螺桿壓縮機零部件清洗線工藝設計

錢金寶，王東，鄭振濤

（煙臺冰輪集團，山東 煙臺 264002）

目前我國壓縮機行業快速發展，工業制冷、商業制冷、工藝機、空壓機各大領域內的壓縮機成套設備國產化率不斷提高，各壓縮機企業的年產能不斷增加。壓縮機是壓縮機組的核心和心臟，某種意義上，系統的設計與匹配就是將壓縮機的能力體現出來。壓縮機是一個單獨封閉體，由陰陽轉子、吸氣端體、排氣端體、機體、油缸體、排氣端蓋等關鍵件及其他零部件組成，組成的每個零部件的潔凈度影響著螺桿壓縮機的運行壽命和性能效率，故零部件清洗屬于壓縮機制造的重要工序。根據壓縮機零部件清洗工藝特性，在綜合調研分析國內同行業清洗線的基礎上，準備設計一條10m×30m的清洗線，保證公司年產量增加的生產能力，提高零部件清洗質量，又改善工人的操作條件，達到環保的要求。

1 零部件清洗特性及清潔度要求

1.1 零部件清洗特性

壓縮機公司的產品主要有活塞式壓縮機、螺桿式壓縮機、各類油泵、工藝壓縮機等，零件種類較多且批量較小；零件尺寸大小相差較大，外觀及結構差異較大，最長的零件達1．3m；重量大小不一，最重的零件有2t，輸送困難且零部件主要以灰鑄鐵、球磨鑄鐵件為主，少部分為鋼件等。以上特點造成壓縮機清洗線的特殊性。

1.2 清潔度要求

很多企業制定了嚴格的清洗檢驗要求，參考相關標準及要求為殼體類零件內部各孔表面及外部表面必須烘干且無銹蝕痕跡。

2 設計原則及參數

2.1 設計原則

零部件清洗線的設計，以高效緊湊、智能集成、柔性化為原則，提高清洗線的工藝水平，既注重清洗工藝設計，又重視工藝布局的設計。清洗線應能滿足不同零部件清洗工藝要求；能夠滿足不同材質或不同零件的清洗要求；充分考慮零部件特性，以提高零部件清洗質量，并注重環境保護，保證滿足生產需求，實現柔性化生產。

2.2 設計參數（見表1）

表1 設計參數

3 工藝設計及布局

整體清洗線布局上，保證工藝路線按照一個流程生產，追求緊湊、高效、智能化、柔性化的原則，進行清洗線工藝設計和布局。

3.1 清洗工藝流程設計

上件→預脫脂→脫脂→熱水洗→水洗→浸防銹油→人工清理→水分烘干→人工檢查→下件。

3.2 工藝要求及布局

（1）全線采用連續流作業處理方式，即將上件工位、預脫脂工位、脫脂工位、熱水洗工位、水洗工位、防銹處理工位、人工清理工位、水分烘干工位、檢查下件工位等工序布置在清洗線上。

（2）清洗線內設備所用外購件及耗材均為原產正品，且在國內有充足的貨源以備更換。

（3）清洗線內各單元功能相互獨立，均可脫線單獨運行，且各單元內單機亦可脫線工作，要求系統可以實現停機不停線。

（4）對于易產生噪聲的各種設備和裝置，采用防噪聲措施；輔助設備布置在清洗線內側，為了考慮隔音及美觀效果，設置隔墻，采用夾芯墻板制作，整齊美觀。

（5）清洗線上側采用自行葫蘆懸掛輸送機進行清洗工件輸送。

4 主要設備介紹

4.1 清洗室

清洗室采用浸泡、超聲波震蕩，出槽自動噴淋相結合的方式，徹底清除零件表面及死角的油污雜質，其過程是將零件浸泡入槽體內，通過超聲波發生器震蕩浸洗，出槽時自動噴淋。清洗室包括室體本體、槽體、噴淋裝置、排風裝置、油水分離器和過濾裝置、超聲波清洗裝置、旋轉裝置、電氣控制系統等。室體采用型鋼骨架支撐，壁板為不銹鋼板，防止腐蝕，兩側配有大型鋼化玻璃采光觀察窗，并留有取液、檢修門等；清洗時將清洗區封閉，有效防止槽液飛濺；室體頂部為保證輸送通行留有的開口采用耐磨、耐濕毛刷密封，防止室體內濕氣外泄對車間造成污染；室體頂部配有排風裝置，排風機采用離心風機及時將室體內濕氣排至車間外；相鄰工位過渡段配有淌水板，便于滴落的清洗液自行回流至槽體內，回收循環利用。室體內配有滿足該環境的防水檢修照明燈，室體內照度不低于800LX。槽體采用矩形槽，內外壁板采用不銹鋼板，50mm厚的巖棉保溫層，型鋼骨架支撐；每只槽體均設有排污管、補水口、放水閥等，槽體出口處配有噴淋清洗裝置；槽內設有溢流口、不銹鋼過濾網；槽體內加熱裝置采用電加熱方式，安裝維修方便；槽體配有液位計及自動控制閥門，實現槽體的自動補水、關閉功能，另配有手動補水閥門；槽內溫度控制采用數顯式溫度控制儀，將由人工設定，儀表自動測試和自動控溫，保證槽液的工作溫度。超聲波清洗裝置采用槽浸式超聲波清洗機，槽體內放入超聲波震板，利用超聲波原理把工件清洗干凈。超聲波發生器具有過載、過壓、短路等保護措施，具有頻率自動跟蹤功能，在不同的工況條件下自動微調整，使換能器始終工作在最佳狀態，環能效率達到最大。旋轉裝置采用減速機齒輪傳動方式，配有可手動和自動的旋轉功能，方便工人作業時旋轉工件，可實現90°、180°、270°的檢測旋轉以及360°全方位旋轉，旋轉后能對工件進行鎖定。

4.2 水分烘干室

零部件清洗后，工件表面上殘留有大量的水分，需要充分干燥后才能進入下一個工序進行裝配作業，水分烘干室用來去除工件表面的水分。主要由室體、熱風循環系統、加熱系統、溫度控制系統和排風、排濕系統等組成。室體采用型鋼骨架支撐，內壁板鍍鋅鋼板，外壁板彩鋼板，100mm厚巖棉保溫層。室體外壁溫度不允許高于環境溫度超過10℃；兩端采用電動對開門，保證密封效果良好；室體頂部兩側配置標準安全護欄，保證維護行走時安全。熱風循環系統采用下送風下回風的循環方式，充分考慮室體內加熱均勻度，保證烘干室內溫度均勻；烘干室體內溫度：100±5℃（可調），數顯自動控溫，溫度可調；耐高溫過濾器兩側配有壓差計用于顯示過濾器兩端壓差，便于維護人員決定是否更換或清理過濾器；采用熱泵加熱，配合溫度傳感器和溫控模塊，控制烘干室溫度在工藝要求范圍內；循環風機與加熱器互鎖控制，風機不運行則加熱器不投入工作，以防止燒壞加熱器。溫度控制采用多功能電磁閥配合溫度傳感器和控溫模塊，控制烘干室溫度處于合適生產的工藝范圍內。安全性：烘干室關閉時應保證熱氣不溢出傷人，電動門密封效果良好。當工件進出烘干室時電動門打開，應保證烘干室開口處只有少量熱輻射，不應有熱風吹出以免傷人。

4.3 輸送裝置

零部件清洗輸送裝置是清洗線設備組成的一部分，對零部件清洗效率有直接影響。零部件輸送采用自行葫蘆懸掛輸送機與平板車相結合方式，自行葫蘆輸送線按照承載2T設計。自行葫蘆懸掛輸送機由鋼結構、軌道、自行葫蘆車組、吊具、供電系統、電氣控制系統等組成。全線環鏈主要包括上件工位、預脫脂工位、脫脂工位、熱水洗工位、水洗工位、防銹處理工位、人工清理工位、水分烘干工位、檢查下件工位。行走電機、升降葫蘆、回轉電機采用滑觸線供電，滑觸線根據具體工位的功能進行分段控制。吊具升降到位采用光電開關控制；清洗室內各相關工位可實現工件手動和自動旋轉功能，滿足各工位人工干預處理工件的需求；自行葫蘆輸送系統配置有手動+自動兩種控制方式。自行葫蘆輸送機行走小車或電動葫蘆損壞時，具有方便快速維修或更換的能力，避免長時間影響生產線運行。

5 結語

零部件清洗線工藝設計使零部件清洗與前后工序實現了連續流水作業，減少了零部件存儲、周轉。采用先進的輸送裝置、清洗設備及智能化車間管理控制系統，節能降耗、降低對環境的污染，并有效提高了清洗質量及清洗效率，保證了連續流生產作業。