制动阀超声波清洗机.docx
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制动阀超声波清洗机
制动阀超声波清洗机
周聚天下管理
设备说明
1.1.设备名称：
制动阀超声波清洗机
1.2．数量：
1台
1.3．交货周期：
合同生效后3个月
1.4．交货地点：
1.5适用于货车各型制动阀零部件的清洗
1.6单台设备组成
序号
项目
单位
数量
原产地及生产厂家
1
封闭机架
套
1
2
机械手
套
1
3
减速机
套
2
4
清洗篮
个
50
5
槽体
个
6
6
抽风装置
套
1
7
进出料滚道
套
1
8
储液槽
个
3
9
水泵及管路
套
1
10
电控箱（嵌入式）
套
1
11
人机界面（嵌入式）
套
1
12
控制系统软件
套
1
13
随机附件
套
1
14
备品备件
套
1
2、适用环境及设备主要技术参数
2.1、适用环境
室内设备最高温度+50℃（室内）
室内设备最低温度-10℃（室内）
室外设备最高温度+70℃（室外）
室外设备最低温度-20℃（室外）
相对湿度：
月平均不大于90%，最高相对湿度不大于95%
使用电源：
380V±10％，50Hz+2三相交流电
气源压力：
0.4Mpa～0.6Mpa
2.2、设备主要技术参数
清洗效率：
3-4分钟/件。
机械手最大举重：
≥50kg。
设备外形尺寸：
6200×1500×2300mm。
电源要求：
三相380V、50Hz；
设备功率：
50KW；
清洗液：
水溶性有机清洗剂+自来水；
加热功率：
6000W（内置式不锈钢发热管）；
水平走行及升降速度：
2.5～30m/min。
定位精度：
于需停留位置±2mm。
升降机构驱动装置：
750W电机＋1:
40减速机；
水平走行机构驱动装置：
400W电机＋1:
20减速机；
3、技术标准
本超声波清洗机设备的设计、制造、试验和安装，符合国家与行业现行有关规范和标准。
序号
标准号
名称
1
/
铁路货车制动装置检修规则
2
GB/T15706
机械安全基本概念与设计通则
3
GB16754
机械安全急停设计原则
4
GB16855.1
机械安全控制系统有关安全部件
5
GB/T14092.5
机械产品环境条件工业腐蚀
6
GB/T14093.1
机械产品环境技术要求湿热环境用
7
GB/T14093.4
机械产品环境技术要求工业腐蚀环境用
8
GB/T6807
钢铁工件涂漆前磷化处理技术条件
9
GB5048
防潮包装
10
GB7350
防水包装
11
GB/T13306
标牌
12
GB/T5994
装配通用技术条件
13
GB/T12467.1-4
焊接质量要求金属材料的熔化焊
14
GB1804
公差与配合
15
GB1184
形位公差
16
GB4728
电气图用图形符号
17
GB5456
电气设备图形符号
18
GB1497
低压电气基本标准
19
GB4949.2
低压电器外壳防护等级
20
GB6988
电气制图
21
GB50254
电气装置安装工程低压电器施工及验收规范
22
GB4720
电控设备第一部分；低压电器电控设备
23
GB50054
低压配电设计规范
24
GB50055
通用用电设备配电设计规范
25
GBJ64
工业及民用电力装置的过电压保护设计规范
26
GB554
电气装置安装工程低压电器施工及验收规范
27
GB/T75
电机基本技术要求
28
GB/T12505-90
计算机软件配置管理计划规范
29
0137HB/Z178-90
计算机软件验收基本要求
30
GB/T14393-93
计算机软件可靠性和可维护性
31
TB/T3021-2001
铁道机车车辆电子装置
32
GB/4028
外壳防护等级（IP代码）
33
GB16297-1996
大气污染物综合排放标准
34
/
铁路机务管理信息系统总体方案
4、技术要求方案
4.1、具有加热煮洗、超声波清洗、喷淋漂洗、烘干功能。
4.2、工艺流程如下：
洗剂高压冲洗（电加热）——洗剂超声粗洗（电加热）——超声波精洗（电加热）——气泡漂洗（电加热）---气泡漂洗（电加热）——热风干燥
4.3、流程配置表：
工艺流程
超声功率频率
清洗液
清洗时间
加热装置
工作温控
1#洗剂高压冲洗槽
---
水剂
市水
3-5min
6KW
加热管
50-70℃
机械温控
2#超声波粗洗槽
2880W
28KHZ
水剂
3-5min
6KW
加热管
50-70℃
机械温控
3#超声波精洗槽
2880W
28KHZ
水剂
3-5min
6KW
加热管
50-70℃
机械温控
4#气泡漂洗槽
纯水
市水
3-5min
6KW
加热管
50-60℃
机械温控
5#气泡漂洗槽
纯水
市水
3-5min
6KW
加热管
50-60℃
机械温控
6#热风干燥槽
---
干燥
3-5min
12KW
干燥
90-100℃
可调
4.4设备工序参数：
4.4.1、上料工位
设备能与既有的制动阀检修输送线相配合,将货车各型制动阀零部件送到送料滚道，通过机械手悬吊输送线，PLC控制机械手自动从送料滚道取清洗篮，机械手升降气缸提升，将清洗篮输送到洗剂喷淋粗洗槽。
4.4.2、洗剂高压冲洗工位
机械手升降气缸下降，机械手释放工件，工件进入洗剂喷淋粗洗槽内，采用电加热到80℃软化、喷淋粗洗，粗洗完后，机械手升降气缸下降抓取工件上升，输送到洗剂超声粗洗槽。
第一槽：
洗剂高压冲洗槽：
①清洗槽体
内槽尺寸：
700×700×450mm（L×W×H）
槽体材质：
采用SUS3042.0mm不锈钢制作
槽体设置：
1.设有独立排水装置,由阀门控制装置
2.槽体四周及底部采用不锈钢板折弯加强，防止其变形。
3.槽体左右两侧安装固定喷淋管，左右侧各安装2条喷淋管，每条喷淋管上安装有6～
8只喷嘴，喷嘴采用SUS304实心锥形喷嘴。
4.采用SUS304不锈钢板制作，配置封闭盖。
5.储液箱:
采用不锈钢管式加热器加热，加热功率6KW。
6.加热控制:
日本“欧姆龙”数显温控器控温。
7.喷淋泵:
20ū，不锈钢过滤器，装有过滤芯。
8.次市水及纯水，从后面的工序溢流来的溢流水（也可直接进干净的市水）。
9.喷淋压力：
3～5KG，压力、流量可调节。
4.4.3、洗剂超声粗洗工位
机械手升降气缸下降，机械手释放工件，工件进入洗剂超声粗洗槽，工件浸泡在槽内后超声波发生器工作，清洗完后，机械手升降气缸下降抓取工件上升，输送到超声漂洗槽内。
4.4.4、超声精洗工位
机械手升降气缸下降，机械手释放工件，工件进入超声精洗槽，工件浸泡在槽内后超声波发生器工作，清洗完后，机械手升降气缸下降抓取工件上升，输送到气泡漂洗槽内。
第二槽：
超声波药剂粗洗槽：
第三槽：
超声波药剂精洗槽：
①清洗槽体
内槽尺寸：
700×700×450mm（L×W×H）
槽体材质：
采用SUS3042.0mm不锈钢制作
槽体设置：
1.设有独立进/排水装置,由阀门控制装置
2.槽体四周及底部采用不锈钢板折弯加强，防止其变形。
3.槽体设置一套溢流装置，使用过的药液表面油渍、污渍直接流入总排水管。
②超声波系统
超声波频率：
28KHZ
超声波功率：
2880W（超声波功率范围内可调）
超声波震子：
48只；（底部48只）；60W/只
超声波震子：
采用日本“NTK”晶片震子，强劲有力
震动方式：
底部超声波震动方式
超声发生器：
采用优质原件（FJD自主研发由弱至强调节功能），美观、操作方便
③加热控制系统
加热功率：
6KW
安装方式：
不锈钢加热管
温度控制：
机械控制RT30-110℃可调
温控器：
设温度自动控制系统，机械控制，温度可自动调节
加热管：
采用304优质加厚，不锈钢加热管
④溢流装置系统
溢流系统：
在槽体顶部开有溢流口，排走顶部漂浮污物—溢流致排水总管；
管路部分：
采用不锈钢304管路系统一套。
第三槽：
喷淋漂洗槽：
①清洗槽体
内槽尺寸：
700×700×450mm（L×W×H）
槽体材质：
采用SUS3042.0mm不锈钢制作
槽体设置：
1.设有独立排水装置,由阀门控制装置
2.槽体四周及底部采用不锈钢板折弯加强，防止其变形。
3.槽体左右两侧安装固定喷淋管，左右侧各安装2条喷淋管，每条喷淋管上安装有6～
8只喷嘴，喷嘴采用SUS304实心锥形喷嘴。
4.采用SUS304不锈钢板制作，配置封闭盖。
5.储液箱:
采用不锈钢管式加热器加热，加热功率6KW。
6.加热控制:
日本“欧姆龙”数显温控器控温。
7.喷淋泵:
20ū，不锈钢过滤器，装有过滤芯。
8.次市水及纯水，从后面的工序溢流来的溢流水（也可直接进干净的市水）。
9.喷淋压力：
3～5KG，压力、流量可调节。
4.4.5、气泡漂洗工位
（1）
机械手升降气缸下降，机械手释放工件，工件放到气泡漂洗槽内，工件浸泡在槽内后热水鼓泡进一步精洗，去除清洗剂。
清洗完后，机械手升降气缸下降抓取工件上升，输送到另一个气泡漂洗槽内。
4.4.6、气泡漂洗工位
（2）
机械手升降气缸下降，机械手释放工件，工件放到气泡漂洗槽内，工件浸泡在槽内后热水鼓泡进一步精洗，去除清洗剂。
清洗完后，机械手升降气缸下降抓取工件上升，输送到热风干燥工位。
第四槽：
气泡漂洗槽：
第五槽：
气泡漂洗槽：
①清洗槽
内槽尺寸：
700×700×450mm（L×W×H）
槽体材质：
采用SUS3042.0mm不锈钢制作
槽体设置：
1.设有独立进/排水装置,由阀门控制装置
2.槽体四周及底部采用不锈钢板折弯加强，防止其变形。
3.槽体设置一套溢流装置，使用过的药液表面油渍、污渍直接流入副槽进行循环过滤。
加热控制系统
加热功率：
6KW
安装方式：
不锈钢加热管
温度控制：
机械控制RT30-110℃可调
温控器：
设温度自动控制系统，机械控制，温度可自动调节
加热管：
采用304优质加厚，不锈钢加热管
第五槽——溢流到——第四槽——第一槽喷淋使用
4.4.7、热风干燥工位
利用热空气进一步吹干工件表面水分。
第六槽：
热风干燥槽：
①干燥槽
内槽尺寸：
700×700×450mm（L×W×H）
槽体材质：
采用SUS3042.0mm不锈钢制作
干燥装置：
1.槽内放置不锈钢过滤网，以防止管路形成阻塞
2.内槽四周角呈倒圆结构，槽底倾斜利于排液及清理残渣
3.槽体隔层20mm厚保温棉
4.安装有排风排水装置
5.采用干烧加热管加热12KW
6.热风循环装置：
采用耐热风机0.5ph循环运风
7.设温控系统，温控范围：
可调节数显
8.设电控控制系统，设有盖板
4.4.8、出料工位
通过机械手悬吊输送线，PLC控制机械手自动将清洗篮从干燥2槽内送至出料滚道。
4.5、采用自动控制，控制系统采用西门子可编程控制器（PLC）。
硬件接口要求采用RJ45或FC接口以及802.11g无线网卡，通过TCP/IP通信协议接入信息系统。
具有USB接口能与计算机进行数据交换。
软件要求：
遵循由铁道部运输局编制发布的对象编码规则、对象性能参数字典和对象故障字典。
4.5.1、人机界面及控制系统功能
（1）、控制方式
由PLC控制模块控制各部分到位检测，机械手精准定位；加热、超声波清洗等。
本试验系统采用西门子PLC完成设备的逻辑控制与数据检测，PLC以通讯的方式和人机界面相连。
控制过程方框图如下：
接近开关动作给机械手信号
（2）、人机界面
本操作界面采用触摸屏（HMI）作为人机接口，具有高可靠性与易安装性。
完成指令输入，并从PLC读取试验数据，完成数据的存储、显示与生成报表。
本设计软件采用图形化软件平台进行编程，软件界面具备设备操作功能和数据显示功能。
4.5.2、软件功能描述
（1）、软件设计
设备测控系统使用PLC＋HMI配合完成，其中PLC完成逻辑动作控制；HMI作为人机操作接口，实时显示测试数据。
各模块功能分述如下：
a、控制程序：
对PLC各端口输入的开关量进行运算、处理、输出、控制；
b、数据采集：
对各接近开关状态进行实时监测；
c、触摸屏模块：
提供友好的人机界面，通过触摸屏了解整机的运行状态；调整运行参数。
d、紧急按钮：
当系统运行出现意外时，可紧急使系统停车。
（2）、用户权限管理
软件设计有三个不同等级（管理员、工程师和操作者）的用户权限，以不同的权限登录，可执行的动作不同，软件设计具有用户登录记录。
管理员：
具有最高的权限，可修改所有的内容，包括设备系统硬件设置，主要用于设备调试。
工程师：
具有试验工艺参数设定和设备操作权限，可修改设备工艺参数，但不能修设备设定参数。
操作者：
只具有设备操作权限，必须按照设定的工艺步骤及参数进行操作，不允许进行工艺参数和硬件设置的修改。
（3）、运行信息记录
试验设备的运行信息以及运行过程中发生的故障可自动在PLC中记录，方便设备维护和故障检修。
4.6、清洗机装配与屏柜布线
（1）、特殊要求
由于清洗设备常年且属连续工作制的大型机电一体化设备，经常工作在高温、带油气、带水气的恶劣环境中，对其内部电器和使用提出了很高要求。
其中低压电器采用直流DC24防爆电器；所有电线电缆采用耐高温耐油阻燃的DCEYHR特种电缆；水泵、油泵除采用高压力型号外，对防爆也做了较高的要求。
另外，为了保证设备使用安全机械、电气部分的装配及布线符合相关国家标准，在操作及具有危险的地方粘贴警示提示标志，保证装配合理美观，使用安全方便。
（2）、设备操作平台和电器柜
设备操作平台为工作人员提供操作接口，设计时充分考虑人机工程，操作平台设计为立式平面操作台，采用站姿操作。
在竖直面板上安装显示器、操作开关及仪表以及触摸式键盘，可用于清洗过程中各用户参数的设定，包括清洗时间、加热温度、淋喷时间及喷淋流量等，同时还设置有过程监控、报警诊断，手动、点动控制，密码登陆等功能。
操作台内部安装工控机、PLC等电控元器件。
开关电器柜为被控电机连接接口，内装交流接触器，电机过载等保护开关。
（3）、布线与各种标识
布线包括操作台、开关电器柜内部布线和与被试品连接的外部布线。
电缆标志全部采用打印线号，对于模拟量信号及通讯信号传输，采用屏蔽双绞线；连接电缆全部放置在线槽中。
5.、技术资料
5.1.设备总图：
5.1.2、外购部件的规格和生产厂家：
序号
设备名称
规格型号
单位
数量
生产厂家
1
可编程序控制器（PLC）
台
1
西门子
2
超声波发生器
套
2
日本NTK
3
步进电机
台
1
日本安川
4
步进电机驱动器
个
1
日本安川
5.1.3、设备随机附件清单：
序号
项目名称
规格型号
单位
数量
生产厂家
1
接近开关
L18型（3RG7135-0CC00）
个
1
西门子
5.1.4、提供质保期内配备的易损易耗件清单：
序号
项目名称
规格型号
单位
数量
厂家
1
接近开关
L18型（3RG7135-0CC00）
个
1
西门子
6、设备外形图
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