HCC1000数控高压清洗机清洗头的设计.pdf

2012年11月
机床与液压
第40卷第22期
MACHINE TOOL HYDRAULICS
Vol 40 No.2
DOI:10.3969/j.issn.1001-3881.2012.22.027
HCC1000数控高压清洗机清洗头的设计
周燕辉,李东峰2
井网山大学工学院,江西吉安343009;2.安福唯冠油压机械有限公司,江西安福343226)
摘要:介绍HCC1000型数控高压清洗机工作原理与结构组成。详细介绍了清洗头设计中的难点:密封件的设计、伺服
分度结构的设计及旋转喷嘴的设计。实践证明,所设计的清洗头去除毛刺效果较好。
关键词:清洗头;密封件;噪声;毛刺
中图分类号:TF832.3+6文献标识码:
文章编号:1001-3881(2012)22-080
Design of Erase Head in HCC1000 High-pressure Washer
ZHOU Yanhui, LI Dongfeng
(1. College of Engineering, Jinggangshan University, Ji anjiangxi 343009, China
2. Anfu Winner Worker Hydr Co, Ltd. Anfu Jiangxi 343226, Chi
Abstract: Taking HCC1000 High-pressure washer as an example, its working principle and structure were introduced. The de
sign of erase head system was presented focusing on difficulties of erase head system, such as the design of seal element, the design
of servo-graduation structure and rovoving nozzle. Practice proves that the design of erase head is of good effect
Keywords: Erase heads; Seal element; Noise; Burr
当今机械行业追求的目标是:高质量、高效率、与各种控制结构,进入清洗头系统,数控系统通过数
高精度、低成本与低劳动量。机械零件质量的优劣对控程序控制六工位清洗头的分度、定位、轴联动等,
产品的性能无疑起到了决定性的作用,而毛刺的存在完成对不同工件的清洗。
将极大地影响机械零件的性能,比如会导致液压阀的
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卡阀、泄漏,齿轮传动噪声大,表面质量下降甚至死
机等问题。特别是一些具有复杂内腔的精密机械零
部件2,根本不允许毛刺的存在。常见的一些去毛刺
方法,如人工去毛刺、化学去毛刺、热能去毛刺等都
存在效率低、污染环境、能耗高等问题。清洗头在数
控高压清洗机里起到关键性的作用。文中就
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HCC1000型数控高压清洗机清洗头的设计作一阐述。
1HC1000型数控高压濆洗机的工作原理
HC1000型数控高压清洗机是集数控技术、高
压水射流技术、机电技术、分度技术与高压水密封技
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术等为一体的高科技产品,一般来说主要由数控机
床、数控系统、高压水发生系统、清洗头系统、连接
装置及各类附件组成,清洗介质是水。其工作原理图
如图1所示。
数控机床是基础,其他系统大部分安装在上面。
一过滤器2一离心泵3一水箱4一水位计5一高压过滤器
数控系统主要控制4(5)轴联动;高压水发生系统
6一三联陶瓷柱塞泵7一电机8一压力表9一截止换向阀
10一高压滥流11一高压软管12床身水箱13-大同步带轮
为整机提供高压水;清洗头系统主要对工件进行清
14一同步带15一锥套16一小同步带轮17一旋转体18一喷杆
19一喷嘴
洗
清洗机动作过程为:启动高压水系统,经过管路
图1数控高压转塔式清洗中心原理图
收稿日期:2011-10-17
基金项目:江西省科技支撑计划项目(20112BBE50018);井网山学院机械电子工程重点扶持项目
作者简介;周燕辉(1971-),男,硕士,副教授,研究方向为机械设计与液压。E-mail:yuzhou99@0163.com。
第22期
周燕辉等:HCC1000数控高压清洗机清洗头的设计
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2洗头系统的设计
蜗杄的传动方式,来保证清洗头的分度与制动,制
从清洗机组成可以看出,清洗头是连接数控机动采用气刹。由于清洗工件扭矩较小,故伺服电机
床、数控系统、工件的中间环节,其上安装了6种不的功率为1,1kW,扭矩为7.5N?m,分度精度达
同性能的喷嘴,对工件直接清洗,在清洗机里面起着0.001,同步带与蚓轮蜗杆的传动比则根据最后转
非常重要的作用。清洗头系统包括高压旋转密封体、速来确定。
过水体、伺服分度结
2.3旋转喷嘴的设计
构、六方转塔结构、
目前,我国的旋转喷嘴在利用水自身压力旋转
喷杄、喷嘴及各种附
时,大部分发出让人难以忍受的噪声,产生的原因很
件。清洗头实物如图2
多。而HCC1000型数控高
所示,已获实用发明
压清洗机旋转喷嘴工作时,
专利,专利号为
发出的噪声低于75dB,原
201010131582.9。清
因是旋转喷嘴的传动通过
洗头的设计难点在于
电机带动小型旋转接头,
高压水的密封、分度
再连接喷杆与喷嘴,高压
1一喷嘴
与制动以及旋转喷嘴
水从小型旋转接头里面通
一旋转接头
一喷杆
工作时的噪声问题,图2清洗头实物图
过,直达喷嘴,避免了高
其次还有管路布置问题。
压水通过喷嘴间隙时发出
2.1密封件的设计与选择
的噪声(见图4),其关键
髙压水产品应用在建筑、化工等领域的很多,但在于小型旋转接头的设计,
是应用在机械行业的较少。高压水射流技术的难点之而旋转喷嘴在设计时因不
一是高压水的密封,一般来说,高压水流速较高,考虑密封和旋转问题变得
冲击力较大,特别是结合数控技术后,连接环节较多
简单。实践证明,清洗效图4旋转喷嘴传动图
加上数控机床空间有所限制,高压水的密封就更为复果很好,噪声低。
杂。密封类型很多,有0形密封圈、组合密封圈等。
清洗头设计还有六方转塔、喷杄、高压软管与硬
由于清洗头是六工位清洗,需要精确的旋转与分度,管等的设计与安装,这些最重要的是加工精度与空间
而动密封会引起面的摩擦,最终导致密封失效或密封问题,难度不大,限于版幅,不作详述。
的时间有限。经过多次论证与试验,很难找到一种现3结论
成的理想密封方式,最后决定设计适合清洗头系统的
高压水射流技术是当前蓬勃发展的技术之一,高
密封体。密封体结构如图3所示。
压清洗已经被列为我国战略性发展产业,由于我国机
械产品产量非常庞大,加上激烈的市场竞争及环保的
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要求,数控高压清洗去毛刺已经成为必然趋势,市场
潜力巨大,日本、欧美等国都在加大力度开发类似产
品。而清洗头的设计多种多样,也非常关键。文中所
设计的清洗头去除毛刺