一种二维步进式高压高温冲洗装置

技术领域

本发明涉及一种电液伺服阀，具体涉及一种电液伺服阀细长主孔类，如阀套、阀体或功率级组件(阀套+阀体)的清洗装置。

背景技术

伺服阀是电液伺服控制系统中的核心元件，具有控制功率大、控制精度高、可靠性好等优点，被广泛应用于航空、航天、航海的控制上，其可靠性直接决定着伺服机构的可靠性。功率级组件是电液伺服阀的主要组成部分，主要由阀体和阀套组件组成。阀芯在功率级中轴向运行，需要内光滑，无残留杂质和毛刺等，否则会影响伺服阀最终性能。

因此功率级组件在生产加工过程中形成的污物、油泥、研磨膏等杂物如不彻底清除极易堵塞功率级组件的孔口和间隙，造成阀芯卡死故障，而且当颗粒尺寸接近间隙大小时，它会破坏油膜，引起零件表面磨损和划伤，磨损又会产生更多污染，使其性能下降失去正常工作能力。尤其是功率级组件生产过程中表面进行研磨后，研磨膏细小固定的颗粒会残留在产品表面的细微纹理中，不易清洗干净。

但是在目前的功率级组件的生产过程中，采用超声波+高压冲洗的方式进行清洗。这种清洗方式虽然具有一定的清洗效果，但是由于在清洗的过程中，阀套内腔通道是完全敞开的，其清洗液在内腔中形不成高压，往往很难将阀套内腔通道中的污垢清洗掉，特别是阀套内腔通道沟缝中的污垢更是难于清洗。在高压冲洗台上清洗需要安装转接板和功率级组件，且每次只能清洗单台。以此为提高功率级组件的清洗效率和清洗效果，应当能够实现二维的步进式功率级组件的清洗。

上述问题是在功率级组件的清洗过程中应当予以考虑并解决的问题。

发明内容

本发明目的是提供一种用二维步进电机驱动实现径向、轴向双自由度移动高温高压液体射流冲洗功率级组件的试验装置。该装置通过系统调压溢流阀设定冲洗压力，加热器和温度控制系统实现冲洗液的高温。高温、高压液体射流的冲击力能够有效破坏污物、杂物附着阀体内壁的粘着力，使油污、油污垢等迅速溶解，最终达到清除污物、杂物的目的。具有清洗效率高、清洗效果好、结构简单、操作方便、安全性高的特点，以克服现有技术的不足。

为实现上述目的,本发明的技术方案是:一种二维步进式高压高温冲洗装置，包括：

电机泵组装置，连接清洗液储存及加热装置和试验台中的高压冲洗转接板，用于将加热的清洗液进行增压输送至高压冲洗转接板；

高压冲洗转接板，分别连接多个喷头，为喷头转接分配高压高温清洗液；

直线步进电机组件，安装在试验台中，上面放置喷头，用于驱动喷头前端在功率级组件的内腔轴向移动高压高温射流；

旋转步进电机组件，安装在试验台内，并连接功率级组件，用于驱动功率级组件整体旋转，与直线步进电机组件配合，使清洗液在喷头处形成不同角度的高压高温射流在功率级组件内腔，通过轴向和径向两个自由度对功率级组件进行步进式高压高温冲洗。

进一步，所述电机泵组装置中的定量泵通过联轴器与电机相连，定量泵通过高压管路、管接头与高压冲洗转接板连接，高压冲洗转接板通过四通管接头与喷头连接，喷头数量共3个。

进一步，所述喷头放置在直线步进电机组件的上方，由直线步进电机驱动丝杆组件带动喷头放置板前后移动实现喷头前端在功率级组件的内腔轴向移动。

进一步，所述功率级组件通过端盖、联轴器与旋转步进电机组相连。

进一步，所述喷头由带斜孔的钢管和堵头组成，喷头一端安装堵头，将堵头压入钢管，并将堵头与钢管进行钎焊连接。

进一步，所述喷头上钻制有不同间距尺寸的射流孔；喷头圆周上设有110°和70°的两个不同的角度的斜射流孔，保证从不同角度冲洗到阀套内腔。

进一步，所述电机泵组装置中的电机处增设时间继电器，每按一次开关，电机运行5分钟后停止，实现自动冲洗。

进一步，所述清洗液储存及加热装置包括清洗液储存箱和加热器，所述清洗液储存箱外增加加热器和温度显示器，通过加热器对清洗液的加热，降低研磨膏微粒的附着性，提高清洗效率。

本发明的有益效果是:

1.缩短了准备和冲洗时间，提高了冲洗效率

采用现有冲洗装置与传统清洗方法进行对比，用秒表法测量清洗时间，单台功率级的冲洗时间由30分钟(超声波清洗10分钟+高压冲洗20分钟)缩短至5分钟，且冲洗台数由原1台变为3台，单批次(10台功率级组件)冲洗周期缩短约250分钟，大大地提高了清洗效率。

原高压清洗方法，先在功率级组件上安装工艺端盖、工艺丝堵、工艺滤油器组件、工艺盖板等零件。然后将转接板安装在试验台上，再将功率级组件安装在转接板上。且不同型号功率级组件清洗需更换不同的转接板。现高压冲洗方法适用于不同类型的功率级组件，且功率级组件上只需安装端盖与2号步进电机连接。用秒表法测量准备时间，准备时间由原来的30分钟缩短至2分钟。

2.降低了产品的返工率，提高了产品的合格率，提高了客户满意度

采用传统清洗方法，用无尘纸擦拭阀套主孔，部分阀体主孔有隐约可见的研磨膏，在功率级组件后续加工中发现阀芯卡滞，需将阀套主孔重新进行返工。采用现高压高温冲洗方法，经放大镜观察和无尘纸擦拭阀套，无明显的研磨膏微粒，阀芯卡滞率由原40％降低至10％，返工率由原来的40％降低至10％。大大地提高了产品的合格率，提高了产品的性能，也提高了客户的满意度。

附图说明

图1是本发明的二维步进式高压高温冲洗装置原理图；

图2是功率级组件图；

图3是喷头结构示意图；

图4是高压冲洗转接板结构图；

图5是电机泵组装置示意图；

图6是1号步进电机组件图；

图7是2号步进电机组件图；

图中：1-清洗液储存及加热装置；2-电机泵组装置；2-1-定量泵；2-1-电机；2-3-时间继电器；2-4-溢流阀；2-5-滤油器；2-6-温度显示器；3-高压管路；4-试验台；5-高压冲洗转接板；5-1-连接螺丝孔；5-2-进油口；5-3-出油口；6-高压软管；7-1号步进电机组件；7-1-步进电机；7-2-丝杆组件；7-3-喷头放置板；8-喷头；8-1-钢管；8-2-堵头；9-功率级组件；9-1-阀体；9-2-阀套；10-2号步进电机组件；10-1-步进电机；10-2-联轴器；10-3-端盖；11-开关；12-盖板。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明作进一不说明。

如图1至图7所示，本发明的二维步进式高压高温冲洗装置，包括清洗液储存及加热装置1、电机泵组装置2、高压管路3、试验台4、高压冲洗转接板5、高压软管6、1号步进电机组件7、喷头8、功率级组件9、2号步进电机组件10、开关11、盖板12。

电机泵组装置2中的定量泵2-1通过联轴器与电机2-2相连，定量泵2-1通过高压管路3、管接头与高压冲洗转接板5连接，高压软管6通过管接头与高压冲洗转接板5连接，高压冲洗转接板5通过四通管接头与喷头8连接，喷头数量共3个。喷头8放置在1号步进电机组件7的上方。然后1号步进电机7-1驱动丝杆组件7-2带动喷头放置板7-3前后移动实现喷头前端在功率级组件的内腔轴向移动，后端放置在喷头放置板的上方。功率级组件9通过端盖9-3、联轴器9-2与2号步进电机9-1相连，2号步进电机通过联轴器9-2驱动功率级组件整体旋转。

清洗装置内的清洗液在喷头处形成不同角度的高压高温射流在功率级组件内腔，通过轴向和径向两个自由度的实现功率级组件的步进式高压高温冲洗。

原冲洗需要一直按压开关，现在电机处增加时间继电器2-3，每按一次开关，电机运行5分钟后停止，实现自动冲洗。

在原基础上增加了加热器1和温度显示器2-6，通过加热器1对清洗液的加热，降低研磨膏微粒的附着性，提高了清洗效率。

本发明的具体的结构如下：

如图2所示，功率级组件9主要由阀体9-1和阀套9-2组成。

如图3所示，喷头8主要由带斜孔的钢管8-1和堵头8-2组成。因喷头8需升入到阀套内腔清洗，依据功率级组件9的阀套9-2内部特殊的复杂结构设计了喷头8。因不同型号的阀套主孔尺寸从φ6—φ19不等，且为防止喷头与阀套主孔碰伤，将喷头直径设计为外径为4mm(内径为3mm)的钢管。为了保证清洗液能冲洗到阀套内腔上，在喷头上钻制不同间距尺寸的射流孔。在喷头圆周上设计了110°和70°的两个不同的角度φ3的斜射流孔，保证从不同角度冲洗到阀套9-2内腔。喷头8一端安装堵头8-2，将堵头8-2压入钢管8-1，并将堵头8-1与钢管8-2进行钎焊处理。

如图4所示，高压冲洗转接板5上设有连接螺丝孔5-1，并开设有进油口5-2和出油口5-3。

图2喷头的制造过程：先在钢管8-1圆周上钻制110°和70°的斜射流孔。再将堵头8-2压进钢管的一头，用钎焊将堵头与钢管焊接在一起。

在试验台4上安装高压冲洗转接板5，用螺钉固定高压冲洗转接板与试验台。将高压软管6一端通过管接头与高压冲洗转接板5的出油口连接，另一端与四通管接头进行连接。3根喷头8分别与四通管接头进行连接。将连接完的喷头8放置在1号步进电机组件7的上方。

将功率级组件9一端安装端盖10-3，端盖与2号步进电机10-1的联轴器10-2相连接。然后将功率级组件9内腔主孔对准喷头。

将试验台4上的盖板12翻转盖住整个试验台。

按压开关11后，由电机2-1通过联轴器驱动定量泵2-2将清洗液储存箱1中的清洗液完成一个洗、排过程，将一定量的清洗液通过过滤器2-5进行过滤，再通过加热器1对清洗液进行加热后再通过高压管路3、试验台4上的高压冲洗转接板5输送到高压软管6，使清洗液以很大能量到达喷头8。

经过喷头8上的斜孔，加速凝聚的清洗液形成了高压高温射流，同时1号步进电机7-1驱动丝杆7-2带动3根喷头顺着功率级组件9长轴孔前后移动进行冲洗，2号步进电机通过联轴器10-2、端盖10-3带动功率级组件360度旋转运动。喷头8喷出大于污垢和物体表面附着力的高压高温射流，使油污、油垢迅速溶解，同时产生较大的冲击力将污垢剥离，冲走。在双步进电机作用下高压高温射流相对于功率级组件进行双自由度移动实现功率级组件的高压高温清洗。

冲洗5分钟后电机停止运行，自动停止冲洗，打开试验台上的盖板12，然后将功率级组件9上的端盖10-3进行拆除。