УСТАНОВКА ДЛЯ МОЙКИ ИЗДЕЛИЙ
WASHING UNIT

Изобретение относится к устройствам для струйной очистки механических узлов и деталей и может быть использовано, в частности, на ремонтных предприятиях железнодорожного транспорта, например, для очистки деталей и узлов тепловозов.
Известна ванна для очистки деталей тепловоза, каркас которой разделен на верхнюю обмывочную камеру, снабженную воздушными барбатерами, и нижний бак, оснащенный съемными паровыми барбатерами и змеевиками (патент РФ на полезную модель №80361, МПК В08В 3/02, опубл. 10.02.2009).
Однако данная машина предназначена для обмывки узлов, имеющих незначительные грубые загрязнения, например топливных баков, и недостаточно эффективна для качественной очистки деталей и узлов сложного профиля. К другим ее недостаткам относятся большие габаритные размеры и металлоемкость, а также существенно увеличенный по сравнению со струйными мойками расход моющей жидкости и воды для ополаскивания.
Известна установка для мойки изделий (свидетельство РФ на полезную модель №14861, МПК В08В 3/02, опубл. 10.09.2000), содержащая моечную камеру, тележку для перемещения изделий в моечную камеру, привод возвратно-поступательного движения тележки в моечной камере, систему управления приводом возвратно-поступательного перемещения тележки, рельсовый путь для перемещения тележки. Установка снабжена ваннами и коллекторами для моющей жидкости, средствами для ополаскивания и подачи теплого воздуха на сушку, а также системой слива жидкостей. Привод возвратно-поступательного движения тележки выполнен в виде силового цилиндра, установленного между направляющими рельсового пути в зоне загрузки-выгрузки изделий.
К недостаткам описанной установки относится ограниченный размерами моечной камеры ход возвратно-поступательных перемещений тележки от привода, выполненного в виде силового цилиндра. Закатывают тележку в моечную камеру и выкатывают из нее вручную, что при очистке крупногабаритных изделий существенно повышает трудоемкость. Кроме того, при обработке изделий в моечной камере возвратно-поступательные перемещения тележки при отсутствии перемещения направления струй моющей жидкости и/или поворота стола с очищаемыми изделиями не могут обеспечить качественную очистку деталей и узлов сложной формы.
Наиболее близкой к предлагаемой моечной машине по технической сущности и достигаемому результату является установка для мойки изделий (авторское свидетельство СССР №498043, МПК В08В 3/02, опубл. 05.01.1976), содержащая моечную камеру, ванну для моющей жидкости, душирующий коллектор, насос, тележку со столом, установленным на ней с возможностью поворота, и привод для передвижения тележки. Установка снабжена переключающим механизмом, выполненным в виде укрепленного на столе шкива с равномерно расположенными по окружности радиальными прорезями, и установленными на тележке с возможностью взаимодействия со шкивом подпружиненным рычагом и отклоняющими роликами.
Известная установка оснащена жестко закрепленным в верхней части моечной камеры душирующим коллектором, энергии струй которого недостаточно для качественной очистки загрязненных изделий сложного профиля, кроме того, такая конструкция коллектора не обеспечивает необходимую очистку изделия с нижней и боковой сторон. Переключающий механизм смонтирован в центре поворотного стола, имеет сложную многоэлементную конструкцию и подвержен воздействию агрессивных сред и загрязнений, что существенно снижает надежность работы этого узла и установки в целом. Использование в качестве гибкой связи для возвратно-поступательного перемещения тележки троса не обеспечивает точного позиционирования тележки в моечной камере. Кроме того, воздействие агрессивных сред способствует довольно быстрому разрушению троса, в связи с чем возникает необходимость его замены.
Изобретение направлено на решение задачи по улучшению эксплуатационных характеристик моечной машины.
Технический результат, получаемый при реализации изобретения, заключается в повышении качества очистки изделий, упрощении конструкции и повышении надежности в эксплуатации установки.
Для получения указанного результата установка для мойки изделий, содержащая моечную камеру, ванну для моющей жидкости, верхнюю рампу для подачи моющего раствора, насос, тележку с поворотной платформой, привод перемещения тележки с мотор-редуктором и переключающий механизм, дополнительно снабжена нижней рампой для подачи моющего раствора, а верхняя рампа установлена с возможностью качания от привода.
Выполнение нижней рампы L-образной позволяет охватывать струями моющего раствора нижние и боковые поверхности очищаемых изделий, недоступные для форсунок верхней рампы.
Технический результат достигается тем, что верхняя рампа содержит трубопровод, к которому посредством гибких трубопроводов подсоединены форсунки, соединенные между собой тягой. Последняя шарнирно прикреплена к длинному плечу двуплечего рычага, короткое плечо которого соединено с приводом качания. Этот привод включает червячный мотор-редуктор, на выходном валу которого установлен диск, к которому с эксцентриситетом прикреплен конец тяги, другим концом соединенной с коротким плечом двуплечего рычага. Благодаря выполнению верхней рампы качающейся улучшается качество промывки труднодоступных мест деталей и узлов за счет изменения угла наклона струй моющего раствора.
Выполнение форсунок пневматическими и снабжение установки системой подачи воздуха с блоком подготовки воздуха, под давлением подаваемого к верхней и нижней рампам для создания высоконапорной газожидкостной струи на выходе из пневматических форсунок, позволяет создать струю моющего раствора, с повышенной энергией разрушающую загрязнения на очищаемых изделиях.
Технический результат достигается также тем, что переключающий механизм установлен снаружи моечной камеры и содержит размещенный в опорах вал, установленный соосно выходному валу мотор-редуктора. На этом валу посажены ведущая звездочка и кулачковый диск, установленный на нем с возможностью продольного перемещения от привода и зацепления с полумуфтой. Последняя посажена на выходном валу мотор-редуктора и снабжена ведущей звездочкой. Привод переключающего механизма содержит силовой цилиндр, к штоку которого прикреплен одним концом двуплечий рычаг. Другой конец этого рычага соединен с кулачковым диском, установленным с возможностью взаимодействия с полумуфтой.
Механизм поворота платформы содержит закрепленный на раме тележки редуктор, на входном валу которого установлена звездочка, соединенная цепью со звездочкой упомянутой полумуфты. На выходном валу этого редуктора посажена звездочка, соединенная цепью со звездочкой, закрепленной на нижнем конце вертикального вала, смонтированного в центральной части тележки, на верхнем конце которого закреплена поворотная платформа.
За счет упрощения конструкции переключающего механизма и его привода, а также механизма поворота платформы достигается повышение надежности транспортной системы установки для мойки изделий.
Кроме того, повышение надежности транспортной системы обеспечивается размещением переключающего механизма снаружи моечной камеры и использованием цепи в качестве гибкой связи элементов привода вместо металлического троса в ближайшем аналоге.
Наличие в установке двух снабженных теплообменниками баков для моющего раствора и оснащение бака для подготовки раствора барбатером способствует повышению однородности и качества моющего раствора, а также ускорению его приготовления.
Оборудование баков датчиками уровня и температуры, а также оснащение ванны поплавковым механизмом позволяет повысить уровень автоматизации установки и контролировать параметры моющего раствора.
За счет наличия решетки в верхней части ванны и фильтра на выпускном трубопроводе ограничивается попадание крупных грязевых фрагментов в трубопровод, соединяющий ванну с насосным агрегатом.
Применение в установке гидроциклона, один из выходных трубопроводов которого соединен с баком готового раствора, а другой - с коллектором, сообщенным с очистными сооружениями, позволяет повторно использовать часть моющего раствора, снижая затраты на приготовление раствора и уменьшая загрязнение окружающей среды.
На фиг.1 изображена предлагаемая установка для мойки изделий, общий вид; на фиг.2 - то же, вид в плане; на фиг.3 - качающаяся рампа; на фиг.4 - транспортная система установки; на фиг.5 - вид А на фиг.3.
Установка для мойки изделий содержит моечную камеру 1 (фиг.1) с подъемными от привода рольставневыми воротами 2, оборудованную системой подачи моющего раствора, включающей жестко закрепленную в нижней части камеры рампу 3 и установленную в верхней части камеры с возможностью качания от привода 4 рампу 5, пневматические форсунки 6 которых обращены в сторону очищаемого изделия.
В нижней части моечной камеры смонтирована ванна 7 для сбора отработанного моющего раствора (фиг.2). Ванна снабжена поплавковым механизмом 8, а также решеткой в верхней части и сетчатым фильтром на выпускном трубопроводе (не показаны).
Установка имеет оборудованные теплообменниками (не показаны) два бака 9 и 10 (фиг.1, 2), к которым подведены пар и вода. Оба бака снабжены фильтрами, датчиками уровня и температуры (не показаны).
Бак 9 приготовления моющего раствора установлен над моечной камерой и имеет загрузочный люк для моющего средства. Этот бак оснащен барбатером (не показан) и соединен трубопроводом с установленным ниже баком 10 готового раствора, который через насосный агрегат 11 соединен трубопроводом с рампами 3 и 5.
Моечная камера оснащена соединенной с цеховой магистралью системой подачи воздуха с блоком 12 (фиг.2) подготовки воздуха для его дополнительной очистки. При помощи этой системы воздух подается к пневматическим форсункам 6 рамп 3 и 4 и соплам 13 для пневмообдувки.
Верхняя рампа 5 (фиг.3) содержит сообщенный с баком 10 трубопровод 14, к которому посредством гибких трубопроводов 15 подсоединены пневматические форсунки 6, соединенные между собой тягой 16. При этом один конец тяги 16 осью прикреплен к звену 17, которое с возможностью поворота закреплено на трубопроводе 14. Другой конец тяги 16 шарнирно соединен с длинным плечом двуплечего рычага 18, короткое плечо которого шарнирно соединено с тягой 19. Эта тяга соединяет рампу 5 с приводом 4, выполненным в виде червячного мотор-редуктора 20, установленного на раме 21, прикрепленной к стенке моечной камеры 1. На выходном валу мотор-редуктора 20 установлен диск 22, к которому с эксцентриситетом прикреплен конец тяги 19.
Ванна 7 посредством трубопроводов через насосный агрегат 23 соединена с гидроциклоном 24 (фиг.2), который в свою очередь соединен с баком 10 готового раствора и коллектором 25, сообщенным с очистными сооружениями ремонтного предприятия.
В установку для мойки изделий встроена транспортная система (фиг.4), включающая установленную на рельсовом пути 26 с возможностью возвратно-поступательного перемещения тележку 27. В центральной части тележки, на ее раме, установлен вертикальный вал 28, на верхнем конце которого закреплена решетчатая поворотная платформа 29 для очищаемых изделий, снабженная опорными роликами 30 для взаимодействия с упомянутой рамой.
Привод перемещения тележки и поворота платформы выполнен единым и содержит мотор-редуктор 31, на выходной вал которого посажена выполненная со звездочкой 32 полумуфта 33, взаимодействующая с переключающим механизмом (фиг.5), который может устанавливаться в положения, соответствующие перемещению тележки или повороту платформы.
Переключающий механизм смонтирован на одном основании с мотор-редуктором 31 и содержит размещенный в опорах 34 вал 35, установленный соосно выходному валу упомянутого мотор-редуктора. На межопорном участке вала 35 посажена звездочка 36, а на его свободном шлицевом конце установлен с возможностью продольного перемещения от привода кулачковый диск 37. На одном торце диска 37 выполнены элементы для зацепления с опорой 34 для стопорения ведущей звездочки 36, а на другом - элементы для зацепления с полумуфтой 33.
Привод переключающего механизма содержит прикрепленный одним концом к штоку силового цилиндра 38 двуплечий рычаг 39, другой конец которого соединен с кулачковым диском 37. Цепь 40 привода перемещения, охватывающая звездочку 36, своими концами прикреплена к противоположным концам тележки 27. Для направления и натяжения цепи 40 в транспортной системе предусмотрены обводные звездочки 41 и 42.
Не тележке смонтирован механизм поворота платформы 29, содержащий закрепленный на раме редуктор 43, на входном валу которого установлена звездочка 44, цепью 45 соединенная со звездочкой 32 полумуфты 33, посаженной на вал мотор-редуктора 31. На выходном валу редуктора 43 посажена звездочка 46, цепью 47 соединенная со звездочкой 48, закрепленной на нижнем конце вертикального вала 28. Для направления и натяжения цепи 45 в транспортной системе предусмотрены две обводные звездочки 49, а также звездочки 50 и 51.
Установка оборудована упорами 52 (фиг.3) для ограничения перемещения тележки 27 по рельсовому пути, датчиком нахождения тележки в камере (не показан), и пультом 53 (фиг.2) для управления работой установки в ручном и автоматическом режимах.
Работает установка для мойки изделий следующим образом.
При работе в ручном режиме каждая операция осуществляется нажатием соответствующей кнопки на пульте 53 управления (фиг.2).
Для подготовки к работе установки в бак 9 (фиг.1) подают воду для приготовления моющего раствора и через загрузочный люк засыпают моющее средство, в данном примере порошок РИК. После этого подают пар в теплообменник и при помощи датчика контролируют показатели температуры моющего раствора в процессе нагрева.
При достижении верхнего уровня раствора в баке 9, фиксируемого датчиком, подачу воды в него прекращают и включают барбатер для улучшения перемешивания раствора. Ориентировочное время полного перемешивания моющего раствора определяют опытным путем. Затем открывают клапаны, и готовый раствор переливается в бак 10. Операцию повторяют до достижения верхнего уровня раствора, фиксируемого датчиком.
В исходном положении уровень моющего раствора в баке 10 верхний. Подогрев раствора в баке 10 осуществляют посредством теплообменника и контролируют при помощи датчика (не показаны). Поддержание заданной температуры раствора в баках осуществляется с помощью средств автоматизации и датчиков температуры, показания которых выводятся на цифровые индикаторы пульта 53 управления (фиг.2).
После этого на тележку 27 (фиг.1), размещенную на позиции загрузки на рельсовом пути 26 перед моечной камерой 1, ворота 2 которой подняты, устанавливают при помощи подъемно-транспортного механизма подлежащие очистке изделия, например детали или узлы тепловоза.
Для подачи тележки 27 в моечную камеру устанавливают переключающий механизм в положение, соответствующее перемещению тележки. При этом шток силового цилиндра 38 (фиг.5) втягивается, двуплечий рычаг 39 поворачивается относительно оси закрепления, своим верхним концом перемещая кулачковый диск 37 вдоль шлицевого конца вала 35 до зацепления полумуфтой 33, посаженной на выходной вал мотор-редуктора 31. Затем включают мотор-редуктор 31, при этом звездочки 33 и 36 начинают вращаться.
Цепь 40 (фиг.4), охватывающая звездочку 36, перемещается, приводя в движение тележку 27, при этом тележка перемещается в камеру обмывки.
Одновременно начинает перемещаться цепь 45, охватывающая звездочки 32 и 44. Учитывая, что ведущие звездочки 32 и 36 имеют одинаковые параметры и вращаются с одинаковой частотой, а цепи 40 и 45 имеют одинаковый шаг, скорости перемещения этих цепей равны. Поэтому угловая скорость вращения ведомой звездочки 44 равна нулю и платформа 29 не поворачивается.
Движение тележки по рельсовому пути продолжается до достижения упоров 52 в конце моечной камеры, после чего срабатывают датчики (не показаны), мотор-редуктор 31 отключается и тележка останавливается.
Затем устанавливают переключающий механизм в положение, соответствующее повороту платформы. При этом шток силового цилиндра 38 (фиг.5) выдвигается, перемещая конец двуплечего рычага 39, другой конец которого перемещает по валу 35 кулачковый диск 37, выводя его из зацепления с полумуфтой 33. При этом диск 37 другим своим торцом входит в зацепление с опорой 34 и фиксирует от поворота вал 35 и вместе с ним звездочку 36.
После этого включают мотор-редуктор 31 и звездочка 32 начинает вращаться. Посредством цепи 45 (фиг.4) вращение передается звездочке 44, установленной на входном валу редуктора 43. Далее через звездочку 46, посаженную на выходном валу этого редуктора, и цепь 47 вращение передается на звездочку 48. На вертикальном валу 28 возникает крутящий момент, обеспечивающий поворот платформы 29 с изделиями.
Далее включают мотор-редуктор 20 привода 4 качания рампы 5 (фиг.1, 3) и опускают рольставневые ворота 2.
При вращении выходного вала мотор-редуктора 20 вращается диск 22, к которому с эксцентриситетом прикреплен конец тяги 19, перемещающей конец двуплечего рычага 18. Поворотом этого рычага достигается возвратно-поступательное перемещение тяги 16, подвешенной к трубопроводу 14 посредством звена 17. Вместе с тягой перемещаются пневматические форсунки 6, соединенные с трубопроводом 14 при помощи рукавов 15.
Затем включают насосный агрегат 11 для подачи к рампам моющего раствора и насосный агрегат 23 для удаления раствора из ванны 7, а также включают систему подачи воздуха, содержащую блок 12. Смесь моющего раствора с воздухом под давлением 5 атм подается к пневматическим форсункам 6 обеих рамп, и производится мойка изделий высоконапорной струей. В случае необходимости может быть предусмотрено ополаскивание изделий.
В процессе мойки изделий загрязненный раствор из ванны 7 посредством насосного агрегата 23 подается в гидроциклон 24 (фиг.2) для его очистки и последующей подачи в бак 10 готового раствора. Периодически загрязнения из гидроциклона и бака 10 удаляются через коллектор 25 в очистные сооружения ремонтного предприятия, туда же сбрасываются излишки раствора.
После окончания мойки насосный агрегат 11 и привод 4 качания рампы 5 отключают. Включают пневмообдувку изделий через сопла 13 (фиг.2).
Затем отключают насосный агрегат 23, пневмообдувку, систему подачи воздуха и поднимают рольставневые ворота 2.
При помощи силового цилиндра 38 устанавливают переключающий механизм в положение, соответствующее перемещению тележки. Затем включают мотор-редуктор 31 и тележка выкатывается на исходную позицию, где с нее снимаются очищенные изделия.
После контроля уровня моющего раствора в баке 10 и его пополнения в случае необходимости из бака 9 цикл работы установки повторяется.
Работа в автоматическом режиме осуществляется нажатием кнопки «Мойка автомат» на пульте 53 управления, при этом выполняются все операции, предусмотренные для ручного режима работы.