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液压零件常用清洗方法

液压零件常用清洗方法摘要:在液压产品零部件加工、周转、运输等环节中,产生或带来的各种污物,其中以残留铁屑、干结研磨膏、干结乳化物等固体污物为主,对液压系统正常工作影响很大。

该文针对液压产品应用,介绍了几种常用清洗方法和清洗过程中的注意事项。

关键词:液压零件污染物清洗方法液压控制在工程设计中被广泛应用,特别是大型设备,飞机、挖掘机等。

液压系统作为控制系统主要功能部分,结构复杂,零部件精度高,已达微米、亚微米级,高精度决定了液压系统抗污染需求高,而污染很大程度上影响着系统工作,据资料记载,液压系统故障的75%以上源于污染。

液压系统的污染主要来源于零部件自身,即产品在生产制造过程中产生的,因未能彻底去除而带到系统。

污染物主要包括研磨膏、铁屑、防锈油、乳化液、电蚀物、盐类、其他等。

这些污染物或残留在零件表面,或聚集零件深孔或盲孔中,在工作液作用下,污染物会到处移动,破坏工作面,造成油路堵塞,影响系统工作,降低液压系统使用寿命,甚至造成事故。

随着液压控制技术发展和液压控制系统应用,简单的清洗方法,已经无法保证液压零件清洁度要求,且存在爆炸、起火等安全隐患。

如何有效地控制各加工环节污染产生,提高工业清洗质量和效率,成为液压产品生产中亟待解决的问题。

下面介绍几种常见湿式工业清洗方法。

1 超声波清洗超声波清洗作为一种效果显著的强化清洗方法。

其机理,是利用了超声波在液体中的空化作用。

在超声波作用下,液体分子时而受拉,时而受压,形成了一个个微小空腔,激发成直径在50~500μm,并被清洗液蒸汽充满的细小气泡,即“空化泡”。

由于空化泡内维压力相差十分悬殊,待空化泡破裂时,会产生局部压力冲击波,气压力可达几百个大气压。

在这种压力作用下,附着在零件表面的各种污垢会被剥落。

与此同时,在超声波作用下,清洗液脉冲和搅拌加剧,溶解加速,从而强化清洗效果。

超声波清洗设备多为箱槽结构,清洗槽大小决定单次清洗能力,可以根据被清洗零部件大小和数量选择清洗槽。

清洗形式可以是单槽清洗,也可以是多槽清洗,单槽清洗即为零部件在一个清洗槽内清洗完毕。

多槽清洗,是指将清洗过程分为多个工步,零部件从第一个槽清洗后,进入第二个槽继续清洗,之后再进入第三个槽,第四个槽……一般每个槽主要去除一种污染物。

清洗液需要根据零部件材料选择,金属材料常用的清洗液有汽油、酒精、水剂等,非金属材料清洗液多为对零部件无损害的溶液。

单槽清洗时常选用汽油、酒精等挥发性溶液,溶液挥发性强化清洗效果;多槽清洗时,多选用水剂,主要考虑降低成本和提高安全性等因素。

不论是单槽清洗还是多槽清洗,随着清洗过程的进行,溶液温度会逐渐上升,同时也会导致被清洗零部件温度上升,一般多槽清洗后温度在45~55℃,单槽清洗后温度在25~40℃。

两种清洗方式都会伴随出现“发泡”现象,发泡会增强去污力。

清洗前需要对零部件进行防护处理,保护被清洗零部件,清洗后对零件进行防锈处理,最后进行包装。

2 喷射清洗对于大型、不易移动,且存在内部型腔或孔系,洁净度要求较高的液压零件,不适合应用超声波清洗。

需要把清洗溶液喷射到型腔或孔内,利用高压液流将污染去除后,再进行辅助清洗,彻底消除污染,这类湿式清洗方法一般称为喷射清洗。

利用喷嘴喷出溶液,对零件表面进行机械的、热能的和理化作用的清洗。

被冲洗区域可分为直接冲洗区和径流冲洗区。

直接冲洗区大小与喷嘴直径和距离有关,在此区域内,液流垂直冲击力起主要作用。

径流冲洗区是使液流在被冲洗表面形成湍流,然后沿表面流动,将污垢带走。

应用喷射清洗时可提高溶剂温度,添加金属清洗剂,这会增强清洗能力,产生润湿、乳化、分散、增溶等作用,降低污垢附着力,从而提高清洗效果。

喷射清洗具有强大的清洗力,可以去除附着在物体表面的顽固污垢。

在使用过程中应考虑高压喷射会对清洗对象造成损伤,以及被清洗对象装夹问题。

该清洗方法相对超声波清洗应用面窄,主要针对大型结构件。

每个清洗工步都需要一套各自的清洗连接装置,成本相对偏高。

本清洗方法需要高压动力装置,连接设备和工件的装置,以及清洗溶液和添加剂。

在设计制作连接装置时,需要保证液流可以通过装置到达零件被清洗区域后,顺利排出,还需考虑应用便捷。

清洗溶液常用水剂,主要清洗金属件,添加剂,需要根据污染物确定(图1)。

液压壳体类零件结构复杂,深孔、盲孔数量大,工序多,加工周期长,从而给污染物提供了较多聚集时间和场所。

在机械加工流程中间、表面处理工序前和装配调试前,都应增加清洗工序,以去除内腔残留污物,使零件达到需求的清洁程度.3 电解清洗电解清洗是利用电解作用产生的电解力,将金属表面的污垢去除。

根据去除污垢种类的不同,分为电解脱脂和电解研磨去锈。

电解时在电流作用下,物质发生化学分解的过程,在此过程中,金属表面的污垢也随着被去除。

例如在电解脱脂过程中,当电流通过含有某些电解质的水溶液时,在电解池的正极附近产生氧气,负极产生氢气。

2H2O=2H2 (负极)+O2(正极)在电解过程中,当把要清洗的金属零件与电解池的电极相连放入电解槽时,零件便被分成电解池的正极和负极,因此零件表面会有连续不断的微小氢气泡和氧气泡产生,这些细小的气泡会促进污垢从金属表面剥离,再加之电解液的溶解、乳化能力,可加速污垢的分散去除。

4 浸泡清洗将被清洗零件放在溶液中浸泡、湿润的湿式清洗方法叫浸泡清洗。

在浸泡清洗工艺系统中,清洗和冲洗分别在不同清洗槽中进行,分多次进行的浸泡清洗可以得到很高的清洁度。

现今工业应用中,浸泡清洗主要由清洗、冲洗和干燥三部分组成。

在溶液应用方面,系统可分为两种类型,即清洗槽用溶剂,冲洗槽用清水型和清洗槽、冲洗槽都使用同一种溶剂型。

浸泡清洗方法具有清洗效果好的特点,这种方法对数量多,体积小的液压零件尤为适用。

清洗槽、冲洗槽使用同一种溶液,便于管理,设备安排较紧凑,使用溶液都采用逆流方式运动,能充分溶解溶剂,同时产生废液较少。

但,被清洗零件表面亲水性污垢还是较难被完全去除。

且,溶液往往存在毒性大、安全性差、易燃易爆、受环境保护要求限制等问题。

零件干燥较困难。

5 逆流漂洗逆流漂洗是指多个漂洗槽串联使用时,漂洗的溶液从最后一个槽补入,通过溢流方式,从后往前依次为各个清洗槽补充溶剂。

逆流漂洗的优点在于,最后一个槽体内的溶剂是整条漂洗流程中最洁净的,这就保证了零件在经过逆流漂洗后,清洁度与最后一个漂洗槽内溶剂清洁度相一致,从而避免了因外界因素引发的漂洗不净、漂洗质量不稳定等问题。

这对有着高清洁度需求的液压类零件尤为适用。

6 定点定位压力清洗对于有特殊要求的零件,如内部空隙细长,对清洁度要求高等零件,常规的清洗手段往往不能满足要求,需加入定点定位压力清洗方可去除残留污垢。

常用的定点定位压力清洗是利用专用工装,对零件某特殊特征进行长时间、高压力冲洗,冲洗过程常包括液冲和气冲,液冲使用清洗液可用纯水,也可用水基金属清洗剂。

冲洗时间、压力和温度可根据零件材质和工艺需求进行设定。

定点定位压力清洗可强力去除孔隙内残留污垢,显著提高零件清洁度。

以图17支座为例,材料是钛合金,被清洗要素为12个M2×0.25的细牙螺纹盲孔。

清洗难点:油污及碎屑干结,与螺纹面及底部粘接强度大;孔径小,孔底形成气带,清洗剂难进入,孔内污物不易排出。

该零件标准清洗流程为:1)粗洗:汽油超声清洗2)剥离污物:真空浸油清洗3)除油:超声逆流清洗4)精洗:真空逆流清洗在各操作中增加排气、孔位定向(图2)。

7 提高零件清洁度的有效途径上述清洗方法使用中各有利弊。

在实际生产中,经常多种方法结合交替应用,从而形成多用途,集成化的工业清洗体系。

但在清洗过程中,有许多外在因素同样影响着清洗质量。

在执行清洗作业时,注意并规范下列途径,可提高清洗作业效果,从而提高零件清洁度。

7.1 去磁液压类金属零件在机械加工过程中,会产生一些磁性。

这些剩余磁性会吸附一些铁屑。

剩磁量越多,零件与污垢之间的结合力越大,污垢就越难去处,从而增大清洗难度,清洗效果不佳。

因此,零部件在清洗前,需要去除剩磁,剩磁量小于80微特。

7.2 排除气带零件在浸入溶液后,部分气泡未能彻底排除,滞留在零件某处,形成气带。

气带会影响清洗溶液进入,降低清洗效果,尤其对浸泡清洗和超声波清洗影响较大,气带会阻止清洗液进入盲孔,也会阻碍超声波在盲孔内传递,这使残留在盲孔内的污垢无法及时去除。

为降低气带对清洗过程的影响,在执行清洗作业时,应将零件在溶液中充分晃动、翻转,使盲孔内的气泡全部排除后,方可进行清洗,另外,可将真空装置与清洗设备相结合,利用抽真空的强大作用力将盲孔内气带全部抽出,这是去除气带行之有效的方法。

7.3 保持清洗溶液的清洁度清洗溶液决定着清洗的质量。

溶液内添加过清洗剂,石油类、ODS类等水剂清洗剂都有一定溶解能力,长时间使用,会降低溶剂去污力,在保证清洗溶液清洁度方面,应做好以下几个方面工作:a)保证原始清洗溶剂的清洁程度;b)规律性检测清洗溶液清洁度;c)按周期或其他依据及时更换清洗溶液;d)对循环使用的清洗溶液,要采取过滤,吸附等手段保证其清洁度;e)设置备用槽体,使主清洗槽和辅助清洗槽的溶液可以时时交替更换。

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