Hajtórúd-tisztítógép: 50 MPa nyomású, magas nyomású olajcsatorna-tisztítás és ferde olajfúrások tisztaságának ellenőrzése

Absztrakt

A forgattyútengelyek teljes tisztítási kihívása a ferde olajfuratok mélyfuratos tisztításában összpontosul. Ez a cikk a ferde olajfuratokban leülepedő szennyeződések mechanizmusából indul ki, elemezi a nagynyomású behelyezéses tisztítás folyamatának elvét és nyomásválasztási logikáját, valamint összehasonlít három forgattyútengely-tisztítási megoldást: nagynyomású tisztítást használó megoldást tehergépjárművek főtengelyeihez, célzott nagynyomású tisztítást használó megoldást személygépjárművek forgattyútengelyeihez, valamint rugalmas ultrahangos tisztítást.

Kulcsszavak

Forgattyútengely-tisztítógép, forgattyútengely-nagynyomású tisztítógép, ferde olajfurat-tisztítás, olajcsatorna-tisztítás, vezérműtengely-tisztítás, forgattyútengely-tisztaság, részecskeméret

I. Ferde olajfuratok: A forgattyútengely-tisztítás teljes kihívása

A forgattyútengely külső szerkezete viszonylag egyszerű. A főtengelyek és a hajtókar-tengelyek forgástest-felületek, és tisztításuk nem okoz nehézséget. A valódi kihívást az átlós olajfuratok jelentik: az olajat a főtengelyekről a hajtókar-tengelyekre juttatják, ehhez átmenő, ferde furatokat fúrnak a forgattyútengelybe. Ezeknek a furatoknak kicsi az átmérőjük, hosszú az útvonaluk, és sarokpontjaik is vannak.

A megmunkálás során keletkező fémforgácsok és esztergálymaradványok gyakran lerakódnak az átlós olajfuratok falaira és sarkaiba, és a hagyományos permetezéses tisztítás egyáltalán nem éri el őket. Ha forgácsok maradnak az olajvezetékekben, akkor összeszerelés után keringeni fognak a kenőrendszerben, és súlyos következményekkel járó csiszolódást okoznak a csapágyakban és a tengelyeken. Ezért a forgattyútengely tisztításának központi eleme az átlós olajfuratok tisztítása.

II. Nagynyomású behelyezéses tisztítás elve

A nagynyomású behelyezéses tisztítás során egy vékony fúvókát helyeznek be az olajvezetékbe, és a fúvóka mozgása közben folyamatosan nagynyomású vizet lövellnek ki a furat tengelye mentén. A vízáramlás ütőereje és szállító hatása eltávolítja a lerakódásokat a furatból.

Ez az eljárás csak akkor hatékony, ha három feltétel egyszerre teljesül: a fúvóka külső átmérője megegyezik a furat átmérőjével, így a fúvóka simán beilleszthető, miközben a fúvás során gyűrűs visszafolyás alakul ki; a nyomás elegendő ahhoz, hogy lepattanjanak a lerakódások a furat faláról, de nem haladja meg a furat nyílásának és falának teherbírását; valamint a fúvóka mozgástartománya lefedi az egész olajvezetéket, beleértve a sarkokat és a kifolyó szakaszokat.

III. Különböző hajtókarokra alkalmazott megoldások összehasonlítása

• Kereskedelmi járművekhez szánt hat hengeres dízelmotor hajtókara : Darusroboter betöltés, teljes felületre kiterjedő permetezéses előtisztítás, robot által fogott alkatrész célzott tisztítása, 50 MPa nyomású magasnyomású olajcsatorna-tisztítás, öblítés, robot által fogott alkatrész sűrített levegős fúvásos szárítás és vákuumos szárítás, légkondicionálásos hűtés a szobahőmérséklet ±5 °C-án belülre. Ciklusidő: 180 másodperc, teljes tisztaság ≤30 mg, részecskeméret ≤600 μm, szárazság: nincs maradék a csapágyfelületeken.

• Személygépkocsi forgattyús tengely : Emelő- és lépő típusú magasnyomású tisztítógép, darusroboter betöltés, emelő- és lépő típusú szállítás, teljes felületre kiterjedő tisztítás plusz célzott magasnyomású tisztítás, sűrített levegős forgó-szkennelő fúvásos szárítás, manipulátoros vízszintes átvitel, légkondicionálásos hűtés. Méretek: 8 m × 5 m × 4 m, ciklusidő: 60 másodperc/db, tisztaság ≤8 mg, részecskeméret ≤500 μm, szárazság: nincs maradék a csapágyfelületeken, alkatrész hőmérséklete ≤ szobahőmérséklet ±5 °C.

• Rugalmas forgattyús tengely-tisztítás : Általános ultrahangos tisztítás plusz célzott nagynyomású víztisztítás, öblítés, szárítás és vákuumos szárítás, légkondicionáló hűtés a munkadarab kiszedésének hőmérsékletére (≤ szobahőmérséklet ±5 °C). Kompatibilis négysülyes és hatsülyes főtengelyekkel, főtengely-fórumok nagynyomású tisztításával, automatikus fúvókacsere funkcióval, többféle típus egyidejű kezelésére alkalmas. Méretek: 11 m × 9 m × 4,5 m; ciklusidő: 180 másodperc/darab; általános tisztaság: ≤30 mg; szárazság: nincsenek vízfoltok a fórumfelületeken és az átjárókban; részecskeméret: ≤600 μm.

A három megoldás különböző prioritásokat tükröz: a használati járművekhez szánt megoldás a nyomásra és a mély olajcsatornák tisztítására helyezi a hangsúlyt; a személygépjárművekhez szánt megoldás a ciklusidőre és a szállítási hatékonyságra; a rugalmas megoldás a típusválaszték-kompatibilitásra és az automatikus fúvókacsere funkcióra.

IV. Tengelytisztítás és letörölés

A camtengelyek és a forgattyús tengelyek is tengelyszerű alkatrészek, de a kenőolaj-lyukakon túl a camtengelyeken camprofilok is vannak, amelyeket meg kell munkálni. Példaként említhetjük a camtengely-robot rugalmas letörölő és tisztító gépet, amely eltávolítja a kenőolaj-lyukakból és a camprofilokról a fémforgácsot. A tisztítás során a kenőolaj-lyukaknál nyomásos behatolásos tisztítást, általános tisztítást és külső felületek nyomásos tisztítását alkalmazzák. A szárításnál fúvásos és vákuumos szárítást használnak. Ciklusidő: Modell A – 66 másodperc/2 darab, Modellek B, C, D, E – 78 másodperc/2 darab. Kapu-robotos betöltés és kiszedés, teljes tisztaság <3 mg, részecskeméret <300 μm, szárazság: teljesen száraz.

A camtengelyre vonatkozó megoldás lényegesen szigorúbb előírásokat tartalmaz, mint a forgattyús tengelyé: tisztaság <3 mg, részecskeméret <300 μm. Ennek az az oka, hogy a camtengely kenőolaj-lyukai kisebbek, és érzékenyebbek a részecskeméretre, valamint a camprofilok és a tolattűk érintkező felületeinek pontossága nagyon magas.

V. Kulcsfontosságú szempontok a forgattyús tengely tisztítóberendezés kiválasztásánál

• Forgattyús tengely típusa négy- vagy hatütemű motor, személygépkocsi vagy haszongépjármű – meghatározza a felszerelési specifikációkat és a ciklusidőt.

• Olajcsatorna-paraméterek a furat átmérője, hossza és a sarkok száma határozza meg a bevezető fúvóka típusát és a tisztítási nyomást.

• Specifikációs célok a tisztasági követelmény 3 mg-tól 30 mg-ig terjed, a részecskeméret 300 μm-től 600 μm-ig, ami közvetlenül meghatározza a folyamatlánc hosszát.

• Típusváltozat-kompatibilitás kevertpéldányos gyártás esetén figyelembe kell venni az automatikus fúvókacsere és a programváltási képességet.

• Hőmérséklet Vezérlés a tengelyszerű alkatrészek hőérzékenyek, és általában szobahőmérséklet ±5 °C-on belül történő hűtést igényelnek.

GYIK

K: Miért szükséges a forgattyús tengely olajcsatornáinak tisztításához akár 50 MPa nyomás is?

A: A ferde olajfuratok kis átmérőjűek, hosszú útvonalon haladnak, és sarokpontokat tartalmaznak, ezért a lerakódások erősen tapadnak. Az alacsony nyomás nem képes elegendő ütőerőt létrehozni a furaton belül a lerakódások leválasztására és kifújására. A 50 MPa gyakori beállítás hatxilinderes dízelmotoros teherautó-kulcsforgattyús tengelyekhez. A tényleges nyomásnak illeszkednie kell a furat átmérőjéhez, mélységéhez és anyagához; túlzott nyomás sérülést okozhat a furat nyílásánál.

K: Mi a különbség a forgattyús tengely tisztasága ≤8 mg és ≤30 mg között?

A: A ≤8 mg érték személygépkocsik forgattyús tengelyeire vonatkozik, míg a ≤30 mg érték teherautók forgattyús tengelyeire. A különbség főként a alkatrész szerkezetéből és az OEM-követelményekből ered. A személygépkocsik forgattyús tengelyei kisebbek, rövidebb olajcsatornákkal rendelkeznek és alacsonyabb maradék alappal, így szigorúbb célok érhetők el. A teherautók forgattyús tengelyei nagyobbak, nagyobb olajcsatorna-térfogattal rendelkeznek, ezért az abszolút értékek viszonylag lazábbak. Mindkét típusnak egyidejűleg meg kell felelnie a saját részecskeméret-specifikációinak.

K: Miért szabályozzák a munkadarab hőmérsékletét a forgattyús tengely tisztítása után?

V: A forgattyús tengelyek precíziós tengelyszerű alkatrészek. A szobahőmérséklettől való eltérés befolyásolja a következő méretmérési eredményeket és az összeszerelés illeszkedését. Emellett a magas hőmérséklet gyorsítja a felületen maradó nedvesség egyenetlen elpárolgását, ami vízfoltok kialakulásához vezethet. Ezért a forgattyús tengelyek tisztítóberendezései általában légkondicionáló hűtési folyamatot tartalmaznak, hogy a munkadarab hőmérsékletét visszaállítsák a szobahőmérséklet ±5 °C-os tartományába.

K: Ugyanazon a gépen tisztíthatók-e az elosztótengelyek és a forgattyús tengelyek?

V: Mindkettő tengelyszerű alkatrész, hasonló elveken alapulnak, de az elosztótengelyeknél kamlos kiemelkedések és letörölési követelmények vannak, míg a forgattyús tengelyeknél a ferde olajfuratok mélytisztítása a hangsúly. A folyamatkonfigurációk nem teljesen azonosak. A gyakorlatban általában külön-külön tervezik őket, vagy rugalmas modellt alkalmaznak, amely programváltással és automatikus fúvókacsere segítségével éri el a kompatibilitást.