油罐清洗抽吸系统设计
目录
摘要 - 1 -
Abstract - 2 -
1 引言 - 3 -
1.1课题的背景和意义 - 3 -
1.1.1课题的背景 - 3 -
1.1.2课题的意义 - 3 -
1.2国内外油罐清洗抽吸系统的研究情况 - 3 -
2 油罐清洗抽吸系统总体设计方案 - 6 -
2.1油罐清洗抽吸系统方案 - 6 -
2.2清洗对象及要求 - 6 -
2.3清洗工艺流程的选定 - 7 -
2.3.1油罐清洗的必要性： - 7 -
2.3.2清洗工艺流程： - 7 -
2.4清洗方案的确定 - 8 -
2.4.1清洗剂的设选择 - 8 -
2.4.2高压水射流清洗 - 8 -
2.4.3清洗头的确定 - 9 -
2.4.4工作台设计 - 10 -
2.5 内壁清洗时的工作介绍 - 10 -
2.6 外壁清洗方案的确定 - 11 -
3.1系统的设计 - 12 -
3.1.1总体设计 - 12 -
3.1.2传动原理 - 12 -
3.1.3各原件的作用 - 13 -
3.2油罐的设计 - 14 -
3.2.1油罐参数的确定 - 15 -
3.2.2油罐工作压力的确定 - 16 -
3.2.3 速比 （φ） - 16 -
3.2.4 油罐内径和活塞杆直径的确定 - 16 -
3.2.5其它部位尺寸的确定 - 18 -
3.2.6油罐壁厚的确定 - 18 -
3.2.7 罐筒长度L - 18 -
3.3辅助元件 - 19 -
3.3.1管道 - 19 -
3.3.2油管厚度 - 19 -
3.3.3油管厚度 - 21 -
4 清洗抽吸系统的结构件设计 - 22 -
4.1内壁清洗部件选择 - 22 -
4.2外壁清洗参数 - 23 -
4.3轴的力学分析 - 23 -
5 总结与体会 - 26 -
5.1总结 - 26 -
5.2设计体会 - 26 -
参考文献 - 27 -
致谢 - 28 -
2 油罐清洗抽吸系统总体设计方案
2.1油罐清洗抽吸系统方案
本设计的目的是提供一种清洗洁净度好、清洗效率高的油罐清洗抽吸系统方案。为完成上述目标，本设计采用的技术方案为：一种油罐清洗抽吸系统，含有主架，在主架的滑动处连接有移动架，主架上固定装配有清理组件电机，清理组件电机传动连接着空心长轴，空心长轴的尾端安装有清洗刷和清洗喷头，清洗喷头上开有径向通孔。（图2-1）设计的油罐清洗抽吸系统空心长轴外面密闭安装有清洗抽吸系统配水装置，配水装置与空心长轴密闭相通，供水管路与而且配水装置密闭连通。另外在移动架上固定安装有固定托架，主架上安装有移动托架，移动托架与固定托架相互对应。主架与移动架之间通过滑动连接，待洗油罐的一端固定安装在主架上，待洗油罐的另一端固定安装在移动架上，待洗油罐与压力泵相连，通过压力泵进行进给。由于清洗组件电机的转速与空心长轴转速不一样，所以需要在清理组件电机与空心长轴之间传动连接有减速器，减并且速器两侧通过第一联轴节和第二联轴节分别与清理组件电机和空心长轴相连。主架上面开有液箱回液口。本设计是一种油罐制造( 和大修) 组装时对罐体进行除尘、除屑和清理油污的设备，替代了人工操作，清理效果好、工作效率高，能够提高油罐组装质量，满足电液控系统对油罐高清洁度的要求。
图2-1清洗抽吸系统方案
2.2清洗对象及要求
清洗对象：油罐罐筒
油罐罐筒长度含底盖、油管：≤3米
罐筒外径≤Φ300 mm
清洗效率：满足每天（工作时间8小时）清洗100件
工件清洗后应具有短期防锈功能
清洗介质用电加热
清洗介质符合国家有关环保要求
清洗工艺流程简单，易操作，
清洗要求：清洗油罐的内外壁、活塞杆表面污渍、油渍， 以及清除掉各种焊接后油管组件油孔内的污渍，焊接产生的氧化物及加工产生毛刺、切屑。清洗后的活塞杆、罐筒及油管满足油罐装配所需求的清洁度标准（清洁度等级NAS1638，8级）
2.3清洗工艺流程的选定
2.3.1油罐清洗的必要性：
油罐由于在加工过程中产生了毛刺、切屑、灰尘、焊渣以及油漆等污染物。为了使油罐能够更稳定的工作。所以就需要一种能冲洗清理油罐内外壁的装置来清洗油罐内外壁。采用清洗抽吸系统清洗可以提高清洗效率，节约人力物力和财力，还能够进一步的增加油罐的使用寿命。
2.3.2清洗工艺流程：
清洗抽吸系统工作时，根据罐体长度控制油罐 推出移动架，调整移动托架至清洗头 处的极限位置，将罐体放置在移动托架和固定托架上，对罐体进行定位并支撑。控制油罐收缩带动移动架和其上的罐体向左移动使清洗头进入罐体，并启动清理组件电机和压力泵。此时清理组件电机通过第一联轴器、减速器、第二联轴器带动中空长轴和清洗头低速旋转，对罐体内壁上的油污等进行清理，压力泵输出的清洗液经由供水管路进入配水装置，沿中空长轴输送至清洗头，并从清洗头的径向通孔喷出，清洗头的旋转运动和罐体的轴向运动实现了本设计对罐体内壁灰尘、油污的清洗；同时外部喷淋系统对外壁进行清洗；电磁吸盘随着清洗装置一起运动，可对机加工或磨损的铁屑进行吸附清理。清理完成后移动架在油罐的作用下向右移动，使清洗头离开清洗的罐体，从而完成一件罐体的一个工作循环。
2.4清洗方案的确定
2.4.1清洗剂的设选择
由于油罐内壁含有加工产生的各种污染物，例如油污，切屑等。直接靠水清洗无法清洗干净，必须在配合清洗抽吸系统才能清洗干净。进过比较市面上的一些清洗剂，决定采用一种高PH的新型水处理清洗剂，此清洗抽吸系统专门清除有机物，污泥以及其他油污，切屑等污染物。
这种高性能的工业清洗剂具有以下特点：
1、由高性能的聚合物配成
2、在室温和较高温度下均高效
3、除了醋酸纤维素膜以外，适合于所有的膜。
4、简单的冲洗和重启系统
5、pH 12±0.5可调
清洗剂：水基清洗液
清洗介质：水
一种高浓度、PH值温和的部件清洗/防腐蚀剂，在温和PH值条件下表现最先进的清洁性能，不留粉状残余物，在常规操作温度下，用于清洗抽吸系统喷淋时能保持低泡，能分离出油沫、使其浮于清洁槽表面、以利其液被移除，PH值温和，清洗后能够对油罐提供防腐除锈的功能，对油罐的安装有显著的效果。
2.4.2高压水射流清洗
超高压水射流技术是最近几年发展迅速的一种高效技术，可用于多种途径，比如清洗和切除。高压水射流技术就是利用高压水泵对普通水流进行加压处理从而达到数百甚至数千大气压， 然后产生的高压水射流通过喷嘴处的细小喷孔喷射出来一种能量高度集中的水流， 该水流由于流速极快，所以具有极大的冲击力以及打击力。由于在加工过程中会产生毛刺、污染物，这些污染物会对机械零件特别是精密零件产生不良的影响，利用超高压水射流的强大打击力可以去除毛刺和污染物，具备其他清除方法无法替代的优点，高压水射流非常适合那些复杂的机械零件几何孔、深孔的去刺以及清洗。高压水射流清洗技术是一项具有广阔前景、效率极高、经济使用的清洗技术。
高压水射流清洗具有以下有点：
1、清洗质量好
2、清洗速度快
3、对环境无污染
4、适用范围广泛
5、易于机械化、自动化
6、节能、节水、清洗成本低
7、在设备维修中能较好恢复设备性能、延长设备寿命
2.4.3清洗头的确定
罐筒内的清洗不仅要求在轴向上反复刷洗，必须在径向上也要旋转刷洗，这样菜能确保罐筒内孔的清洁质量。不同的罐径，其中心高也要可调，保证刷头与内孔的同轴度。探管旋转由摆线针轮减速电机，万向节连接带动转动。在空心长轴尾部安装清洗尼龙刷，在清洗尼龙刷的中间处设有喷水孔，从而实现旋转与刷洗同时进行的动作（如图2-2）。
图2-2 清洗头结构
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