[实用新型]自适应共振清洗机

说明书

本实用新型属于振动机械和振动式清洗机械。

清洁度是考核产品质量好坏的一项重要指标，因而加工和组装的零部件，必须进行有效的清洗。在本实用新型之前，一般使用的有超声波和振动清洗法，以及高压吹拂、喷射等。其中超声波法是使清洗介质产生高频振荡，通过空化作用使杂污物脱离工件表面。这种方法不但设备昂贵，能耗高（均在kW以上），同时往往清洗效果差。使用的产品如山东（油泵油咀厂服务公司）产的DX6型全自动超声波清洗机。高压吹拂是利用高压气（液）流冲击、喷射，有的同时伴有加温等清洗，例如江苏省无锡产SQX系列产品。其它类型振动式清洗机一般采用曲柄偏心机构强迫振动清洗。这种型式的装置笨重，能耗高，效率低。再有的方法是采用化学清洗，往往对清洗物有不同程度的腐蚀损坏，对环境产生污染。

本实用新型的目的是利用自适应共振原理及其控制系统，提供一种能耗低，清洗效果好的共振清洗机。

本实用新型的要点是由均布直线斜装的至少三根板簧其一端固定在机体座上另一端固定支撑着清洗桶并连同衔铁、磁钢组成的振动部分，洗涤液循环部分，激振器和控制部分，以及机体构成的自适应共振清洗机。本实用新型所说的洗涤液循环部分，是由水泵经滤清器将清洗液自下部水槽输往清洗桶的上水管，以及自清洗桶下部经节流阀通往水槽内粗滤器的排水管组成。激振器，装在机体座并与清洗桶上的衔铁对应位置，对振动部分产生激振力。激振器采用电磁激振。其控制部分，是由装在机体座上的传感器和控制器组成。自适应共振清洗机放置清洗物的清洗筐，悬置在清洗桶内并与机体固定连接。

图1为自适应共振清洗机结构示意图。

图2为自适应共振清洗机控制部分方框图。

图中1－清洗筐，2－清洗桶，3－机体，4－衔铁，5－磁钢，6－激振器，7－传感器，8－板簧，9－上水管，10－水泵，11－滤清器，12－水槽，13－粗滤器，14－排水管，15－节流阀，16－放大滤波，17－主控电路，18－起振描频电路，19－限幅稳幅电路，20－功放电路。

由图可知，自适应共振清洗机，其核心部分是由置于清洗机中部且均布直线斜装的三根以上的板簧8，其下端固定在机体座上，另一端支撑着清洗桶2以及固定着的衔铁4和磁钢5构成了清洗机的振动部分。上水管9经滤清器11、泵10使水槽12中的清洗的清洗液自清洗桶上部进入桶内，带有污物的清洗液自清洗桶下部经排水管14及节流阀15流回水槽内粗滤器13中。清洗液循环过滤重复使用。被清洗物件放置在清洗桶内悬吊在机体上的清洗筐1中，振动状态的清洗液将清洗物洗涤干净。清洗机的振动信号，由传感器7采集输出和振动系统同步同相的电信号，经16放大整形后送入主控电路17，自适应共振单元开始自动跟踪该信号，使系统步入共振状态。主控电路还能控制清洗能量和清洗时间。清洗能量是由清洗频率和振动幅值决定的，清洗机一旦做成，其振动频率只和所加清洗液质量及清洗物件质量有关。振动幅值可以预先设定，本机具有稳幅电路19，可以在给定的振幅上稳定工作。清洗时间由多谐振荡器和分频器组成的定时电路给出，并可随意选择。洗涤到给定时间，定时电路给出一脉冲信号迫使振动停止。主控电路输出的信号经过一系列功放再经光电耦合器和可控硅控制激振器6的电压变化，从而达到能量控制的目的。本实用新型使用传感器接收信号，当自适应共振清洗机刚刚开始工作时，全机处于静止状态，传感器无信号输出，需采用起振扫频电路18产生一定频率的振荡信号，通过控制电路送入激振器使振动部分开始振动。扫频电路可产生低频矩形脉冲振荡信号，通过调节其内部的电位器使振荡频率在系统固有的频率左右扫描，当所送入的振荡信号和系统的固有频率极接近时，该振动部分起振，以后则由传感器采集信号经控制步入自适应共振状态。振动过程中，随着弹簧的压缩和舒张，使整个振动部分在产生竖直上下运动的同时，由于板簧的作用还产生左右扭摆振动。在循环部分中，节流阀的设置，可调节或维持清洗桶中液面高度，从而可改变振动部分的质量，间接改变振动频率。

自适应共振动清洗机，具有较好的工作稳定性，它按照振动系统本身的固有频率，同步、同相地补充相应的阻尼衰减所消耗的能量，即使激振力的频率、相位始终与系统的自振频率相同，其大小维持着振幅的稳定不变，同时还采用自动反馈系统，不断适应状态的变化，确保系统的稳定。其振动峰值最大，具有最大的振幅和振动加速度，对清洗介质传递了最大的振动力，因而可最大限度节约能量，并产生最佳的清洗效果。另外，板式弹簧的选用和巧妙合理的布置，使清洗机产生竖直和旋动扭摆两种振动，其综合作用取得了最佳清洗效果，清洗干净，速度快。例如对清洗机样机进行试验实测，在23.4HZ共振状态下，产生了14mm的双向振幅及9g以上的振动加速度值，此时能耗小于200W。与常规清洗方法相比，经清洁度检测，其剩余杂质及清洗速度，至少提高了五倍。清洗液的循环过滤重复使用，大大节约了清洗液，也改善了对环境的污染。自适应共振清洗机，结构简单，成本低，易于调整和操作，稳定可靠。由于清洗物件处于固定放置的静态，因而对被清洗物，放置安全，可避免损伤，故而本实用新型不但适用于一般的加工零部件的清洗，也适用于生活用品的清洗，特别适用于易损坏的物品清洗，例如可作为洗碗机和医用化工领域的开发利用。自适应共振清洗机具有极好的实用和推广价值。