Kampiakselin puhdistuskone: 50 MPa:n korkeapaineinen öljykanavien puhdistus ja vinot öljyreiät – puhtausvalvonta

Abstrakti

Kampiakselien koko puhdistushaaste keskittyy vinosten öljyreikien syväpuhdistukseen. Tässä artikkelissa lähdetään liikkeelle vinosten öljyreikien saastumisen sedimentointimekanismista, analysoidaan korkeapaineisen työntöpuhdistuksen prosessiperiaatetta ja paineen valintalogiikkaa sekä verrataan kolmea kampiakselin puhdistusratkaisua: korkeapaineista puhdistusta kaupallisten ajoneuvojen päälaakereihin, kohdennettua korkeapainepuhdistusta henkilöajoneuvojen kampiakseleihin ja joustavaa ultraäänipuhdistusta.

Avainsanat

Kampiakselin puhdistuskone, kampiakselin korkeapaineinen puhdistuskone, vinot öljyreiät, öljykanavien puhdistus, kammiakselin puhdistus, kampiakselin puhdistustaso, hiukkaskoko

I. Vinot öljyreiät: kampiakselin koko puhdistushaaste

Kampiakselin ulkoinen rakenne on suhteellisen yksinkertainen. Päälaakeripinnat ja kampikannatinlaakeripinnat ovat pyörähdyspintoja, ja niiden puhdistaminen ei ole vaikeaa. Todellinen haaste liittyy vinosti porattuihin öljykanaviin: öljyn toimittamiseksi päälaakeripinnoilta kampikannatinlaakeripinnoille kampiakseliin porataan vinottaisia läpikuuluva kanavia. Nämä kanavat ovat pienihalkaisiaisia, pitkiä ja kulmikkaita.

Työstöprosessissa syntyvät metallihiukkaset ja teräspäät kertyvät helposti vinottain porattujen öljykanavien seinämiin ja kulmiin, eikä tavallinen suihkupuhdistus pääse niihin ollenkaan. Jos hiukkasia jää öljykanaviin, ne kiertävät voitelujärjestelmässä kokoonpanon jälkeen, mikä aiheuttaa laakerien ja laakeripintojen naarmuuntumista vakavine seurauksineen. Siksi kampiakselin puhdistuksen ydin on vinottain porattujen öljykanavien puhdistaminen.

II. Korkeapaineisen työntöpuhdistuksen periaate

Korkeapaineinen työntöpuhdistus tehdään työntämällä ohut suutin öljykanavaan ja ruiskuttamalla jatkuvasti korkeapainevettä, kun suutinta liikutetaan kanavan akselin suuntaisesti. Veden virtauksen iskun voima ja kuljetusvaikutus poistavat saostumat kanavasta.

Tämä menetelmä on tehokas vain, kun kolme ehtoa täyttyvät: suutimen ulkohalkaisija vastaa kanavan halkaisijaa, mikä mahdollistaa sileän työntämisen ja samalla varmistaa renkaanmuotoisen paluuvirtauksen ruiskutuksen aikana; paine on riittävän suuri saostumien irrottamiseksi kanavan seinämästä, mutta ei ylitä kanavan suun ja seinämän kantokykyä; ja liike ulottuu koko öljykanavaan, mukaan lukien kulmat ja poistumisosat.

III. Erilaisten kampiakselien ratkaisujen vertailu

• Kaupallisille ajoneuvoille tarkoitettu kuusisylinterinen dieselmoottorin kampiakseli käytetään kantorobottia lastaukseen, yleistä suihkupuhdistusta, robottikäsittelyä kohteelliseen puhdistukseen, 50 MPa:n korkeapaineista öljykanavien puhdistusta, huuhtelua, robottikäsittelyä paineilmapuhaltimella ja tyhjiökuivauksella sekä ilmastointijäähdytystä huoneen lämpötilaan ±5 °C. Kiertoaika 180 sekuntia, kokonaissiisteyden enimmäisarvo ≤30 mg, hiukkaskoko ≤600 μm, kuivuus: akselipintojen pinnalla ei saa olla jäännöksiä.

• Henkilöauton kampiakseli nostava ja askelleva korkeapainepuhdistuskone, kantorobotti lastaukseen, nostava ja askelleva kuljetus, yleinen puhdistus sekä kohteellinen korkeapainepuhdistus, pyörivä paineilmapuhallus skannaustilassa, manipulaattori vaakasuorassa siirrossa, ilmastointijäähdytys. Mitat 8 m × 5 m × 4 m, kiertoaika 60 s/kappale, siisteyden enimmäisarvo ≤8 mg, hiukkaskoko ≤500 μm, kuivuus: akselipintojen pinnalla ei saa olla jäännöksiä, työkappaleen lämpötila ≤ huoneen lämpötila ±5 °C.

• Joustava kampiakselin puhdistus : Yleinen ulträäni-puhdistus sekä kohdennettu korkeapainevesipuhdistus sekä huuhtelu, kuivatus ja tyhjiökuivatus, ilmastointijäähdytys työkappaleen purkutermiin ≤ huoneen lämpötila ±5 °C. Yhteensopiva nelisylinteristen ja kuusisylinteristen kampiakselien kanssa, pääpinnan korkeapaineinen puhdistus, automaattinen suutinkorvaus, monimuotoisuuden yhteensopivuus. Mitat 11 m × 9 m × 4,5 m, kiertoaika 180 s/kappale, kokonaissiisteyden enimmäismäärä ≤30 mg, kuivuus: ei vesisäteitä akselipintojen tai kanavien sisällä, hiukkaskoko ≤600 μm.

Kolme ratkaisua heijastaa eri painopisteitä: kaupallisen ajoneuvon ratkaisu korostaa painetta ja syvän öljykanavan puhdistusta; henkilöajoneuvon ratkaisu korostaa kiertoaikaa ja kuljetustehokkuutta; joustava ratkaisu korostaa monimuotoisuuden yhteensopivuutta ja automaattista suutinkorvausta.

IV. Kammiaakselin puhdistus ja terävien reunojen poisto

Kammasakselit ja kampiakselit ovat molemmat akselityyppisiä osia, mutta lisäksi öljyaukoista kammasakselissa on myös kammot, jotka on käsiteltävä. Esimerkiksi kammasakselin robottijoustava porausjälkien poisto- ja puhdistuskone poistaa porausjäljet öljyaukoista ja kamoista. Puhdistus tehdään korkeapaineisella sisäpuolisella puhdistuksella öljyaukoille, kokonaispuhdistuksella sekä korkeapaineisella ulkopinnan puhdistuksella. Kuivatus tehdään puhaltaen ja tyhjiökuivatuksella. Kiertoaika: malli A 66 sekuntia/2 kappaletta, mallit B–E 78 sekuntia/2 kappaletta. Portaalinrobotti hoitaa latauksen ja purkamisen, kokonaissiisteyys <3 mg, hiukkaskoko <300 μm, kuivuus: täysin kuiva.

Kammasakselin ratkaisulla on huomattavasti tiukemmat vaatimukset kuin kampiakselin: siisteyys <3 mg, hiukkaskoko <300 μm. Syy tähän on se, että kammasakselin öljyaukot ovat pienempiä ja herkempiä hiukkaskoon, ja kammojen ja työntimien kosketuspintojen tarkkuusvaatimukset ovat korkeat.

V. Tärkeimmät kohdat kampiakselin puhdistuslaitteiston valinnassa

• Kampiakselin tyyppi neljä- tai kuusisylinterinen, henkilöauto tai kaupallinen ajoneuvo määrittää varustetason ja kiertoaikaa.

• Öljykanavan parametrit reiän halkaisija, pituus ja kulmien lukumäärä määrittävät sisäsyöttöpiippun tyyppin ja puhdistuspaineen.

• Määrittelykohteet puhdistusaste vaihtelee välillä ≤3 mg–≤30 mg, hiukkaskoko välillä 300 μm–600 μm, mikä määrittää suoraan prosessiketjun pituuden.

• Tuotevaihtelun yhteensopivuus sekamallituotannossa on otettava huomioon automaattinen piippuvaihto ja ohjelman vaihtokyky.

• Lämpötilan hallinta akselityyppiset osat ovat lämpöherkkiä ja niitä joudutaan yleensä jäähdyttämään huoneenlämpötilaan ±5 °C.

UKK

K: Miksi kampiakselin öljykanavan puhdistukseen vaaditaan niin korkea paine kuin 50 MPa?

A: Vinottavat öljykanavat ovat pienihalkaisuisia, pitkiä ja kulmikkaita, ja saostumat tarttuvat niihin vahvasti. Alhainen paine ei synnytä kanavan sisällä riittävää iskupainetta saostumien irrottamiseksi ja poistamiseksi. 50 MPa on yleinen asetus kaupallisille ajoneuvoille tarkoitettujen kuusisylinteristen dieselmoottorien kampiakselien kanssa. Todellinen paine on sovitettava kanavan halkaisijan, syvyyden ja materiaalin mukaan; liiallinen paine voi vahingoittaa kanavan suuta.

K: Mikä ero on kampiakselin puhtaudesta ≤8 mg ja ≤30 mg?

A: ≤8 mg käytetään henkilöautojen kampiakseleissa ja ≤30 mg kaupallisten ajoneuvojen kampiakseleissa. Ero johtuu pääasiassa osan rakenteesta ja valmistajan vaatimuksista. Henkilöautojen kampiakselit ovat pienempiä, niissä on lyhyempiä öljykanavia ja alhaisempi jäännösperusta, mikä mahdollistaa tiukemmat tavoitteet. Kaupallisten ajoneuvojen kampiakselit ovat suurempia ja niiden öljykanavien tilavuus on suurempi, joten absoluuttiset arvot ovat suhteellisesti löysempiä. Molemmat täytyy samanaikaisesti täyttää omat hiukkaskokospecifikaationsa.

K: Miksi työkappaleen lämpötilaa säädellään kampiakselin puhdistuksen jälkeen?

V: Kampiakselit ovat tarkkuusakseleita. Huoneenlämpötilasta poikkeava lämpötila vaikuttaa seuraaviin mittoihin ja kokoonpanotarkkuuteen. Lisäksi korkea lämpötila nopeuttaa epätasaisesti jääneen kosteuden haihtumista pinnalta, mikä saattaa aiheuttaa vesijälkiä. Siksi kampiakselin puhdistuslaitteistoihin kuuluu yleensä ilmastointijäähdytysprosessi, jolla työkappaleen lämpötila saadaan takaisin huoneenlämpötilan ±5 °C sisälle.

K: Voivatko kammiakselit ja kampiakselit puhdistaa samalla koneella?

V: Molemmat ovat akselityyppisiä osia, joilla on samankaltaisia periaatteita, mutta kammiakseleissa on kammiprofiileja ja terävien reunojen poistovaatimuksia, kun taas kampiakseleissa painotetaan vinosten öljyaukkojen syväpuhdistusta. Prosessikonfiguraatiot eivät ole täysin identtisiä. Todellisissa hankkeissa ne suunnitellaan useimmiten erikseen kullekin osalle, tai käytetään joustavaa mallia, joka saavuttaa yhteensopivuuden ohjelmavaihdolla ja automaattisella suihkun vaihdolla.