6相連接。所述塔式旋轉(zhuǎn)送料裝置1是由電機驅(qū)動旋轉(zhuǎn)的軸承夾具7組成，每個軸承夾具7包括三個吊裝在固定架上的爪7-2，其一端固定在彈簧7-6壓蓋上，其中部卡在安裝在彈簧7-6下端的伸縮控制架7-5的軸輥內(nèi)，在伸縮控制架7-5的下端軸套管底部設置有摩擦輪7-3。送料裝置1底盤的周圍設置有與軸承夾具7一一相對應的上、下料臺架8，上、下料臺架由放置軸承的臺面8-1和與臺面相連接的頂桿8-2以及控制上、下料的同軸汽缸8-3組成。所述超聲波清洗槽2是與所述軸承夾具7相對應的設置在送料裝置的底盤上，相互間通過連通管連接。所述的每個軸承夾具7上安裝一個橡膠的防揮發(fā)罩7-4。超聲波清洗槽是通過三個超聲波能使清洗槽產(chǎn)生20kHz以上頻率的振動，在洗滌液中生成數(shù)以百萬計的微氣泡，當氣泡閉合時會產(chǎn)生數(shù)千大氣壓的爆破力，足以使被清洗物體表面的污物剝離。清洗槽中所用的洗滌液是有機溶劑，與煤油相比，對油脂的溶解度和溶解速度都高出2倍以上，能在超聲波振動下充分將殘留在軸承上的油脂沖洗干凈。洗滌液同時具有除銹、防銹的功能。清洗槽之間用連通管連接，從而使各清洗槽的液面保持一致。
軸承在整個清洗系統(tǒng)中的傳送由轉(zhuǎn)塔和六個夾具完成。如圖3所示，夾具的主要結(jié)構(gòu)包括外套管、能在外套管中轉(zhuǎn)動和升降的內(nèi)套管和安裝在內(nèi)外套管上的其他零件，整套夾具安放在轉(zhuǎn)塔的懸臂末端7-8上。每個夾具包括三個吊裝在固定在彈簧7-6壓蓋上的爪，其張開的角度是由伸縮控制架7-5的位置高低確定的。在彈簧7-6的作用下，伸縮控制架下降，從而使爪收縮抱緊軸承；當安裝在內(nèi)套管下端的摩擦輪7-3受到來自下方的推力作用時，能頂起伸縮控制架，使爪張開，從而放開軸承。
為了加強洗滌效果，轉(zhuǎn)塔通過皮帶輪7-9驅(qū)動內(nèi)套管及摩擦輪7-3轉(zhuǎn)動，使?jié)L珠和保持架緩慢轉(zhuǎn)動。
為了防止洗滌液的揮發(fā)，在每個夾具上配備了一個橡膠的防揮發(fā)罩7-4，當夾具及軸承落在清洗槽中時，防揮發(fā)罩將清洗槽蓋嚴。
蒸汽(或動力電源)是蒸餾清洗液的熱源。如圖2所示，PLC根據(jù)溫度傳感器的輸出調(diào)節(jié)蒸汽閥門(當使用電源時用繼電器)，控制蒸餾罐3的溫度，以便在最佳條件下使洗滌液與油脂徹底分離。
洗滌槽一、二、三中的洗滌液是循環(huán)使用的。即含有油脂的洗滌液能自動排放到蒸餾罐3中，經(jīng)蒸汽(或電能)加熱后汽化、與油脂分離，汽化后的洗滌液經(jīng)過冷凝器4后重新變?yōu)橐后w存儲在儲液罐5中并定時、定量向清洗槽三排放。所謂定時，是指PLC按固定節(jié)拍打開電磁閥；所謂定量，是指PLC根據(jù)流量傳感器輸出關(guān)閉電磁閥。
由于清洗槽之間用連通管連接，當凈化的洗滌液向清洗槽三排放后，在液面高度差的作用下，油脂濃度較低的洗滌液依次向油脂濃度較高的洗滌槽排放，即清洗槽三的排出液流入清洗槽二，清洗槽二的排出液流入清洗槽一，當清洗槽一的液面高于出水口時，洗滌液流入蒸餾罐3，從而實現(xiàn)了定向排放。
在PLC的控制下，安裝在轉(zhuǎn)塔懸臂上的每個夾具依次通過以下六個工位A.在臺架的配合下抓取(安裝)未洗軸承；B.在清洗槽一中進行超聲波粗洗；C.在清洗槽二中進行第一次超聲波精洗；D.在清洗槽三中進行第二次超聲波精洗；
E.防銹處理。這個槽中放置的是無腐蝕性且親油性防銹液，可在軸承元件表面形成防銹的薄膜；F.在臺架的配合下下載清洗后的軸承。
圖4的上、下料臺架由臺面8-1、頂桿8-2和同軸汽缸8-3組成，在同軸汽缸的驅(qū)動下，臺面和頂桿可以實現(xiàn)獨立的升降。
PLC采用了帶有觸摸屏的顯示器，操作者可通過觸摸屏實時調(diào)節(jié)控制參數(shù)，并根據(jù)需要選擇“自動”或“手動”方式控制。工作中出現(xiàn)下列情況時，裝置將自動報警●轉(zhuǎn)塔未在規(guī)定時間內(nèi)到位時；●蒸餾罐內(nèi)的溫度超過規(guī)定的限度時；●儲液罐沒有按規(guī)定排放潔凈的清洗液時；●儲液罐內(nèi)潔凈洗滌劑的液面低于或高于規(guī)定的限度時。報警時發(fā)出聲、光信號外，顯示器上的相應圖標發(fā)出閃爍。分離后的油脂可以從蒸餾罐中取出，仍然可以作為潤滑劑降級使用。
本實用新型可廣泛應用于清洗軸承的各個行業(yè)。
權(quán)利要求1.一種鐵路列車軸承不解體的自動清洗裝置，主要包括超聲波清洗槽、蒸餾罐、冷凝器、送料裝置，其特征是所述送料裝置為多個兩兩相對稱軸承夾具(7)組成的塔式旋轉(zhuǎn)裝置(1)，在塔式旋轉(zhuǎn)裝置(1)的底盤上設置有通過連通管連接的超聲波清洗槽(2)，在塔式旋轉(zhuǎn)裝置(1)的一側(cè)設置有蒸餾罐(3)，蒸餾罐(3)的一端與一個清洗槽的出口相連接，蒸餾罐(3)的另一端與冷凝器(4)相連接，冷凝器(4)的下端設置有儲液罐(5)，儲液罐(5)與含有流量傳感器的電磁閥(9)的入口相連接，電磁閥的出口與一個清洗槽的入口相連接，在塔式旋轉(zhuǎn)裝置(1)的另一側(cè)設置一個控制上述裝置中執(zhí)行元件的可編邏輯控制器(6)，所述裝置中執(zhí)行元件均與可編邏輯控制器(6)相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鐵路列車軸承不解體的自動清洗裝置，其特征是所述送料裝置(1)是由電機驅(qū)動旋轉(zhuǎn)的軸承夾具(7)組成，每個軸承夾具(7)包括三個吊裝在固定架上的爪(7-2)，其一端固定在彈簧(7-6)壓蓋上，其中部卡在安裝在彈簧(7-6)下端的伸縮控制架(7-5)的軸輥內(nèi)，在伸縮控制架(7-5)的下端軸套管底部設置有摩擦輪(7-3)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鐵路列車軸承不解體的自動清洗裝置，其特征是所述送料裝置(1)底盤的周圍設置有與軸承夾具(7)一一相對應的上、下料臺架(8)，上、下料臺架由放置軸承的臺面(8-1)和與臺面相連接的頂桿(8-2)以及控制上、下料的同軸汽缸(8-3)組成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鐵路列車軸承不解體的自動清洗裝置，其特征是所述超聲波清洗槽(2)是與所述軸承夾具(7)相對應的設置在送料裝置的底盤上，相互間通過連通管連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鐵路列車軸承不解體的自動清洗裝置，其特征是所述的每個軸承夾具(7)上安裝一個橡膠的防揮發(fā)罩(7-4)。
專利摘要本實用新型公開了一種鐵路列車軸承不解體自動清洗裝置，主要包括超聲波清洗槽、蒸餾罐、冷凝器、送料裝置，其特征是所述送料裝置為多個兩兩相對稱軸承夾具組成的塔式旋轉(zhuǎn)裝置，在所述裝置的底盤上設置有通過連通管連接的超聲波清洗槽，在裝置的一側(cè)設置有蒸餾罐，蒸餾罐的一端與一個清洗槽的出口相連接，蒸餾罐另一端與冷凝器相連接，冷凝器的下端設置有儲液罐，儲液罐與一個清洗槽的入口相連接，在裝置的另一側(cè)設置一個控制上述裝置中執(zhí)行元件的可編邏輯控制器。本實用新型由于不解體，軸承保持良好的磨合狀態(tài)，避免產(chǎn)生新的早期故障；采用超聲波清洗，洗凈度高，省水，洗滌液和油脂都能回收，不污染環(huán)境；整個裝置系統(tǒng)自動化程度高。
文檔編號B61K11/00GK2526224SQ02200988
公開日2002年12月18日 申請日期2002年1月23日 優(yōu)先權(quán)日2002年1月23日
發(fā)明者曹賢文, 張則生, 魏兵, 張勁德, 張書和, 張韻慧, 邵曉芬 申請人:曹賢文