碳氫清洗劑在軸承清洗線中的應用

高祥紅，張偉，許秀坤，袁麗馥

(瓦房店軸承集團有限責任公司 技術中心，遼寧 瓦房店 116300)

目前，軸承行業使用的清洗劑主要是煤油、汽油和水劑清洗劑。其中，水劑清洗劑清洗成品軸承后殘留的水分難以全部清除，會導致軸承銹蝕報廢，故只適用于清洗零件；汽油屬于易燃品，且揮發性很強，盡管其清洗效果優于煤油，但從安全角度考慮卻不適用于大批量生產線。所以通常在成品軸承清洗線上使用煤油作為清洗劑。

1 煤油清洗線及存在的問題

煤油安全性高，成分復雜，閃點在42 ℃左右，黏度為2.45 mm2/s，其缺點是清洗能力稍差，干燥時間較長，不是專用清洗劑。另外，煤油清洗不僅有氣味，還有一定毒性，循環利用困難。

煤油清洗線工藝流程為：退磁→噴淋清洗→控油→噴淋清洗→涂油包裝。

裝配后經退磁的軸承由傳送帶送至噴淋清洗機中由煤油從上至下進行噴淋清洗，然后經2 m的傳送帶控油后進行第2次噴淋清洗，緊接著進行涂油包裝。經第2次清洗的軸承沒有足夠的控油時間，會將部分煤油帶入最后工序的防銹油中，稀釋了防銹油，降低了防銹油的黏度，使涂到軸承上的防銹油不能形成預期的防銹油膜，從而降低了成品軸承的防銹期。為了緩解這一問題，只能關掉第2次噴淋清洗，這樣又保證不了軸承的潔凈度。因此，軸承清洗工藝的改造勢在必行。

2 碳氫清洗劑

2.1 碳氫清洗劑的特性

碳氫清洗劑主要成分為高純度烷烴，是石油經精餾塔蒸餾出來的更適合于清洗的部分，然后再經過加氫、脫硫及脫芳烴等工藝處理得到飽和烷烴，再復配以穩定劑等制備而成。碳氫清洗劑去除油脂能力強，清洗效果和干燥效率大大優于煤油，其閃點在42～80 ℃，黏度為1.05 mm2/s，不易揮發，且安全性高。衡量碳氫清洗劑清洗性能的指標有：苯胺點——表征其對極性有機物的溶解能力；KB值——表征其對樹脂類物質的溶解能力；溶解度參數SP值——表征其與污物的凝集能差異的大小。

一般碳氫清洗劑的SP值為7～8，此值與機械加工油以及潤滑油的SP值相近，SP值相近的物質具有相近的凝集能，因而易于互相溶解。軸承零件在機加工、熱處理及裝配過程中，其表面附著有許多無機和有機物。主要污染物包括機加工冷卻液、熱處理油、切屑及灰塵等，污物較復雜，而碳氫清洗劑恰好與污物的各種組分有良好的相溶性。苯胺點低、KB值大、SP值為7～8的碳氫溶劑清洗劑具有很高的清洗能力，非常適合軸承清洗。碳氫溶劑無味或氣味微弱，低毒，可蒸餾回收利用[1]，我公司現使用的碳氫清洗劑閃點為51 ℃，運動黏度為1.05 mm2/s，常溫下3 h的揮發度為1.2%。

2.2 碳氫溶劑清洗線

碳氫溶劑清洗線工藝流程為：退磁→超聲波清洗→噴淋清洗→吹干(4次)→烘干→涂油包裝。

經退磁的軸承進入超聲波清洗工位，超聲波在清洗劑中傳遞時會產生正負交變聲壓，沖擊軸承，非線性效應產生聲流和微聲流；超聲空化在固體和液體界面上會產生高速微射流，其能夠破壞污物，除去或削弱邊界層，增加攪拌、擴散作用，再加上碳氫溶劑自身與污物各組分的相溶性，會加速可溶性污物的溶解[2]；經超聲波清洗后的軸承進入噴淋工序進行沖洗，超聲波清洗后未能從軸承溝槽內去除的、附著在溝道內或者壓在鋼球與溝道之間的污漬便會暴露在外面，液流沖刷軸承，將暴露在外面的臟污去除；將洗凈的軸承經4次吹干和1次烘干后進行涂油包裝。

3 清洗效果對比

以5種型號的軸承為例，各取20套，2條清洗線每種各清洗10套，然后進行潔凈度檢測，檢測方法依據JB/T 7050—2005規定，結果見表1。從表1中數據可看出，碳氫溶劑清洗線可大大提高軸承的潔凈度。

表1 2種清洗線清洗后軸承的潔凈度對比 mg/套

以精密分公司裝配清洗線為例說明2種不同清洗工藝對防銹油質量的影響。防銹油運動黏度的檢測按GB/T 265—1988進行。鐵路軸承生產線每天大約清洗500套NJP3226X1，表2為使用煤油和碳氫清洗劑時防銹油的黏度值。由表2可知，煤油清洗時防銹油的黏度降低較快，同時也降低了防銹油的防銹性能，必須進行更換。使用碳氫溶劑清洗線時防銹油黏度降低緩慢，基本不影響防銹油的使用質量，降低了生產成本。

表2 防銹油黏度隨時間的變化情況 mm2/s

4 結束語

試驗結果表明：碳氫溶劑清洗潔凈度顯著提高，更適合軸承成品的清洗，同時采用碳氫溶劑清洗線，利用吹干和烘干方式加快軸承的干燥速度，降低清洗劑的帶入量，保證了防銹油的使用質量。