一種軸承一體化維護保養(yǎng)裝置與方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種軸承一體化維護保養(yǎng)裝置和方法，在同一裝置內(nèi)實現(xiàn)軸承的高效清洗、干燥和注油的功能。軸承一體化維護保養(yǎng)裝置包括淋噴清洗組件、復(fù)合頻率超聲清洗組件、冷氣干燥組件、注油組件、氣路組件和控制系統(tǒng)。其中，復(fù)合頻率超聲波清洗組件包括復(fù)合頻率超聲波發(fā)生器、超聲換能器列陣和超聲波清洗槽；淋噴清洗組件內(nèi)安裝了多組淋噴噴頭和冷氣干燥噴頭，噴頭上的噴嘴方向可調(diào)。軸承一體化維護保養(yǎng)方法指在同一裝置內(nèi)完成淋噴清洗、復(fù)合頻率超聲波清洗、軸承干燥、軸承注油。其中，復(fù)合頻率超聲波清洗頻率范圍為15kHz～20kHz和25kHz～30kHz；淋噴清洗時，在同一淋噴組件內(nèi)的單次清洗中，從上下兩個方向完成對軸承的高壓直沖和高壓斜沖。
【專利說明】一種軸承一體化維護保養(yǎng)裝置與方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種軸承維護保養(yǎng)裝置和方法，尤其是包括淋噴清洗組件、超聲波清洗組件、干燥組件和注油組件的軸承維護保養(yǎng)裝置和包括淋噴清洗、超聲波清洗、軸承干燥、軸承注油步驟的軸承維護保養(yǎng)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]軸承在使用一段時間后需要定期進行維護保養(yǎng)，清洗雜質(zhì)油污，重新注油保養(yǎng)，以提高其精度，進而延長使用壽命。為了縮短維護保養(yǎng)時間，改善一線工作條件，提高維護質(zhì)量、工作效率和保障效益，軸承的維護往往要求在軸承的使用地現(xiàn)場拆卸并進行現(xiàn)場維護，這就要求軸承維護保養(yǎng)裝置能夠?qū)崿F(xiàn)高效清洗、干燥和注油功能，同時該裝置要多功能一體化，具備體積小、方便移動、經(jīng)濟性好等實用特點。
[0003]目前，市場上鮮少見到同時具備清洗、干燥和注油等功能的一體化裝置，大多是基于工業(yè)流水線或批量清洗的大型清洗裝置。該類裝置其一不具備一體化維護的功能，軸承注油需要在單獨的裝置中完成，其二不利于野外或移動使用。現(xiàn)有技術(shù)中，文獻《軸承清洗補油裝置》(《機械設(shè)計與制造》，2005.02，P79-81)披露了一種軸承清洗補油裝置，該裝置的應(yīng)用領(lǐng)域與本發(fā)明最接近，但該裝置僅包括了一個滾轉(zhuǎn)式清洗機構(gòu)和液壓補油機構(gòu)，沒有注油組件，不能實現(xiàn)軸承的快速清潔和干燥，同時，該滾轉(zhuǎn)式清洗機構(gòu)對軸承的清潔度有限，無法有效清洗軸承的空穴、狹縫、凹槽、微孔。申請?zhí)枮?01010201432的發(fā)明專利申請?zhí)岢隽艘环N小型軸承清洗機，該裝置為大批量的小型軸承清洗流水線，不適用于現(xiàn)場拆卸的少量軸承的維護；該申請?zhí)岢龅那逑垂に嚢ㄍ舜?、淋噴清洗、超聲波清洗、風干和烘干，但沒有披露淋噴清洗和超聲波清洗的關(guān)鍵技術(shù)，也不具備軸承注油功能。綜上所述，現(xiàn)有技術(shù)中還沒有專用的軸承一體化維護保養(yǎng)裝置，來滿足軸承在拆卸現(xiàn)場的快速維護保養(yǎng)要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種軸承一體化維護保養(yǎng)裝置和方法，它能夠在同一裝置內(nèi)實現(xiàn)軸承的高效清洗、干燥和注油的功能，克服現(xiàn)有技術(shù)中無法在一線環(huán)境快速、有效、集成的維護保養(yǎng)軸承。
[0005]本發(fā)明提出的軸承一體化維護保養(yǎng)裝置包括了淋噴清洗組件、復(fù)合頻率超聲清洗組件、冷氣干燥組件、注油組件、氣路組件和控制系統(tǒng)。其中，復(fù)合頻率超聲波清洗組件包括復(fù)合頻率超聲波發(fā)生器、兩種不同頻率的超聲換能器交錯組成的換能器列陣和超聲波清洗槽，超聲波清洗槽底部和淋噴清洗組件內(nèi)安裝了智能溫控加熱裝置；淋噴清洗組件內(nèi)安裝了 2?6組淋噴噴頭和I?4組冷氣干燥噴頭，每組噴頭有上下各一個噴嘴，噴嘴的水平和俯仰方向均可調(diào)。
[0006]本發(fā)明提出的軸承一體化維護保養(yǎng)方法為:在同一裝置內(nèi)完成淋噴清洗、復(fù)合頻率超聲波清洗、軸承干燥、軸承注油。其中，復(fù)合頻率超聲波清洗尤其指雙頻超聲波，頻率范圍分別為:15kHz?20kHz和25kHz?30kHz ;淋噴清洗步驟能夠在同一淋噴清洗組件內(nèi)的單次淋噴清洗中，同時從上下兩個方向完成對軸承的高壓直沖和高壓斜沖。該軸承一體化維護保養(yǎng)方法與本發(fā)明提出的軸承一體化維護保養(yǎng)裝置屬于一個總的發(fā)明構(gòu)思，即在同一裝置中完成軸承的淋噴清洗、復(fù)合頻率超聲清洗、干燥和注油，是該發(fā)明構(gòu)思下的方法輸出和產(chǎn)品輸出。
[0007]本發(fā)明所指的軸承一體化維護保養(yǎng)裝置與方法具體如下。
[0008]1.軸承一體化維護保養(yǎng)裝置
[0009]本發(fā)明所述的軸承一體化維護保養(yǎng)裝置包括淋噴清洗組件3、復(fù)合頻率超聲波清洗組件2、冷氣干燥組件4、注油組件5、氣路組件6、控制系統(tǒng)1，如附圖1所示。
[0010](I)控制系統(tǒng)I
[0011]控制系統(tǒng)I向裝置中的各個組件供電和發(fā)指令，進行操作控制并顯示當前操作狀態(tài)。
[0012](2)淋噴清洗組件3
[0013]淋噴清洗組件3包括一個淋噴清洗池、淋噴清洗池蓋、軸承支座、固定夾具、聯(lián)軸機構(gòu)、電機、變頻控制機構(gòu)、清洗液循環(huán)壓力機構(gòu)、清洗液溫度控制機構(gòu)、淋噴噴頭、清洗液回收槽和清洗液回路。
[0014]淋噴清洗池中心位置是軸承支座和固定夾具，淋噴清洗池壁在圓周方向均勻分布2?6組淋噴噴頭和I?4組冷氣干燥噴頭，每組噴頭有上下各一個噴嘴，噴嘴與噴頭主體之間通過球頭鉸接，噴嘴水平和俯仰方向均可調(diào)，以適應(yīng)軸承不同角度和位置的清洗和干燥，有利于不同尺寸軸承維護時的噴嘴角度調(diào)整。
[0015]軸承支座和固定夾具之間夾放待清洗軸承，兩者可拆卸連接(如螺紋連接或卡接)。軸承支座下方通過聯(lián)軸機構(gòu)與電機相連，電機受變頻控制機構(gòu)控制，帶動軸承淋噴清洗和冷氣干燥時的軸承旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)速度可由控制系統(tǒng)I調(diào)節(jié)。
[0016]淋噴清洗池底部有清洗液回收槽。淋噴清洗時,清洗液循環(huán)壓力機構(gòu)內(nèi)的高壓清洗液經(jīng)由清洗液溫度控制機構(gòu)調(diào)整溫度后，輸出至淋噴噴頭，由噴嘴噴射到軸承上后流入淋噴清洗池底，經(jīng)由清洗液回收槽回收至清洗液循環(huán)壓力機構(gòu),在機構(gòu)內(nèi)完成過濾、加壓和循環(huán)使用。
[0017]當清洗液不足時，清洗液循環(huán)壓力機構(gòu)內(nèi)補油罐自動向機構(gòu)油箱補油。清洗液溫度控制機構(gòu)內(nèi)有智能溫控加熱裝置，當環(huán)境溫度低于20°C時，智能溫控加熱裝置開始對淋噴清洗液加熱，加熱溫度在(TC?100°C可調(diào)。淋噴清洗液的加熱溫度通過控制系統(tǒng)I設(shè)定，最佳的加熱溫度范圍為40°C?60°C。
[0018](3)復(fù)合頻率超聲波清洗組件2
[0019]超聲波清洗組件為復(fù)合頻率超聲波清洗組件2，由復(fù)合頻率超聲波發(fā)生器、兩種不同頻率的超聲換能器交錯組成的換能器列陣和超聲波清洗槽組成。超聲換能器換能器的頻率與復(fù)合頻率超聲波發(fā)生器發(fā)出頻率一致。超聲波清洗槽底部安裝了智能溫控加熱裝置，當環(huán)境溫度低于20°C時對超聲波清洗槽內(nèi)的清洗液進行加熱，加熱溫度在OV?100°C可調(diào)。淋噴清洗液的加熱溫度通過控制系統(tǒng)I設(shè)定，最佳的加熱溫度范圍為40°C?60°C。
[0020](4)冷氣干燥組件4
[0021]冷氣干燥組件4與淋噴清洗組件3共用淋噴清洗池、淋噴清洗池蓋、軸承支座、固定夾具、聯(lián)軸機構(gòu)、電機、變頻控制機構(gòu)，另外還包括冷氣干燥噴頭和冷氣干燥氣路。
[0022]干燥時，電機與變頻控制機構(gòu)、聯(lián)軸機構(gòu)、軸承支座與固定夾具帶動軸承高速旋轉(zhuǎn)，氣路組件6開始供氣，冷氣經(jīng)冷氣干燥氣路和冷氣干燥噴頭上的噴嘴吹向軸承。冷氣噴嘴與噴頭主體球頭鉸接，噴嘴水平和俯仰方向均可調(diào)，以適應(yīng)不同尺寸的軸承干燥時的噴嘴角度調(diào)整。
[0023](5)注油組件5
[0024]注油組件5包括注油蓋、注油罩、注油擋板、軸承支座、注油筒和油料活塞。軸承注油在注油罩內(nèi)完成，因此，注油罩內(nèi)腔的形狀和大小與軸承外圈尺寸配合，以有效限位軸承并防止過量注油。注油擋板上開有若干注油孔，注油孔呈圓周均勻分布，注油擋板中間開孔，用于緊固連接軸承支座。注油筒內(nèi)裝有潤滑脂，筒內(nèi)油料活塞可在氣路組件6注油氣缸的作用下作動。
[0025]注油時，控制系統(tǒng)I控制氣路組件6向注油氣缸供氣，推進油料活塞，將潤滑脂經(jīng)由注油孔從注油筒中擠出，完成軸承的內(nèi)圈、滾子和外圈的注油。預(yù)設(shè)多種軸承的注油量，在注油時，選擇軸承的注油量，控制系統(tǒng)I控制注油氣缸的電磁閥通斷時間，根據(jù)預(yù)設(shè)的數(shù)值，控制注油氣缸供氣量，達到定量注油的效果。
[0026](6)氣路組件6
[0027]氣路組件6包括空壓機、空氣濾、冷氣瓶、壓力表、單向活門、排氣閥門、減壓閥、電磁閥、淋噴清洗池蓋升降氣缸、注油蓋升降氣缸、注油氣缸和冷氣干燥氣路。采用空氣和冷氣瓶兩種供氣方式。控制系統(tǒng)I控制各個電磁閥的通斷，進而控制淋噴清洗池蓋升降氣缸、注油蓋升降氣缸、注油氣缸和冷氣干燥氣路，實現(xiàn)淋噴清洗池蓋和注油蓋的升降、注油筒內(nèi)油料活塞的推進和冷氣干燥氣路的通斷。
[0028]2.軸承一體化維護保養(yǎng)方法
[0029]在完成軸承一體化維護保養(yǎng)裝置設(shè)計的同時，本發(fā)明提出一種軸承一體化維護保養(yǎng)方法。該方法包括在同一裝置內(nèi)完成以下步驟:
[0030]步驟一:使用清洗液淋噴清洗軸承；
[0031]步驟二:將所述經(jīng)過淋噴清洗的軸承進行超聲波清洗；
[0032]步驟三:將所述經(jīng)過超聲波清洗的軸承進行干燥；
[0033]步驟四:將所述經(jīng)過干燥的軸承進行定量注油。
[0034](I)淋噴清洗
[0035]在淋噴清洗組件3中完成步驟一所述的軸承淋噴清洗。清洗過程為:加壓清洗液，形成高壓液柱，通過高壓淋噴噴嘴噴射軸承，將軸承的大塊油垢剝離，同時電機帶動軸承低速旋轉(zhuǎn)，使軸承周圍被均勻高壓噴射，并將剝離油污和清洗液離心甩出。根據(jù)軸承的油污程度和清洗效果，可以調(diào)整淋噴時軸承旋轉(zhuǎn)速度，也可以多次淋噴清洗。
[0036]淋噴清洗組件3中有多個淋噴噴頭，每個淋噴噴頭有上下各一個淋噴噴嘴。軸承淋噴清洗時，上下兩個方向同時受到高壓清洗液的沖洗，避免了單次淋噴清洗后需要翻轉(zhuǎn)軸承的操作。每個淋噴噴嘴的水平和俯仰方向均可調(diào)。使用時，根據(jù)軸承的尺寸大小，調(diào)整淋噴噴嘴的俯仰角度，使其對準軸承的沖洗面。根據(jù)軸承類型、尺寸、油污位置等情況，調(diào)整淋噴噴嘴的水平方向，使部分淋噴噴嘴的高壓清洗液噴射方向正對軸承沖洗面，即高壓直沖；另一部分淋噴噴嘴對準需要重點清洗的軸承空穴、狹縫、凹槽、微孔等結(jié)構(gòu)，其高壓清洗液噴射方向與軸承沖洗面的切面有一定夾角，即高壓斜沖。這樣，就實現(xiàn)了在同一淋噴清洗組件3內(nèi)的單次淋噴清洗中，同時從上下兩個方向完成對軸承的高壓直沖和高壓斜沖。
[0037]為節(jié)約使用清洗液，降低環(huán)境污染，淋噴清洗使用的清洗劑在淋噴清洗組件內(nèi)循環(huán)使用。為提高清洗效率，在環(huán)境溫度低于20°C時，加熱清洗液，最佳的加熱溫度范圍為40°C?60°C。淋噴清洗結(jié)束時，軸承表面大塊油垢和雜質(zhì)已經(jīng)基本清理完畢，肉眼觀察軸承表面不存在明顯油垢、雜質(zhì)。
[0038](2)超聲波清洗
[0039]在超聲波清洗組件中完成步驟二所述的軸承超聲波清洗。經(jīng)過淋噴清洗，軸承表面的大塊油垢和雜質(zhì)已經(jīng)剝離，步驟二是利用超聲波的“空化效應(yīng)”清洗軸承殘余的微小污垢。經(jīng)過淋噴清洗后的殘余污垢與軸承表面結(jié)合強度較高，因此，本發(fā)明在選擇超聲波頻段時采用了低頻超聲波。
[0040]由于單頻超聲波在清洗過程中會在清洗槽內(nèi)形成駐波，使清洗槽內(nèi)聲場分布不均勻，影響清洗效果的均勻性，故本發(fā)明對軸承進行超聲波清洗時采用復(fù)合頻率超聲波，改善清洗槽內(nèi)的聲場分布，從而改善清洗效果。為了能夠在超聲波清洗槽內(nèi)形成均勻分布的聲場，超聲波換能器的布放也非常重要。本發(fā)明采用兩種不同頻率的超聲波換能器交錯均勻布放的方法。
[0041]為了降低環(huán)境溫度對超聲波清洗效果的影響，在環(huán)境溫度低于20°C時，對超聲波清洗液進行加熱，最佳的加熱溫度范圍為40°C?60°C。
[0042](3)冷氣干燥
[0043]在冷氣干燥組件4中完成步驟三所述的軸承干燥。清洗后的軸承必須干燥處理，便于檢查軸承清洗效果和進一步注油維護。本發(fā)明采用離心式冷氣干燥法，冷氣噴嘴對準軸承從上下兩個方向吹出冷氣，同時電機帶動軸承旋轉(zhuǎn)，軸承在離心力作用下甩出清洗液，并均勻接受來自上下兩個方向的冷氣吹除。
[0044](4)定量注油
[0045]在注油組件5中完成步驟四所述的軸承定量注油。本發(fā)明采用擠壓式注油方式，通過推進活塞，從注油筒內(nèi)經(jīng)注油孔擠壓出潤滑脂，注油孔對準軸承注油位置，周向均勻的完成注油。預(yù)置不同軸承保養(yǎng)時的注油量，在注油時選擇軸承的注油量，定量向軸承注油。這種注油方法注油效率高，操作方便，節(jié)省潤滑脂，注油均勻且飽滿。
[0046]本發(fā)明的有益效果是:所述的軸承一體化維護保養(yǎng)裝置和方法能夠在同一裝置內(nèi)完成軸承淋噴清洗、復(fù)合頻率超聲波清洗、干燥和注油的維護保養(yǎng)功能。所述的軸承一體化維護保養(yǎng)裝置功能齊全，體積小，方便移動，雖然裝置單次維護操作的軸承數(shù)量有限，但操作方便，清洗注油速度快，效率極高，單次淋噴清洗時間通常為1.5分鐘、超聲波清洗時間為2分鐘，注油時間為2秒鐘。本發(fā)明提出的裝置和方法對軸承的清潔度高且一致，注油均勻且飽滿，工作穩(wěn)定性和效果一致性好，對軸承無損傷，非常適合一線或野外環(huán)境的就地軸承快速保養(yǎng)。所述的軸承一體化維護保養(yǎng)方法步驟清晰，通用性好，容易實現(xiàn)，設(shè)計思路充分考慮了軸承零件在一線或野外環(huán)境維護中的各個影響因素，適用于一線或野外環(huán)境就地的軸承快速保養(yǎng)。綜上所示，本發(fā)明提出的軸承一體化維護保養(yǎng)裝置和方法具有突出的實質(zhì)性特點和顯著的技術(shù)進步?！緦＠綀D】

【附圖說明】
[0047]圖1為軸承一體化維護保養(yǎng)裝置結(jié)構(gòu)示意圖，其中，1-控制系統(tǒng)、2-復(fù)合頻率超聲波清洗組件、3-淋噴清洗組件、4-冷氣干燥組件、5-注油組件、6-氣路組件。
[0048]圖2為淋噴清洗組件與冷卻清洗組件結(jié)構(gòu)示意圖，其中，1-控制系統(tǒng)、6-氣路組件、7-淋噴清洗池蓋、8-淋噴清洗池、9-固定夾具、10-軸承支座、11-聯(lián)軸機構(gòu)、12-電機、13-變頻控制機構(gòu)、14-清洗液循環(huán)壓力機構(gòu)、15-清洗液溫度控制機構(gòu)、16-頂桿、17-清洗液回收槽、18-清洗液回路、19-清洗液回路、20-淋噴噴頭、21-淋噴噴嘴、22-冷氣干燥氣路、23-冷氣干燥噴頭、24-冷氣噴嘴、25-淋噴清洗池蓋升降氣缸。
[0049]圖3為超聲波清洗組件與冷氣干燥組件結(jié)構(gòu)示意圖，其中，1-控制系統(tǒng)、26-超聲波清洗槽、27-超聲波換能器列陣、28-復(fù)合頻率超聲波發(fā)生器、29-智能溫控加熱裝置。
[0050]圖4為9X3超聲波換能器陣列示意圖，其中，圓形代表一個換能器，白色和豎條紋表示兩種不同頻率。
[0051]圖5為注油組件結(jié)構(gòu)示意圖，其中，6-氣路組件、30-頂桿、31-注油蓋、32-注油罩、33-軸承支座、34-注油孔、35-注油擋板、36-注油筒、37-油料活塞、38-注油氣缸、39-排氣孔、40-注油蓋升降氣缸。
[0052]圖6為注油擋板的注油孔分布示意圖，其中，34-注油孔、35-注油擋板。
[0053]圖7為氣路組件結(jié)構(gòu)示意圖，其中，22-冷氣干燥氣路、25-淋噴清洗池蓋升降氣缸、38-注油氣缸、40-注油蓋升降氣缸、41-空壓機、42-空氣濾、43-排氣閥門、44-單向活門、45-冷氣瓶、46-壓力表、47-單向活門、48?51為壓力表、52?55為減壓閥、56?59為電磁閥。
[0054]圖8為注油蓋與注油罩組合體的俯視示意圖，其中，31-注油蓋、32-注油罩、39-排氣孔。
[0055]圖9為軸承一體化維護保養(yǎng)方法流程。
[0056]圖10為淋噴清洗軸承流程。
[0057]圖11為復(fù)合頻率超聲波清洗軸承流程。
[0058]圖12為冷氣干燥流程。
[0059]圖13為軸承注油流程。
[0060]圖14為軸承淋噴清洗時淋噴噴嘴水平方向調(diào)整夾角的俯視示意圖，其中，9-固定夾具、21-淋噴噴嘴、60-待清洗軸承，e -淋噴噴嘴水平方向偏轉(zhuǎn)角度，即淋噴噴嘴高壓清洗液噴射方向與軸承沖洗面的切面夾角，e淋噴噴嘴水平方向偏轉(zhuǎn)最大角度，即淋噴噴嘴高壓清洗液噴射方向與軸承沖洗面的切面最大夾角，
【具體實施方式】
[0061]在飛機的一線或野外環(huán)境維護中，要求每飛行20?30個起落或懷疑軸承潤滑不良時，需要對機輪軸承進行清洗檢查并重新加注潤滑脂。此項工作目前一直采用毛刷蘸煤油(或汽油)的方式清洗軸承、用手按壓潤滑脂的手工操作方法完成。拆卸下來的軸承需要在機場(外場)的一線環(huán)境條件下高效進行清洗檢查和重新加注潤滑脂，以保證隨行任務(wù)的順利完成，減少地面維修保障時間，改善一線維修工作條件，提高飛機的完好率和再次出動率有重要意義。為此，本發(fā)明提供了一種軸承一體化維護保養(yǎng)裝置和方法。[0062]1.軸承一體化維護保養(yǎng)裝置
[0063]本發(fā)明所述的軸承一體化維護保養(yǎng)裝置包括淋噴清洗組件3、復(fù)合頻率超聲波清洗組件2、冷氣干燥組件4、注油組件5、氣路組件6、控制系統(tǒng)I。附圖2至附圖8非限制性的公開了本發(fā)明涉及的裝置具體實施例結(jié)構(gòu)示意圖，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明涉及的裝置作進一步描述。
[0064]如圖1所示，軸承一體化維護保養(yǎng)裝置包括淋噴清洗組件3、復(fù)合頻率超聲波清洗組件2、冷氣干燥組件4、注油組件5、氣路組件6、控制系統(tǒng)I。
[0065](I)控制系統(tǒng)I
[0066]控制系統(tǒng)I為整個裝置所有組件供電和發(fā)送各指令，采集和分析各類信號，設(shè)定具體參數(shù)，實現(xiàn)操作控制和信號反饋，并顯示裝置當前操作狀態(tài)。
[0067](2)淋噴清洗組件3
[0068]如圖2所示，淋噴清洗組件3包括一個淋噴清洗池8、淋噴清洗池蓋7、軸承支座
10、固定夾具9、聯(lián)軸機構(gòu)11、電機12、變頻控制機構(gòu)13、清洗液循環(huán)壓力機構(gòu)14、清洗液溫度控制機構(gòu)15、淋噴噴頭20、清洗液回路18和清洗液回路19。淋噴清洗池8上方為淋噴清洗池蓋7，池內(nèi)中心位置是軸承支座10和固定夾具9，兩者螺紋連接，用于固定限位待清洗軸承。淋噴清洗池8池壁在圓周方向均勻分布2?6組淋噴噴頭20和I?4組冷氣干燥噴頭23，每組噴頭有上下各一個噴嘴，分別為淋噴噴嘴21和冷氣噴嘴24。淋噴噴嘴21與淋噴噴頭20主體之間通過球頭鉸接，球頭鉸內(nèi)有一通孔作為高壓清洗液通道。淋噴噴嘴21的水平和俯仰方向均可調(diào)，以適應(yīng)軸承不同角度和位置的清洗，有利于不同尺寸軸承清洗時的淋噴噴嘴21角度調(diào)整。
[0069]淋噴清洗池8底部為網(wǎng)孔隔板，網(wǎng)孔隔板下方有清洗液回收槽17，連接清洗液回路18，使清洗液經(jīng)清洗液回路18流入清洗液循環(huán)壓力機構(gòu)14。清洗液循環(huán)壓力機構(gòu)14內(nèi)部有過濾網(wǎng)、滾筒、沉淀槽、高壓泵、清洗液油箱等過濾、加壓、油料設(shè)備。清洗液循環(huán)壓力機構(gòu)14后接清洗液溫度控制機構(gòu)15，主要包括一個智能溫控加熱裝置，由加熱片和溫度傳感器構(gòu)成。清洗液溫度控制機構(gòu)15連接清洗液回路19，再接入淋噴清洗池8內(nèi)的2?6組淋噴噴頭20，最終由淋噴噴嘴21噴射出高壓霧狀清洗液。
[0070]淋噴清洗池8底部中心位置有一通孔，密封卡位聯(lián)軸機構(gòu)11。聯(lián)軸機構(gòu)11上方連接軸承支座10，下方連接電機12，三者同軸通心，電機12受變頻控制機構(gòu)13控制。變頻控制機構(gòu)13、清洗液循環(huán)壓力機構(gòu)14和清洗液溫度控制機構(gòu)15均直接受控制系統(tǒng)I指令控制，同步工作，有電纜與控制系統(tǒng)I連接。
[0071]淋噴清洗池蓋7兩側(cè)各通過一頂桿16連接淋噴清洗池蓋升降氣缸25。
[0072](3)復(fù)合頻率超聲波清洗組件2
[0073]如圖3所示，復(fù)合頻率超聲波清洗組件2由上至下依次由復(fù)合頻率超聲波發(fā)生器28、超聲換能器列陣27和超聲波清洗槽26組成。其中，超聲波清洗槽26底部安裝了智能溫控加熱裝置29。
[0074]實施例中使用的復(fù)合頻率超聲波發(fā)生器28為雙頻超聲波發(fā)生器，頻率范圍分別為:15kHz?20kHz和25kHz?30kHz。本發(fā)明在選擇超聲波頻段時采用了低頻超聲波(低于50kHz)。在選擇超聲波雙頻范圍時，考慮到超聲波頻率越低，液體受到的壓縮和稀疏作用有更長的時間間隔，使氣泡在崩潰前能生長到較大的尺寸，空化強度更高，因此，選擇15kHz?20kHz的超聲波清洗頻率更有利于牢固黏著油垢的清除。針對軸承狹縫、凹槽和微孔等結(jié)構(gòu)處的油垢難以去除的情況，適當提高超聲波頻率，能夠在同樣聲強下產(chǎn)生更多的空化泡，穿透力增強，空化噪聲較小，因此，選擇25kHz?30kHz的頻率作為雙頻超聲波清洗的高頻段。
[0075]實施例中使用的超聲換能器列陣27是兩種不同頻率的超聲換能器交錯組成的換能器列陣，超聲換能器的頻率與雙頻超聲波發(fā)生器發(fā)出的超聲波頻率一致且工作頻率自動跟蹤，使輸出匹配更佳，功率更加強勁，效率更高。圖4提供了一種超聲波9 X 3換能器列陣的排布不意圖，圖中圓形代表一個換能器，白色和豎條紋表不兩種不同頻率，兩種不同頻率的換能器交錯排布，構(gòu)成換能器列陣。兩種不同頻率的超聲換能器交錯組成的換能器列陣設(shè)計能夠有效降低了單個換能器的輸入功率，減小了對清洗軸承的空化腐蝕，克服超聲波清洗槽內(nèi)駐波的問題，確保聲場分布均勻，提高清洗效果的均勻性，滿足多個軸承清洗面積較大的要求。
[0076](4)冷氣干燥組件4
[0077]如圖2所示，冷氣干燥組件4與淋噴清洗組件3共用淋噴清洗池8、淋噴清洗池蓋
7、軸承支座10、固定夾具9、聯(lián)軸機構(gòu)11、電機12、變頻控制機構(gòu)13，除以上結(jié)構(gòu)以外，冷氣干燥組件4還包括I?4組冷氣干燥噴頭23和冷氣干燥氣路22。每組冷氣干燥噴頭23有上下各一個冷氣噴嘴24。冷氣噴嘴24與冷氣干燥噴頭23的主體之間采用球頭鉸接，球頭鉸內(nèi)有一通孔作為冷氣通道。冷氣噴嘴24水平和俯仰方向均可調(diào)，以適應(yīng)軸承不同角度和位置的干燥，有利于不同尺寸軸承干燥時的冷氣噴嘴24角度調(diào)整。
[0078]冷氣干燥時，電機12與變頻控制機構(gòu)13、聯(lián)軸機構(gòu)11、軸承支座10與固定夾具9帶動軸承旋轉(zhuǎn)，氣路組件6開始供氣，冷氣經(jīng)冷氣干燥氣路22和冷氣干燥噴頭23上的冷氣噴嘴24吹向軸承。冷氣噴嘴24的方向可調(diào)，以不同尺寸大小的軸承干燥。
[0079](5)注油組件5
[0080]如圖5所示，注油組件5包括注油蓋31、注油罩32、注油擋板35、軸承支座33、注油筒36和油料活塞37。
[0081]注油組件5的上部為注油蓋31和注油罩32，兩者緊密連接，并且注油蓋31未完全覆蓋注油罩32的上表面。注油蓋31兩側(cè)通過頂桿30與注油蓋升降氣缸40連接。注油罩32內(nèi)腔形狀與尺寸大小與需要注油的軸承外圈尺寸配合。注油罩32上有一排氣孔39，該孔為通孔，下通注油罩32內(nèi)腔，上通注油罩32未被注油蓋31覆蓋的上表面。圖8非限制性的公開了一種注油蓋31和注油罩32的組合關(guān)系，圖8所示實施例中，注油蓋31為長條形桿狀，注油罩32為圓柱體，兩者上表面的幾何中心在俯視圖中重疊，且注油蓋31的短邊長度小于注油罩32圓形截面直徑，使得注油蓋31未完全覆蓋注油罩32的上表面。
[0082]注油組件5的下部有一注油擋板35，注油擋板35上開有若干注油孔34，注油孔34以注油擋板35的幾何中心為圓心，呈圓周均勻分布，注油擋板35中間開孔，用于緊固連接軸承支座33。注油擋板35下方密封連接注油筒36，筒內(nèi)存放潤滑脂。注油筒36底部有油料活塞37，活塞底部連接注油氣缸38，在注油氣缸38的作用下，油料活塞37可以在注油筒36內(nèi)上下運動。
[0083]圖5中的實施例以滾子軸承為例，將注油罩32內(nèi)腔設(shè)計為與飛機機輪滾子軸承尺寸相適應(yīng)的形狀，注油擋板35上設(shè)計了三圈注油孔，內(nèi)圈直徑對應(yīng)軸承內(nèi)圈直徑，中圈直徑對應(yīng)軸承滾子，外圈直徑對應(yīng)軸承外圈直徑。注油擋板35的三圈注油孔結(jié)構(gòu)示意如圖6所示。注油時，控制系統(tǒng)I控制注油氣缸電磁閥58的通斷時間，控制對注油氣缸38的供氣量，按照預(yù)先設(shè)定定量推進油料活塞，將潤滑脂經(jīng)由注油孔從注油筒中擠出，完成軸承的內(nèi)圈、滾子和外圈的定量均勻注油。
[0084](6)氣路組件6
[0085]如圖7所示，氣路組件6包括空壓機41、空氣濾42、冷氣瓶45、壓力表46、單向活門44、單向活門47、排氣閥門43、壓力表48?51、減壓閥52?55、電磁閥56?59、淋噴清洗池蓋升降氣缸25、注油蓋升降氣缸40、注油氣缸38和冷氣干燥氣路22。電磁閥56?59與控制系統(tǒng)I電纜連接。氣路組件6采用空壓機41和冷氣瓶45并聯(lián)的方式向淋噴清洗池蓋升降氣缸25、注油蓋升降氣缸40、注油氣缸38和冷氣干燥氣路22四路執(zhí)行終端供氣，四路的壓力可以根據(jù)需要，分別通過對應(yīng)的減壓閥52?55進行調(diào)節(jié)。
[0086]2.軸承一體化維護保養(yǎng)方法
[0087]附圖9至附圖13非限制性的公開了本發(fā)明涉及方法的實施步驟，下面結(jié)合裝置操作步驟和附圖對本發(fā)明涉及的方法作進一步描述。
[0088]本發(fā)明所述的軸承一體化維護保養(yǎng)方法包括了淋噴清洗、復(fù)合頻率超聲波清洗、冷氣干燥和軸承注油四個步驟，如圖9所示。
[0089]步驟A:淋噴清洗軸承。
[0090]圖10中公布了淋噴清洗軸承的流程，具體如下。
[0091](I)接通系統(tǒng)電源和空壓機41冷氣源。
[0092](2)判斷環(huán)境溫度是否過低，是否需要加熱煤油清洗液。當環(huán)境溫度低于20°C時，控制系統(tǒng)I接到溫度傳感器信號，提示對航空煤油清洗液加熱。操作控制系統(tǒng)I面板，設(shè)置清洗液加熱溫度，最佳溫度范圍為40°C?60°C，然后啟動清洗液溫度控制機構(gòu)15內(nèi)的智能溫控加熱裝置對航空煤油加熱，當智能溫控加熱裝置感應(yīng)到清洗液溫度達到設(shè)定溫度時，自動停止加熱，進入保溫狀態(tài)，保持清洗液恒溫，直至軸承淋噴清洗完畢。
[0093](3)控制氣路機構(gòu)中的電磁閥56，向淋噴清洗池蓋升降氣缸25供氣，推動頂桿16，打開淋噴清洗池蓋7。將軸承限位在軸承支座10上，用固定夾具9夾緊。
[0094](4)調(diào)整6個淋噴噴頭20上的12個淋噴噴嘴21，使其對準軸承待清洗部位。12個淋噴噴嘴21分為上下兩組，每組各6個，淋噴清洗時，從上下兩個方向同時噴射出高壓清洗液，沖洗軸承。為了實現(xiàn)在同一淋噴清洗組件3內(nèi)的單次淋噴清洗中，同時從上下兩個方向完成對軸承的高壓直沖和高壓斜沖，需要調(diào)整淋噴噴嘴21的方向。
[0095]首先根據(jù)軸承的尺寸大小，調(diào)整淋噴噴嘴21的俯仰角度，使其對準軸承的沖洗面。
[0096]然后，根據(jù)軸承類型、尺寸、油污位置等情況，調(diào)整淋噴噴嘴21的水平方向，具體調(diào)整角度可參考圖14解釋。圖14中示意了淋噴噴嘴21水平方向的夾角調(diào)整，圖中，設(shè)淋噴噴嘴21高壓清洗液噴射方向與軸承沖洗面的切面夾角為0，則0即為淋噴噴嘴21水平方向的偏轉(zhuǎn)角度。9 _為淋噴噴嘴21水平方向偏轉(zhuǎn)最大角度，是淋噴噴嘴21高壓清洗液噴射方向與軸承沖洗面的切面最大夾角，超出該角度則高壓清洗液不能有效噴射到軸承上。淋噴噴嘴21水平方向角度0的取值范圍為[_0_，0max]。使用時，調(diào)整部分淋噴噴嘴21的水平方向角度0為O。，高壓清洗液噴射方向正對軸承沖洗面，形成高壓直沖；另一部分淋噴噴嘴21對準需要重點清洗的軸承空穴、狹縫、凹槽、微孔等結(jié)構(gòu)，其水平方向的偏轉(zhuǎn)角度e取值范圍為[_emax，o) (O，0max]，形成高壓斜沖。高壓斜沖時，可以采用順逆雙向沖洗的方法:一個水平高度內(nèi)的兩個淋噴噴嘴21的偏轉(zhuǎn)角度0的絕對值相同，但方向相反，即一個淋噴噴嘴21的高壓清洗液噴射方向與軸承轉(zhuǎn)動方向一致，稱為順向沖洗，另一個淋噴噴嘴21的高壓清洗液噴射方向與軸承轉(zhuǎn)動方向相反，稱為逆向沖洗。
[0097]這樣，在同一個淋噴清洗組件3內(nèi)的單次淋噴清洗中，縱向上看，軸承的上下兩個方向均得到同時高壓沖洗，從水平方向上看，軸承沖洗面受到了垂直(9=0° )、順向和逆向三個方向的高壓沖洗，大大提高了清洗效率。
[0098](5)控制電磁閥56，向淋噴清洗池蓋升降氣缸25供氣，拉動頂桿16，關(guān)閉淋噴清洗池蓋7，避免清洗時航空煤油和油垢濺出。
[0099](6)設(shè)置淋噴清洗時間(建議設(shè)置定時為1.5分鐘)和電機12轉(zhuǎn)速后，開始淋噴清洗。實施例中電機轉(zhuǎn)速為(240?360)轉(zhuǎn)/分鐘可調(diào)?？刂葡到y(tǒng)I向變頻控制機構(gòu)13發(fā)出指令，變頻控制機構(gòu)13控制電機12帶動軸承低速旋轉(zhuǎn)。同時，清洗液循環(huán)壓力機構(gòu)14內(nèi)的高壓航空煤油經(jīng)由清洗液溫度控制機構(gòu)15輸出至淋噴噴頭20，由淋噴噴嘴21噴射出高壓航空煤油沖洗軸承，將軸承的大塊油垢剝離，同時電機12帶動軸承旋轉(zhuǎn)，使軸承周圍均勻噴射，并將剝離油污和清洗液離心甩出。淋噴清洗使用的航空煤油清洗液在淋噴清洗組件3內(nèi)循環(huán)使用。
[0100](7)定時時間結(jié)束后，聽到控制系統(tǒng)I提示報警音后，控制電磁閥56，向淋噴清洗池蓋升降氣缸25供氣，推動頂桿16，打開淋噴清洗池蓋7。
[0101](8)觀察軸承淋噴清洗情況，如果軸承表面大塊油垢和雜質(zhì)已經(jīng)基本清理完畢，肉眼觀察軸承表面不存在明顯油垢、雜質(zhì)，則結(jié)束淋噴清洗，反之，則重新調(diào)整淋噴噴嘴21的方向，再次進行淋噴清洗。
[0102](9)結(jié)束淋噴清洗，松開固定夾具9，取下軸承。
[0103](10)操作控制系統(tǒng)I面板，控制電磁閥56，向淋噴清洗池蓋升降氣缸25供氣，拉動頂桿16，關(guān)閉淋噴清洗池蓋7。
[0104](11)關(guān)閉淋噴清洗組件3的電源，關(guān)閉空壓機41冷氣源。
[0105]為節(jié)約使用清洗液，降低環(huán)境污染，淋噴清洗使用的清洗劑在淋噴清洗組件內(nèi)循環(huán)使用。
[0106]步驟B:復(fù)合頻率超聲波清洗軸承。
[0107]圖11中公布了復(fù)合頻率超聲波清洗的流程，具體如下。
[0108](12)將經(jīng)過淋噴清洗過的軸承放入超聲波清洗槽26內(nèi)，加入航空煤油作為清洗液，沒過軸承頂部2?4厘米。
[0109](13)接通復(fù)合頻率超聲波清洗組件2的電源。
[0110](14)設(shè)置復(fù)合頻率超聲波清洗時間(建議設(shè)置定時為2?4分鐘)，實施例中使用的超聲波復(fù)合頻率為15kHz?20kHz和25kHz?30kHz。
[0111](15)當環(huán)境溫度低于20°C時，提示對超聲波清洗槽26內(nèi)的超聲波清洗液加熱。操作控制系統(tǒng)I的面板，設(shè)置清洗液加熱溫度，最佳溫度范圍為40°C?60°C，然后啟動超聲波清洗槽26底部的智能溫控加熱裝置29對航空煤油加熱，當智能溫控加熱裝置感應(yīng)到清洗液溫度達到設(shè)定溫度時，自動停止加熱，進入保溫狀態(tài)，保持清洗液恒溫，直至超聲波清洗完畢。
[0112](16)啟動復(fù)合頻率超聲波清洗。
[0113](17)定時時間結(jié)束后，自動停止復(fù)合頻率超聲波清洗。
[0114](18)超聲波清洗工作結(jié)束，斷開復(fù)合頻率超聲波清洗組件2的電源，取出已經(jīng)清洗干凈的軸承。
[0115]步驟C:軸承冷氣干燥。
[0116]圖12中公布了軸承冷氣干燥的流程，具體如下。
[0117](19)接通冷氣干燥組件4的電源和空壓機41冷氣源。
[0118](20)控制氣路機構(gòu)中的電磁閥56，向淋噴清洗池蓋升降氣缸25供氣，推動頂桿16，打開淋噴清洗池蓋7。將軸承限位在軸承支座10上，用固定夾具9夾緊，調(diào)整4組冷氣干燥噴頭23的8個冷氣噴嘴24，使其對準軸承。
[0119](21)設(shè)置冷氣干燥時間和電機12轉(zhuǎn)速后，開始冷氣干燥?？刂葡到y(tǒng)I向變頻控制機構(gòu)13發(fā)出指令，變頻控制機構(gòu)13控制電機12帶動軸承旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速推薦值為4?6轉(zhuǎn)/秒。同時，控制系統(tǒng)I控制電磁閥59，氣源向冷氣干燥氣路22供氣，干燥冷氣經(jīng)由4組冷氣干燥噴頭23的冷氣噴嘴24向軸承吹出。這樣，軸承在離心力作用下甩出清洗液，并均勻接受冷氣吹除，實現(xiàn)離心式冷氣干燥。
[0120](22)定時時間結(jié)束后，冷氣干燥結(jié)束。松開固定夾具9，取下軸承。
[0121](23)軸承淋噴清洗冷氣干燥工作結(jié)束，操作控制系統(tǒng)I面板，控制電磁閥56，向淋噴清洗池蓋升降氣缸25供氣，拉動頂桿16，關(guān)閉淋噴清洗池蓋7。
[0122](24)關(guān)閉冷氣干燥組件4的電源和空壓機41冷氣源。
[0123]步驟D:軸承注油。
[0124]圖13中公布了軸承注油流程，具體如下。
[0125](25)接通注油組件5的電源和空壓機41冷氣源。
[0126](26)控制氣路機構(gòu)中的電磁閥57，向注油蓋升降氣缸40供氣，推動頂桿30，打開注油蓋31和注油罩32。
[0127](27)將清洗干凈并干燥的軸承放在軸承支座33上固定好，控制氣路機構(gòu)中的電磁閥27，向注油蓋升降氣缸40供氣，拉動頂桿30，關(guān)閉注油蓋31和注油罩32。
[0128](28)操作控制系統(tǒng)I選擇軸承注油量，控制系統(tǒng)I讀取預(yù)設(shè)的不同軸承注油量參數(shù)，控制氣路機構(gòu)中的電磁閥58通斷時間，向注油氣缸38定量供氣，注油氣缸38推動油料活塞37向上運動，將潤滑脂經(jīng)由注油孔34從注油筒36中擠出，以冷氣擠壓式注油的方法完成軸承定量注油。在圖5和圖6的實施例中，注油孔34對準軸承的內(nèi)圈、滾子和外圈三個注油位置，從注油筒36內(nèi)擠壓出的潤滑脂周向均勻的完成注油。
[0129](29)定量注油完成，電磁閥58關(guān)閉后控制系統(tǒng)I提示注油完畢。
[0130](30)控制氣路機構(gòu)中的電磁閥57，向注油蓋升降氣缸40供氣，推動頂桿30，打開注油蓋。取出軸承。
[0131](31)控制氣路機構(gòu)中的電磁閥2,向注油蓋升降氣缸供氣,拉動頂桿,關(guān)閉注油蓋31和注油罩32。取出完成維護保養(yǎng)全流程的軸承。
[0132](32)關(guān)閉注油組件5的電源和空壓機41冷氣源。
【權(quán)利要求】
1.一種軸承一體化維護保養(yǎng)裝置，包括淋噴清洗組件(3)、超聲波清洗組件、冷氣干燥組件(4)、注油組件(5)、氣路組件(6)、控制系統(tǒng)(I)，其特征在于所述超聲波清洗組件為復(fù)合頻率超聲清洗組件(2)。
2.如權(quán)利要求1所述的軸承一體化維護保養(yǎng)裝置，其特征在于所述復(fù)合頻率超聲波清洗組件(2)由復(fù)合頻率超聲波發(fā)生器、兩種不同頻率的超聲換能器交錯組成的換能器列陣和超聲波清洗槽組成。
3.如權(quán)利要求1或2所述的軸承一體化維護保養(yǎng)裝置，其特征在于所述復(fù)合頻率超聲清洗組件(2)的超聲波清洗槽底部和淋噴清洗組件(3)的清洗液溫度控制機構(gòu)內(nèi)安裝了智能溫控加熱裝置，當環(huán)境溫度低于20°C時對超聲波清洗槽內(nèi)和清洗液溫度控制機構(gòu)內(nèi)的清洗液進行加熱，清洗液加熱溫度通過控制系統(tǒng)(I)設(shè)定。
4.如權(quán)利要求1或2所述的軸承一體化維護保養(yǎng)裝置，其特征在于所述淋噴清洗組件(3)有一個淋噴清洗池，淋噴清洗池中心位置為軸承支座和固定夾具，淋噴清洗池壁在圓周方向均勻分布2?6組淋噴噴頭和I?4組冷氣干燥噴頭，每組噴頭有上下各一個噴嘴，噴嘴與噴頭主體之間通過球頭鉸接，噴嘴水平和俯仰方向均可調(diào)。
5.如權(quán)利要求1或2所述的軸承一體化維護保養(yǎng)裝置，其特征在于所述注油組件(5)包括注油蓋、注油罩、注油擋板、軸承支座、注油筒和油料活塞，注油擋板上布置了三圈注油孔，內(nèi)圈直徑對應(yīng)軸承內(nèi)圈直徑，中圈直徑對應(yīng)軸承滾子，外圈直徑對應(yīng)軸承外圈直徑。
6.如權(quán)利要求1或2所述的軸承一體化維護保養(yǎng)裝置，其特征在于所述軸承為滾子軸承。
7.一種軸承一體化維護保養(yǎng)方法，該方法包括在同一裝置內(nèi)完成以下步驟: 步驟一:使用清洗液淋噴清洗軸承； 步驟二:將所述經(jīng)過淋噴清洗的軸承進行超聲波清洗； 步驟三:將所述經(jīng)過超聲波清洗的軸承進行干燥； 步驟四:將所述經(jīng)過干燥的軸承進行定量注油； 其特征在于所述步驟二中的超聲波清洗采用復(fù)合頻率超聲波。
8.如權(quán)利要求7所述的軸承一體化維護保養(yǎng)方法，其特征在于所述復(fù)合頻率超聲波為雙頻超聲波，頻率范圍分別為:15kHz?20kHz和25kHz?30kHz。
9.如權(quán)利要求7或8所述的軸承一體化維護保養(yǎng)方法，其特征在于所述步驟一中淋噴清洗時，通過調(diào)整淋噴噴頭的上下淋噴噴嘴方向，實現(xiàn)在同一淋噴清洗組件(3)內(nèi)的單次淋噴清洗中，同時從上下兩個方向完成對軸承的高壓直沖和高壓斜沖。
10.如權(quán)利要求7或8所述的軸承一體化維護保養(yǎng)方法，其特征在于所述步驟三中的軸承干燥采用離心式冷氣干燥法。
【文檔編號】B08B3/12GK103521470SQ201310499547
【公開日】2014年1月22日 申請日期:2013年10月23日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月23日
【發(fā)明者】趙紅軍, 鄭樹利, 許海華 申請人:趙紅軍, 鄭樹利, 許海華