Машина за почистване на блокове и колянови валове на морски дизелови двигатели: Тежкотоварни решения за почистване на компоненти до 30 тона

Общ преглед

Компонентите на морските дизелови двигатели могат да бъдат значително по-големи и по-тежки в сравнение с техните автомобилни аналоги. Блоковете на двигателите могат да достигнат 30 тона тегло , докато коленчатите валове могат да имат дължина от няколко метра.

Големите им размери, сложните вътрешни кухини и значителното количество машинни остатъци изискват оборудването за почистване да бъде специално проектирано с оглед на тежкотоварно обслужване, пълно покритие при почистване, премахване на остатъците, сушене и безопасност на оператора .

„Биг Бърд Индъстриъл“ е разработила тежкотоварни системи за почистване на компоненти за морски и генераторни двигатели, включително блокове на двигатели и коленчати валове. В тази статия се анализират предизвикателствата при почистването на тези компоненти и се обяснява как транспортирането, почистването чрез сканиращо разпрашаване, целенасоченото високоналягано почистване, сушенето и филтрацията са конфигурирани за големи части.

1. Защо морските компоненти на двигатели изискват специализирани решения за почистване?

Морските дизелови двигатели обикновено се базират на конструкции с големи цилиндри и ниска скорост. Блоковете на двигателите и коляновите валове могат да бъдат значително по-големи и по-тежки от компонентите, използвани в леки или търговски автомобили.

Блокът на морски двигател може да тежи до 30 тона , докато коляновите валове могат да достигнат няколко метра в дължина.

Тези компоненти също имат склонност към следното:

• Големи вътрешни кухини
• Масивни, но сложни маслени канали с голям диаметър
• Значителни остатъци от леене
• Тежки стружки от машинна обработка
• Големи външни повърхнини
• Дълги времена за обработка и манипулация

По-голямата машинна допусната неточност и големите вътрешни кухини могат да доведат до значително количество остатъчен пясък, стружка и други замърсители.

Едновременно с това високата стойност и тегло на компонентите правят надеждното им обработване особено важно.

Затова почистващата система трябва да отговаря едновременно на две изисквания:

Ефективно почистване по цялата повърхност + безопасно и стабилно обработване на тежки детайли

2. Решение за двигателен блок: пренос чрез количка с почистване чрез сканиращо разпръскване

Машината за почистване на двигателни блокове за тежки морски дизелови двигатели използва транспортна система, базирана на колички.

Типичният процес е:

Натоварване на количката → Влизане с ниска скорост → Почистване чрез сканиращо разпръскване → Ръчно целенасочено почистване → Издухване чрез сканиране → Ръчно целенасочено издухване → Изтоварване с ниска скорост

Двигелният блок влиза бавно в почистващата камера върху тежка количка. Оборудването за сканиращо разпръскване се движи по детайла, за да осигури почистване по цялата му повърхност.

Областите, които са трудни за достигане със системата за пръскане на препарат за сканиране – като отворите за маслени канали и отворите за водна риза, – могат да бъдат подложени на допълнително ръчно почистване под високо налягане.

Ключови параметри

• Време на цикъл: Приблизително 60 минути
• Максимална тегло на обработваната част: 30 тона
• Приложение: Тежки морски дизелови двигатели
• ТРАНСПОРТИРANЕ: Тежкотоварна количка
• Основен метод за почистване: Сканиращо разпръскващо почистване
• Целенасочено почистване: Ръчно почистване под високо налягане
• Изсичане: Сканиращо издухване с въздух + ръчно целенасочено издухване

Това оборудване беше експортирано в Япония през 2018 г. , което демонстрира приложението му при почистване на тежкотоварни морски дизелови двигатели.

Три важни проектирани аспекта

1. Бавно движение на транспортната количка

Работната заготовка с тегло десетки тона има значителна инерция по време на ускоряване и забавяне.

Контролираното бавно движение помага да се намали механичният удар и осигурява по-стабилно управление при влизане и излизане от почистващата камера.

Транспортната система следователно трябва да се разглежда като неотделима част от почистващото оборудване, а не просто като аксесоар за материално обработване.

2. Сканиращо пръскане като основен метод за почистване

Подвижна пръскаща рамка сканира цялата повърхност на блока на двигателя.

Този подход е подходящ за големи работни заготовки, тъй като почистващата система може постепенно да обхване целия компонент, без да е необходимо цялата работна заготовка да се завърта.

3. Ръчно почистване на критичните зони

Големите блокове на двигатели съдържат зони, които може би не са напълно достъпни за системата за сканиращо пръскане.

Отворите за преминаване на масло, отворите за водна рубашка и други критични места могат да бъдат подложени на допълнително целенасочено почистване с високоналятно почистващо устройство.

Тази комбинация от автоматизирано цялостно почистване + целенасочено ръчно почистване предоставя практически решение за изключително големи компоненти.

3. Решение за колянов вал: Сканиращо почистване с целенасочено високоналятно почистване на маслените канали

Изискванията за почистване на голям морски колянов вал се различават от тези за блок на двигател.

Тъй като коляновият вал е дълъг валов компонент, системата използва различна конфигурация за транспортиране и отделя специално внимание на почистването на маслените канали.

Типичен процес е:

Ръчно вдигане и натоварване → Цялостно сканиращо разпръскващо почистване → Роботизирано целенасочено почистване на маслените канали → Високоналятно почистване при 10 MPa → Цялостно сканиращо издухване с въздух → Изтоварване чрез успореден ролков конвейер

Ключови параметри

• Време на цикъл: Приблизително 20 минути, без времето за натоварване и изтоварване
• Обща чистота: ≤40 mg
• Критерий за максимална чистота на обработваната детайла: ≤200 mg
• Налягане за почистване на маслените канали: 10 MPa
• ТРАНСПОРТИРANЕ: Успореден ролков конвейер
• Целенасочено почистване: Малък робот със специализирана дюза
• Изсичане: Сканиращо въздушно отдухване под налягане

Този тип оборудване беше доставен през 2017 г. .

Защо се използва 10 MPa за маслените канали на морски колянови валове?

Изискването за налягане при почистване на морски колянови валове не може просто да се сравни с това при автомобилни колянови валове.

Автомобилните колянови валове могат да имат относително по-малки и по-сложни маслени канали. Например при приложение за търговски автомобили може да се използва приблизително 50 МПа почистване чрез високоналягано вкарване.

Маслените канали на морските колянови валове могат да имат по-големи диаметри и относително по-праволинейни поточни пътища. При такава конфигурация се прилага целенасочено почистване при 10 MPa в комбинация с роботизирано позициониране на дюзата може да осигури достатъчно чистещо действие за посоченото приложение.

Обаче налягането не трябва да се оценява самостоятелно.

Подходящото чистещо налягане зависи от:

• Диаметър на маслените канали
• Дължина и геометрия на каналите
• Материал на компонента
• Характеристики на замърсяването
• Дизайн на форсунки
• Позициониране на дюзите
• Изискваното ниво на чистота

Следователно окончателният процес трябва да бъде установен чрез валидиране на процеса и изпитвания за чистота.

4. Защо критериите за чистота са ≤40 mg и ≤200 mg?

Приложението за морски колянов вал използва два критерия за чистота:

Обща чистота: ≤40 mg

Критерий за максимална работна детайла: ≤200 mg

Големите морски компоненти могат значително да се различават по размер и вътрешен обем.

Прилагането на точно същия абсолютен лимит за замърсяване към всеки колянов вал може да доведе до неподходящ стандарт за приемане при различни размери на компонентите.

Следователно двойният критерий може да разграничи общото изискване за производство от максимално допустимото ниво на замърсяване за по-големите компоненти.

Точният метод за вземане на проби, процесът на екстракция, инспекционната зона, изискванията за размера на частиците и критериите за приемане винаги трябва да се определят в техническото споразумение за оборудването.

5. Четири специални изисквания за почистване на морски двигатели

Оборудването за почистване на тежки морски двигатели има няколко изисквания, които са по-малко критични при конвенционалното почистване на автомобилни компоненти.

1. Безопасно обращение с тежки работни детайли

Компонентите с тегло десетки тона изискват подходящо вдигателно оборудване, квалифицирани оператори, достатъчно място за натоварване и надеждни структури за позициониране и насочване.

Разположението на оборудването трябва да осигурява достатъчно разстояние за операциите по натоварване и разтоварване.

2. Стабилен транспорт

Количките и ролковите транспортьори трябва да са способни на контролирано ускоряване и забавяне.

При изключително тежки компоненти внезапното стартиране или спиране може да породи значителни инерционни сили и да повлияе както върху оборудването, така и върху обработвания детайл.

3. Висока вместимост за остатъци

Големите лити детайли могат да генерират значителни количества пясък, стружка и други машинни остатъци.

Следователно системата за филтриране и отвеждане на остатъците трябва да има достатъчна вместимост за максималния детайл и очакваната степен на замърсяване.

Опции като автоматизирано филтриране и отвеждане на остатъците могат да помогнат за намаляване на ненужното просто стояне за ръчно почистване.

4. Пълно изсушаване

Големи кухини и дълбоки канали могат да задържат значителни количества вода след почистването.

Единичният процес на въздушно издухване може да не е достатъчен за всяка геометрия.

Сканиращото въздушно издухване, комбинирано с целенасочено ръчно издухване, може да се използва за обработване на труднодостъпни области и подобряване на общото състояние на изсушаване.

6. Как да се избере оборудване за почистване на морски и генераторни двигатели?

При избора на оборудване за почистване на морски или генераторни двигатели първата стъпка е да се определят максималната тежест и размерите на обработваната детайла .

Тези параметри определят необходимите:

• Метод на повдигане
• Конструкция на количка или конвейер
• Натоварваща способност на оборудването
• Размери на камера
• Система за позициониране
• Безопасно разстояние

Следващата стъпка е да се установят точните критерии за приемлива чистота.

Например, определяне дали чистотата се оценява:

• Като обща стойност на компонента
• По конкретни области
• По вътрешни проходи
• С използване на критерий за максимална работна част
• Заедно с ограничение за размера на частиците

Това определя дали са необходими целенасочена почистване на маслени проходи или други специализирани процеси за почистване.

След това времето за производствения цикъл трябва да се оцени спрямо действителните изисквания за изход.

За големи морски компоненти е 20–60-минутен цикъл на процеса не е непременно недостатък. Големите компоненти имат значително различни изисквания за обработка и манипулация в сравнение с високопроизводителните автомобилни части, а опитът да се оптимизира единствено за най-краткия цикъл може да доведе до ненужна сложност на оборудването.

Накрая трябва да се оцени инфраструктурата на фабриката, включително:

• Грузоподемност на крана отгоре
• Кapacитет на натоваряванe на подa
• Налично производствено пространство
• Маршрути за транспортиране на материали
• Пространство за товарене и разтоварване
• Изисквания за отводняване и водна обработка

Big Bird Industrial е доставила тежкотоварно почистващо оборудване за морски и генераторни двигатели, включително системи, проектирани за блокове на двигатели в класа 30-тонен .

ЧЗВ

Защо почистването на блокове и колянови валове за морски двигатели отнема толкова много време?

Големите компоненти имат значително по-големи повърхности и вътрешни обеми.

Системите за сканиращо пръскане може да изискват множество прохода, за да се постигне достатъчно покритие, докато големите кухини изискват допълнително време за циркулация на почистващата течност, отводняване и сушене.

Самият процес на манипулиране също може да отнеме значително време, когато компонентът тежи десетки тона.

За представената по-горе система на блок на двигателя 60-минутният цикъл включва пълен процес на влизане, почистване и излизане .

За системата на коляновия вал 20-минутният цикъл не включва времето за натоварване и разтоварване .

Достатъчно ли е налягането от 10 MPa за почистване на маслените канали на морски колянови вала?

Изискваното налягане зависи от диаметъра, дължината, геометрията на маслените канали, материала на компонента, типа замърсяване и конфигурацията на форсунките.

За посоченото приложение с морски колянов вал целевото почистване при 10 MPa се извършва с роботизирано позициониране на форсунките.

Критериите за приемане за тази употреба включват общата чистота на ≤40 mg , с максимален критерий за работна част от ≤200 mg .

В крайна сметка адекватността на налягането трябва да бъде потвърдена чрез действително тестване на чистотата и валидиране на процеса.

Да се използва ли количка или ролкова конвейерна система за морски двигателни компоненти?

Подходящият метод за транспортиране зависи предимно от размера, теглото, геометрията и необходимото движение на компонента.

Транспортиране с количка е подходящо за изключително големи и тежки компоненти с устойчива опорна повърхност. То осигурява висока носимост и контролирано движение.

Транспортиране с ролкова конвейерна система е подходящо за компоненти с геометрия, която позволява стабилно непрекъснато или стъпаловидно транспортиране.

Дългите колянови валове могат да се транспортират аксиално чрез успоредни ролки, което намалява необходимостта от въртене на работната част по време на обработка.

Как трябва да се определи чистотата за оборудването за почистване на морски двигатели?

Техническата спецификация за приемане трябва ясно да дефинира метода за измерване на чистотата и критериите за приемане.

За големи компоненти със значително различни обеми се прилага комбинация от общ критерий за чистота и максимален критерий за отделен компонент могат да бъдат използвани.

За референтната тежка система за почистване на морски колянови валове критериите са ≤40 mg общо и ≤200 mg при условие за максимален компонент .

Окончателният стандарт за приемане винаги трябва да бъде уточнен в техническата спецификация на оборудването.

Заключение

Почистването на компоненти на морски дизелови двигатели изисква принципно различен подход към оборудването в сравнение с конвенционалното почистване на компоненти за пасажерски или търговски автомобили.

Aблок на двигател с клас 30 тона изисква тежко транспортно оборудване с колички, контролирано движение, почистване чрез разпръскващо пръскане с голяма площ и целенасочено почистване на критичните отвори.

Голям морски колянов вал изисква различна конфигурация, комбинираща сканиращо почистване с 10 MPa целенасочено почистване на маслени канали , последвано от сканиращо издухване с въздух и контролирано разтоварване.

При двете приложения конструкцията на оборудването трябва да взема предвид не само налягането за почистване и времето на цикъла. Теглото и размерите на обработваната част, вътрешната ѝ геометрия, стабилността при транспортиране, капацитетът за остатъци, сушенето, инфраструктурата на фабриката и критериите за приемлива чистота трябва да се разглеждат едновременно.

Big Bird Industrial предоставя тежки промишлени решения за почистване на морски дизелови двигатели, генераторни двигатели и други големи компоненти, като конфигурациите на оборудването се разработват според конкретните размери на обработваните части, технологичните изисквания и производствените условия.