Stroj za čiščenje glave cilindra: čiščenje vodne ovojnice na dveh postajah in oljnega kanala

Pregled

Glava motorja vsebuje gosto mrežo oljnih prehodov, zračnih prehodov in vodnih ovojev znotraj relativno kompaktnega sestavnega dela.

V primerjavi z blokom motorja ima glava valja običajno tanjše stene, višjo koncentracijo obdelanih odprtin in več med seboj povezanih notranjih prehodov. To naredi dostopnost za čiščenje, nadzor tlaka, sušenje in preverjanje čistosti še posebej pomembno.

Celoten postopek čiščenja glave valja lahko zato zahteva več posebnih operacij čiščenja namesto, da bi se zanašali izključno na splošno pršilno čiščenje.

V tem članku obravnavamo štiri ključne procesne enote za čiščenje glav valjev dizelskih motorjev, zlasti pa dvo-stanično čiščenje vodnih ovojev z blokado pod tlakom in čiščenje oljnih prehodov z vstavljanjem .

1. Kaj naredi čiščenje glave valja drugačno?

Glava valja je eden najbolj strukturno gostih sestavnih delov dizelskega motorja.

Glava valja šestvaljnega dizelskega motorja lahko vsebuje stotnike odprtine in prehodov , z oljnimi prehodi, zrakovi prehodi in vodnimi ovoji, razporejenimi po relativno omejenem prostoru.

To ustvari tri glavne izzive pri čiščenju.

1. Več vzajemno povezanih prehodov

Oljni, zrakovi in hladilni vodni prehodi so po sestavnem delu razporejeni in lahko med seboj povezani.

Umazanija, odstranjena z enega mesta, se med čiščenjem lahko premakne na drugo mesto.

Zato mora postopek čiščenja nadzorovati tako pretok tekočine kot tudi odstranjevanje umazanije.

2. Relativno tanki steni

Glave valjev imajo na splošno tanjše dele kot težki motorji.

Zato je treba tlak pri čiščenju, točke stika pritrdilnih naprav in pritisk pri pritrditvi izbrati zelo natančno, da se izognemo deformaciji ali poškodbam.

3. Različni zahtevi za čistočo za različna območja

Čistočo cilindrične glave pogosto ocenjujejo z različnimi merili za sprejemljivost za različna območja.

Na primer, osnovno telo cilindrične glave in vodni kanali lahko imajo različne zahteve glede čistoče in velikosti delcev.

Zato mora biti oprema zasnovana na podlagi dejanskih specifikacij za pregled, namesto da bi obravnavali celotno cilindrično glavo kot enotno območje za čiščenje.

2. Štirje ključni procesni moduli za čiščenje cilindrične glave

Tipičen sistem za čiščenje cilindrične glave lahko združi štiri glavne procesne module:

Turbulentno splošno čiščenje

Robot prenaša delovni kos skozi turbulentno komoro za čiščenje, s čimer zagotavlja čiščenje celotne površine.

Ta proces odpravlja kontaminacije na zunanjih površinah ter na relativno dostopnih odprtinah.

Točno usmerjeno čiščenje

Majhen robot, opremljen z posebno šobo, ciljno obdeluje posamezne odprtine.

Doseže globoke luknje in mesta, ki jih ni mogoče učinkovito očistiti z običajnim pršilnim čiščenjem.

Čiščenje vstavljanjem za kanal za olje

V kanal za olje se neposredno vstavi vitka šoba.

Šoba se premika skozi kanal, medtem ko prši, kar omogoča, da čistilna tekočina deluje neposredno na onesnaženje, ki je prilepljeno na notranje stene kanala.

Čiščenje z blokado tlaka v vodni ovojnici

Odpira vodne ovojnice so zaprta z namensko orodji, nato pa se čistilno tekočino prisili skozi notranjo votlino.

To ustvari močnejšo cirkulacijo znotraj vodne ovojnice in pomaga odstraniti livarski pesek ter druge ostankе.

Predstaviten sistem za cilindrično glavo šestcilindrskega dizelskega motorja

Predstaviten robotski stroj za čiščenje cilindričnih glav združuje:

Robotsko turbulentno čiščenje → ciljno pozicionirano čiščenje → čiščenje vstavljanjem za kanal za olje → čiščenje z blokado tlaka v vodni ovojnici na dveh postajah

Sistem uporablja mobilne valjaste transportne trakove za nalaganje in raznalaganje.

Ključni parametri

• Čas cikla: 209 sekund/kos
• Nalaganje/izvažanje: Premikljiv tovorni prenosnik
• Čiščenje: Rojbota rokovanje z delovnimi kosmi
• Čiščenje vodne ovojnice: Dvojni postajni tlakom zapirajoči način čiščenja
• Čiščenje oljnih kanalov: Vstavljalno čiščenje
• Sušenje: Rojbotsko ciljno izpihovanje + sekundarno mehansko izpihovanje + sesalno sušenje
• Hlajenje: Hladilno zrakovo hlajenje pred razložitvijo

3. Zakaj uporabljati dve postaji za čiščenje vodne ovojnice?

Vodna ovojnica je velika notranja votlina, ki nastane med litjem.

Lahko vsebuje znatne količine ostankov jedra (peska) in drugih onesnaževalcev iz litja.

Ena sama operacija blokiranja tlaka in izpiranja ne zagotavlja vedno zadostnega obsega čiščenja.

Akonfiguracija z dvema postajama zagotavlja dve zaporedni operaciji izpiranja vode v vodni ovojnici.

Glede na sestavni del in načrtovanje procesa lahko dve postaji nastavimo tako, da:

• Izvedeta grobo in nato fini izpir
• Obdelata različna območja vodne ovojnice
• Zagotovita dodatno izpostavljenost čiščenju
• Izboljšata stabilnost procesa za sestavne dele z visoko količino ostankov

Takšna vrsta procesne redundance je posebej uporabna pri litih glavah valjev.

Ostanki livarskega peska niso zgolj estetski problem. Če se delci ostanijo znotraj hladilnega sistema in se kasneje med obratovanjem motorja odpnejo, lahko vplivajo na hladilno vezje.

Natanek, pretok, način tesnjenja in zaporedje postaj je treba določiti z validacijo procesa za posamezne komponente.

4. Dve različni merili za sprejemljivo čistočo

Značilna aplikacija čiščenja šestcilindrske dizelske glave cilindrov uporablja dve skupini meril za čistočo.

Teleso glave cilindrov

To vključuje naslednje območja:

• Notranje in zunanje površine
• Zrakovodi
• Gležnje za razvodni gred
• Navojni otvori
• Druga določena območja

Čistoča: ≤220 mg

Velikost delcev: ≤1,2 mm

Vodni kanali

Čistost: ≤700 mg

Velikost delcev: ≤2,4 mm

Razlika med tema dvema specifikacijama odraža različne funkcionalne značilnosti in notranje prostornine obeh območij.

Teleso cilindrične glave vključuje površine in funkcionalne prehode, povezane s točnostjo, kjer lahko ostanki kontaminacije imajo neposrednejši vpliv.

Vodni plašč ima večjo notranjo prostornino in lahko vsebuje večjo začetno količino litinskih ostankov.

Za nakup opreme tehnična pogodba jasno določa:

• Mejo vsakega območja za pregled
• Način vzorčenja
• Metoda ekstrakcije
• Merjenje čistosti
• Merjenje velikosti delcev
• Sprejemni pogoji

5. Cilindrične glave osebnih vozil imajo različne zahteve

Za glave valjev osebnih vozil so zahteve lahko bistveno strožje zaradi višjih proizvodnih hitrosti in zahtevnejših specifikacij čistosti.

Predstaviten primer čistilne aplikacije za glave valjev osebnih vozil določa:

• Čistost oljnega sistema: ≤16 mg
• Čistost vodnega plašča: ≤10 mg
• Velikost delcev v oljnem otvoru VCT: ≤300 μm
• Sušenje: Relativno suha zunanja površina
• Oljne kanale: Brez ostankov vode ali čistilnega sredstva
• Temperatura: Temperatura površine delovnega predmeta znotraj ±2 °C okoljske temperature

To ponazarja pomembno točko pri izbiri čistilne opreme:

Splošne specifikacije za čiščenje glav valjev ne obstajajo.

Konfiguracijo stroja je treba razviti glede na dejanski del, proizvodni volumen, dogovor o čistosti in metodo pregleda.

6. Kako izbrati stroj za čiščenje glave cilindra

1. Začnite z določitvijo zahtev za čistočo

Najprej ugotovite, ali stranka ocenjuje telo glave cilindra in vodne kanale ločeno.

Če imajo različna območja različne zahteve glede čistoče, so lahko potrebni posebni postopki, kot so čiščenje z vstavljanjem in čiščenje pod tlakom z blokado.

Način pregleda je treba določiti pred končno nastavitvijo konfiguracije stroja.

2. Ocena zahtevanega ciklusnega časa

Proizvodni takt močno vpliva na arhitekturo opreme.

Pri glavah cilindrov za osebna vozila lahko znaša tipičen ciklusni čas 46 sekund/kos .

Taka visoka zmogljivost lahko zahteva več robotov, ki delujejo vzporedno.

Za komercialno dizelsko glavo valja predstaviti značilno časovno dobo 209 sekund/kos , kar omogoča drugačno konfiguracijo, ki združuje robothandling delovnih kosov z manjšimi roboti za ciljno čiščenje.

Ustrezen nastavitev je odvisen od dejanskih proizvodnih zahtev, ne pa le od poskušanja doseči najkrajšo možno časovno dobo.

3. Nadzor deformacije

Glave valjev lahko vsebujejo relativno tanke dele.

Oblikovanje pripravkov mora zagotavljati ustrezno podporo in izogibati se prekomernim lokalnim prijemnim silam.

Tlač čiščenja mora biti prav tako prilagojen strukturi sestavnega dela.

Nadzor temperature je še ena pomembna razmislitev, saj lahko velike razlike v temperaturah prispejo k toplotni deformaciji.

4. Upoštevajte število in razporeditev odprtin

Glava valja lahko vsebuje stotine odprtin in medsebojno povezanih prehodov.

Število in lega teh značilnosti neposredno vplivata na:

• Programiranje robota
• Število šob
• Zahteve za menjavo orodja
• Čas cikla čiščenja
• Oblikovanja pripravkov

Te dejavnike je treba izračunati že med načrtovanjem procesa, ne pa šele potem, ko je arhitektura stroja že določena.

5. Ocena sušilnega sistema

Sušenje je zlasti pomembno, kadar specifikacija čistosti zahteva, da notranji kanali ne vsebujejo nobene ostankove vode ali čistilne tekočine.

Kombinacija:

Ciljeno odpihavanje + mehansko odpihavanje + sušenje pod vakuumom

lahko obravnava tako zunanje površine kot težko dostopne notranje prehode.

Vakuumsko sušenje je še posebej uporabno tam, kjer je ostanki tekočine težko odstraniti le z običajnim pihanjem zraka.

7. Kako se čiščenje oljnih prehodov na glavi motorja primerja s čiščenjem bloka motorja?

Osnovni princip je podoben:

Vstavite šobo v prehod in neposredno očistite notranjo steno.

Vendar konfiguracija opreme ni nujno enaka.

Oljni prehodi na glavi motorja so pogosto krajši in imajo več vej.

Glavni oljni prehodi v bloku motorja pa so lahko daljši in bolj neprekinjeni.

Zato je treba naslednje parametre zasnovati glede na dejanski del:

• Premer šobe
• Globina vstavljanja
• Pot gibanja šobe
• Število trbužev
• Čiščilni tlak
• Hitrost toka
• Zaporedje prehodov

Osnovno načelo je enako, vendar mora pot izvrtine in konfiguracija opreme ustrezati dejanski geometriji prehoda.

Pogosta vprašanja

Zakaj za očiščevanje vodne ovojnice cilindrske glave potrebujemo tlakovno zapirano metodo?

Vodna ovojnica je litinski notranji prostor z relativno omejenimi odprtinami.

Običajno zunanje pršenje morda ne zagotovi dovolj intenzivnega pretoka tekočine skozi celoten prostor.

Tlakovno zapirano očiščevanje tesni ustrezne odprtine in prisili čistilno tekočino skozi vodno ovojnico, kar pomaga iznesti livarski pesek in druge ostankе iz prostora.

Zakaj so za telo cilindrske glave in vodno ovojnico dovoljene različne meje čistoče?

Ti dve območji imata različne funkcije, geometrije in notranje prostornine.

Telo cilindrske glave vsebuje funkcionalne in natančnostno pomembne območja, kot so zrakovodi, oljni kanali, ležaji kamšafta in obdelane površine.

Vodna ovojnica je večji litinski prostor in lahko vsebuje višjo začetno raven livarskih ostankov.

Zato so lahko ustrezna različna merila za sprejem.

Končne vrednosti je vedno treba določiti v skladu s specifikacijo stranke glede čistosti.

Kako se lahko nadzoruje deformacija glave cilindra med čiščenjem?

Treba je posebno pozornosti nameniti trem območjem:

1. Oblikovanja pripravkov — uporabiti ustrezno večtočkovno podporo in se izogibati prekomernemu lokalnemu pripenjanju.
2. Čiščilni tlak — tlak določiti glede na debelino stene in konstrukcijo sestavnega dela.
3. Ravnava temperature — izogibati se prevelikim razlikam v temperaturah, ki lahko prispejo k toplotni deformaciji.

Pri predstavitveni uporabi glave cilindra za osebno vozilo je zahteva glede površinske temperature znotraj 2 °C od okoljske temperature .

Ali je čiščenje oljnih kanalov glave cilindra enako kot čiščenje oljnih kanalov motorja?

Osnovno načelo čiščenja z vstavljanjem je enako, vendar se konfiguracija opreme razlikuje.

Oljni kanali na glavi valja lahko so krajši z več vejami, medtem ko so glavni oljni kanali na bloku motorja lahko daljši in bolj neprekinjeni.

Zato naj bi bili oblikovanje šob in poti njihovega gibanja razviti iz dejanskih risb sestavnih delov.

Zakaj se za sušenje glav cilindrov uporablja vakuum?

Zunanje površine se pogosto lahko sušijo z običajnim pihanjem z zrakom, vendar se voda in čistilno tekočino lahko ohranita znotraj globokih ali zaprtih kanalov.

Sušenje pod vakuumom pomaga odstraniti ostanki tekočine iz težko dostopnih notranjih območij.

Zelo uporabno je, kadar specifikacija čistoče zahteva, da oljni kanali ali drugi notranji otvori ne vsebujejo nobenih ostankov vode ali čistilne tekočine.

Zaključek

Čiščenje glave valja zahteva bolj usmerjeno arhitekturo postopka kot preprosto splošno pršilno čiščenje.

Predstaviten sistem za čiščenje šestivaljnega dizelskega cilindra glave združuje turbulentno splošno čiščenje, usmerjeno čiščenje z natančno pozicioniranjem, čiščenje z vstavljanjem v oljne kanale ter dvostanično tlakovno blokado vodnega plašča , sledi večstopenjsko pihanje z zrakom, sušenje pod vakuumom in ohlajanje.

Ključ izbire prave naprave ni le čistilni tlak ali čas cikla.

Oprema naj bi bila razvita okoli geometrije prehoda, konstrukcije vodnega plašča, debeline delovnega predmeta, meril čistosti, omejitev velikosti delcev, taktov proizvodnje in zahtev za sušenje .

Big Bird Industrial razvija sisteme za čiščenje cilindričnih glav na podlagi posebnih risb komponent in specifikacij čistosti, vključno s konfiguracijami za uporabo v komercialnih dizelskih motorjih in motorjih za osebna vozila.