一种清洗空心螺栓的高效超声波清洗装置的制作方法

本实用新型涉及一种超声波清洗装置，尤其是涉及一种用于清洗空心螺栓表面油垢的高效超声波清洗装置。

背景技术：

空心螺栓是一种常用的紧固结构件，又称过油螺栓，其主要适用于液压、冷却等油路连接和密封紧固，具体包括一个螺栓头和一个用于螺纹连接的螺栓杆，螺栓头通常为外六角形，以便于与套筒扳手等工具配合，或者具有一个内六角形凹槽，以便和内六角扳手等配合，以拧紧空心螺栓。在螺栓杆的尾端设置轴向油孔，在螺栓杆的侧面设置与轴向油孔连通的一至二个径向油孔，而二个径向油孔之间在圆周方向上形成90度的夹角，并且在径向油孔的边缘处设置相应的倒角。当空心螺栓连接在连接件的螺栓孔上时，管路上的油可以从轴向油孔进入，并通过与之连通的径向油孔流出，从而使空心螺栓既可起到紧固连接作用，同时也是通油的管路，集成了紧固和油道两个功能，并且安装起来比较简单。为了有利于空心螺栓的加工，通常在空心螺栓的加工过程中会使用一定的润滑脂，因此，当空心螺栓在完成机加工后表面会残留较多的润滑脂以及相应的油污，为此我们必须在完成机加工后在对空心螺栓进行清洗。由于空心螺栓具有体积小、数量多的特点，并且其径向油孔和轴向油孔内也会残留较多的油污，因此，错用常规的清洗方法很难做到快速高速，并且容易形成油污残留。为此，目前人们会采用超声波清洗装置对空心螺栓进行清洗。超声波清洗是利用超声波在液体中的空化作用、加速度作用及直进流作用对液体和污物直接、间接的作用，使污物层被分散、乳化、剥离而达到清洗目的，因而可对空心螺栓的径向油孔和轴向油孔内的油污进行有效的清洗。空心螺栓通常是放置在一个清洗篮筐内再放入具有清洗液的清洗池内进行清洗的，等清洗结束后再将清洗篮筐上升取出，并进入后续的漂洗池进行漂洗等。现有的用于清洗空心螺栓的超声笔清洗装置通常包括一个设有超声振子的清洗槽以及相应的清洗篮筐，需要清洗的空心螺栓放入清洗篮筐内，然后通过行车一类的吊运装置将清洗篮筐放入清洗槽内进行清洗，当完成超声波清洗后，再将清洗篮筐吊出清洗槽，进行后续的漂洗以及上蜡烘干等程序。但是此类超声波清洗装置存在如下缺陷，首先，行车一类的升降装置投资成本高，对相应的厂房结构具有较高的要求，并且不适合清洗小批量、多品种的空心螺栓；特别是，清洗篮筐具有上升和下降两个工作程序，当清洗篮筐完成清洗需要上升时，升降装置对清洗篮筐做正功，而当清洗篮筐需要下降进入清洗槽内清洗时，升降装置对载有空心螺栓的清洗篮筐起到一个平衡负载的作用，也就是说，此时的升降装置做负功，因此，升降装置在整个运行过程中的工作效率较低。

技术实现要素：

本实用新型的目的是为了解决现有的用于空心螺栓清洗的超声波清洗装置所存在的不适应小批量、多品种生产，并且升降装置的工作效率低的问题，提供一种清洗空心螺栓的高效超声波清洗装置，可实现空心螺栓的多品种、小批量清洗，并显著地提高升降装置的工作效率。

为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种清洗空心螺栓的高效超声波清洗装置，包括设有超声振子的清洗槽、用以放置空心螺栓的一个清洗篮筐、充注有清洗液的储液箱以及位于清洗槽旁侧的漂洗槽，在储液箱上设有和清洗槽连通的回液管，所述清洗槽的上方设有左右两个定滑轮，一牵引绳的一端与一个清洗篮筐钩挂连接，牵引绳的另一端依次绕过左右两个定滑轮后与一个配重罐钩挂连接，在配重罐与储液箱之间设有输液管，所述输液管上设有循环泵，配重罐的底部设有出液管以及可封堵出液管的控制阀。

需要清洗空心螺栓时，可将空心螺栓倒入清洗篮筐内，此时清洗篮筐在自身重力的作用下自动下降至下极限位置，从而浸入清洗槽内进行超声波清洗，而另一侧的配重罐则自动上升至上极限位置；在对空心螺栓进行超声波清洗的同时，循环泵使储液箱内的清洗液进入配重罐内，直至配重罐的重量大于清洗篮筐的重量，此时空心螺栓的清洗结束，处于上极限位置的配重罐即可自动下降至下极限位置，而清洗槽内的清洗篮筐则自动上升至上极限位置，我们即可将清洗好的空心螺栓倒入旁边的漂洗槽进行漂洗，然后将需要清洗的空心螺栓放入清洗篮筐内。此时开启控制阀，配重罐内的清洗液即可通过出液管流入清洗槽内，而清洗槽内多余的清洗液则可通过回液管流回储液箱内。也就是说，配重罐一方面起到一个清洗液的循环作用，同时起到一个配重的作用，并且我们可方便地通过控制循环泵的流量，从而使配重罐到达额定重量的时间与单次超声波清洗的时间相吻合，从而达到控制清洗篮筐在清洗槽内的清洗时间。特别是，由于驱动清洗篮筐升降的循环泵是连续工作的，其不仅可有效地降低整个清洗装置的功率，并且彻底解决升降装置做负功的问题，显著地提高工作效率。

作为优选，所述控制阀包括设置在出液管与配重罐连接处的一个倒圆锥形的阀口，在阀口处设有球形阀芯，配重罐内位于球形阀芯上方位置设有可上下移动的浮力块，阀芯上连接有驱动绳，所述驱动绳的另一端连接浮力块。

当配重罐内的清洗液到达额定重量时，配重罐即下降至下极限位置；当另一侧的清洗篮筐完成空心螺栓的倒出和放入时，配重罐内的清洗液到达最高液位，此时浮力块完全浸入清洗液中，使浮力块的浮力达到最大值，因此，浮力块即可通过驱动绳带动球形阀芯上升，从而开启出液管的阀口，使配重罐内的清洗液通过出液管快速地流入清洗槽内，而球形阀芯则重新封堵阀口以切断出液管，此时配重罐的重量明显下降，因而另一侧的清洗篮筐即可依靠自身的重量快速地下降至下极限位置进行清洗，直至配重罐内的清洗液到达额定重量，即可使清洗篮筐再次上升。

作为优选，所述清洗槽内竖直地设有左右两条升降导轨，其中第一个升降导轨上滑动连接有篮筐座，第二个升降导轨上滑动连接有配重罐座，清洗篮筐转动连接在第一个升降导轨上的篮筐座内，配重罐则设置在第二个升降导轨上的配重罐座内，在漂洗槽内设有漂洗篮筐，在清洗槽上还设有一条横截面呈U形的移动导槽，所述移动导槽较高的一端靠近第一个升降导轨，移动导槽较低的一端向下倾斜延伸至漂洗槽的漂洗篮筐上方，当清洗篮筐处于上极限位置时，移动导槽较高的一端位于清洗篮筐的侧下方。

由于清洗篮筐是通过篮筐座滑动连接在升降导轨上的，而配重罐则是通过配重罐座滑动连接在升降导轨上的，因此，可确保清洗篮筐和配重罐能稳定地上下升降。当清洗篮筐处于上极限位置时，移动导槽较高的一端位于清洗篮筐的侧下方，此时，我们即可转动清洗篮筐，将清洗好的空心螺栓倒入移动导槽内，空心螺栓可沿着向下倾斜的移动导槽进入漂洗槽内的漂洗篮筐内进行漂洗，从而有利于提高清洗、漂洗的效率。

作为优选，所述清洗篮筐的底面为半圆柱面，在篮筐座的左右两侧分别设有支承座，清洗篮筐的左右两侧下部中间位置分别设有转动连接在对应的支承座上的转动轴，清洗篮筐的一个侧面设有定位孔，在篮筐座的其中一个支承座上与定位孔对应处螺纹连接有定位螺钉，定位螺钉的尾端卡位在定位孔内。

由于清洗篮筐的底面为半圆柱面，因此，便于清洗篮筐向外侧转动倾倒清洗好的空心螺栓。当我们旋松定位螺钉时，定位螺钉的尾端离开定位孔，此时即可方便地向外侧转动清洗篮筐。特别是，由于转动轴位于清洗篮筐的左右两侧下部中间位置，因此，放有空心螺栓的清洗篮筐被两侧的转动轴支撑基本处于平衡状态，使操作者可轻松方便地向外侧翻转清洗篮筐而倾倒空心螺栓。

作为优选，还包括用于输送空心螺栓的振动盘，在振动盘的出料口设有螺栓输送筒，所述螺栓输送筒的下部设有可径向移动的推拉门，当清洗篮筐位于上极限位置时，螺栓输送筒的下端位于该清洗篮筐的上方。

振动盘可将空心螺栓依次有序排列，当我们将批量的空心螺栓倒入振动盘内时，空心螺栓即可从出料口依次有序输出，并落入螺栓输送筒内；而螺栓输送筒下部的推拉门可使落入螺栓输送筒内的空心螺栓累积在一起。我们可通过合理地设置振动盘输送空心螺栓的速度，使得清洗槽完成一次超声波清洗的时间与螺栓输送筒内累积空心螺栓一次清洗量的时间相吻合。当清洗篮筐到达上极限位置并且向移动导槽内倒出清洗好的空心螺栓时，我们可拉开推拉门，使累积在螺栓输送筒内的空心螺栓落入清洗篮筐内，进而可开始清洗篮筐内的空心螺栓的超声波清洗。

因此，本实用新型具有如下有益效果：可实现空心螺栓的多品种、小批量清洗，并显著地提高升降装置的工作效率。

附图说明

图1是本实用新型清洗槽的一种结构示意图。

图2是清洗槽与漂洗槽的连接结构示意图。

图3是配重罐的结构示意图。

图中：1、清洗槽 11、门字形支架 111、定滑轮 12、牵引绳 2、漂洗槽 3、清洗篮筐 32、定位螺钉 4、储液箱 41、输液管 42、回液管 43、循环泵 5、升降导轨 51、篮筐座 511、支承座 52、配重罐座 6、移动导槽 7、振动盘 71、出料口 8、螺栓输送筒 81、推拉门 9、配重罐 91、出液管 911、阀口 92、球形阀芯 93、导向管 94、浮力块 95、驱动绳。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本实用新型做进一步的描述。

如图1、如图2所示，一种清洗空心螺栓的高效超声波清洗装置，包括设有超声振子的清洗槽1、用以放置空心螺栓的一个清洗篮筐3、充注有清洗液的储液箱4以及位于清洗槽旁侧的漂洗槽2。超声振子可采用日本本多的8S-SHK-3828型，当然，还需要配置相应的超声驱动电源。由于超声波清洗的基本原理以及相应的装置（例如漂洗槽）本身属于现有技术，因此，在此不做过多的描述。

为了方便空心螺栓的清洗，我们需要在清洗槽上设置一个门字形支架11，然后在门字形支架上设置左右两个定滑轮111，一牵引绳12的一端与清洗篮筐钩挂连接，牵引绳的另一端依次绕过左右两个定滑轮后与一个配重罐9钩挂连接。在配重罐与储液箱之间设置输液管41，在输液管上设置循环泵43，配重罐的底部则设置出液管91以及可封堵出液管的控制阀，并在储液箱上设置和清洗槽连通的回液管42。

这样，当需要清洗空心螺栓时，可将空心螺栓倒入清洗篮筐内，此时清洗篮筐在自身重力的作用下自动下降至下极限位置，从而浸入清洗槽内进行超声波清洗，而另一侧的配重罐则自动上升至上极限位置；在清洗槽对清洗篮筐内的空心螺栓进行超声波清洗的同时，循环泵使储液箱内的清洗液进入配重罐内，此时的控制阀处于关闭状态。随着配重罐内清洗液的增加，配重罐的重量逐步增加，当配重罐的重量到达大于清洗篮筐重量的额定重量时，处于上极限位置的配重罐即可自动下降至下极限位置，而清洗槽内的清洗篮筐则自动上升至上极限位置，我们即可将清洗好的空心螺栓倒入旁边的漂洗槽进行漂洗，然后将需要清洗的空心螺栓放入清洗篮筐内。此时开启控制阀，配重罐内的清洗液即可通过出液管流入清洗槽内，而清洗槽内多余的清洗液则可通过回液管流回储液箱内。这样，配重罐的重量再次小于清洗篮筐的重量，清洗篮筐即可自动下降至下极限位置，从而开始超声波清洗，而上升至上极限位置的配重罐内的清洗液则再次逐步增加。如此循环往复，即可实现空心螺栓的连续清洗。

需要说明的是，我们可将回液管连接在清洗槽侧壁的上部，从而可限定清洗槽的最高液位，当配重罐内的清洗液流入清洗槽内而使清洗槽的液位高于最高液位时，清洗液即可通过回液管流回储液箱内。此外，我们可通过合理地设置循环泵的流量，从而使配重罐到达额定重量的时间与清洗槽单次超声波清洗的时间相吻合，也就是说，当循环泵使配重罐到达额定重量时，清洗槽内的清洗篮筐刚好结束清洗。此时配重罐即可使清洗篮筐上升至上极限位置。此外，控制阀可以采用简单的球阀，而出液管则优选地为竖直向下的硬管，当配重罐到达下极限位置时，出液管下端的出口则伸入清洗槽的底部。这样，储液箱内的清洗液通过配重罐、出液管流入清洗槽的底部，并通过清洗槽上侧的回液管流回储液箱内，使清洗槽内的清洗液形成良好的循环。

当然，本实用新型的控制阀也可采用如图3所示的结构，具体地，控制阀包括设置在出液管与配重罐连接处的一个倒圆锥形的阀口911，在阀口处设置一个球形阀芯92，在配重罐内位于球形阀芯上方位置设置竖直的导向管93，导向管通过横向的支撑杆连接在配重罐的内侧壁上，导向管内设置可上下移动的浮力块94，阀芯上连接柔性的驱动绳95，驱动绳的另一端连接浮力块。

当配重罐内的清洗液逐步增加时，浮力块在导向管内逐步上浮；当配重罐内的清洗液到达额定重量时，配重罐即下降至下极限位置，而另一侧的清洗篮筐在完成空心螺栓的清洗后上升至上极限位置；当操作人员将清洗篮筐内的空心螺栓倒入漂洗槽内、并将需要清洗的空心螺栓放入清洗篮筐内时，配重罐内的清洗液到达最高液位，此时浮力块完全浸入清洗液中，使浮力块的浮力达到最大值，因此，浮力块即可通过驱动绳带动球形阀芯上升，从而开启出液管的阀口，使配重罐内的清洗液通过出液管快速地流入清洗槽内。也就是说，当配重罐内的清洗液的液面下降时，浮力块也随之下降并失去对球形阀芯的提拉作用，而快速流过阀口的清洗液则可继续支撑球形阀芯，避免球形阀芯的快速下降复位，直至配重罐内的大部分清洗液流入清洗槽内，此时的球形阀芯再次封堵阀口并切断出液管。由于配重块内清洗液的流出而使其重量明显下降，因而另一侧的清洗篮筐即可依靠自身的重量快速地下降至下极限位置进行清洗；当配重罐内的清洗液到达额定重量时，即可使清洗篮筐再次上升。

另外，我们还可在清洗槽内竖直地设置左右两条升降导轨5，在其中第一个升降导轨上滑动连接一个篮筐座51，在第二个升降导轨上滑动连接一个配重罐座52，清洗篮筐设置在篮筐座内，配重罐则设置在配重罐座内。在篮筐座上设置左右两个支承座511，在清洗篮筐的左右两侧下部中间位置分别设置转动轴，清洗篮筐的左右两个转动轴分别转动连接在篮筐座的左右两个支承座上，从而使清洗篮筐可向外侧翻转。此外，我们可在漂洗槽内设置相应的漂洗篮筐（图中未示出），在清洗槽上设置一条横截面呈U形的移动导槽6，移动导槽较高的一端靠近第一个升降导轨，移动导槽较低的一端向下倾斜延伸至漂洗槽的漂洗篮筐上方。当一侧的清洗篮筐内的空心螺栓清洗结束时，配重罐使清洗篮筐上升至上极限位置，此时的移动导槽较高的一端刚好位于清洗篮筐的侧下方。我们即可向外侧转动清洗好空心螺栓的清洗篮筐，从而将清洗好的空心螺栓倒入移动导槽的较高一端，并沿着向下倾斜的移动导槽进入漂洗槽的漂洗篮筐内进行后续的漂洗。可以理解的是，作为超声波清洗的常规技术，漂洗好的空心螺栓还需要进行烘干，因此，我们还需要设置相应的烘干装置。

进一步地，清洗篮筐的底面为半圆柱面，从而在清洗篮筐向外侧翻转时可避免与篮筐座产生干涉。此外，我们可在清洗篮筐的一个侧面设置定位孔，在篮筐座的其中一个对应的支承座上与定位孔对应处螺纹连接一个定位螺钉32，并在定位螺钉的头部设置转动手柄。当我们拧紧定位螺钉时，定位螺钉的尾端即可进入定位孔内，从而使清洗篮筐可靠定位。需要向移动导槽内倾倒清洗好的空心螺栓时，可旋松定位螺钉，使定位螺钉的尾端离开定位孔，此时操作者即可轻松方便地向外侧翻转清洗篮筐而倾倒空心螺栓。

为了方便将空心螺栓装入清洗篮筐内，我们还可设置一个用于输送空心螺栓的振动盘7，在振动盘的出料口71设置向下的螺栓输送筒8，并在螺栓输送筒的下部设置可径向移动以封堵分输送筒的推拉门81。振动盘可将空心螺栓依次有序排列，当我们将批量的空心螺栓倒入振动盘内时，空心螺栓即可从出料口依次有序输出，并落入螺栓输送筒内；而螺栓输送筒下部的推拉门可使落入螺栓输送筒内的空心螺栓累积在一起。我们可通过合理地设置振动盘输送空心螺栓的速度，使得清洗槽完成一次超声波清洗的时间与螺栓输送筒内累积空心螺栓一次清洗量的时间相吻合。也就是说，当清洗篮筐位于下极限位置而进行超声波清洗时，从振动盘输出的空心螺栓则累积在螺栓输送筒内；当清洗篮筐结束清洗并将清洗好的空心螺栓倒入移动导槽时，螺栓输送筒内的空心螺栓刚好累积到一次清洗的量，此时我们即可拉开螺栓输送筒上的推拉门，空心螺栓即可落入其下方的清洗篮筐内，清洗篮筐即下降开始清洗。当然，当清洗篮筐位于上极限位置时，螺栓输送筒的下端应刚好位于该清洗篮筐的上方。