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轮毂清洗机技术方案 2017.04一、 清洗任务描述1.1设备用途旋转喷淋清洗机用于工件OP10、OP20型工件内外表面清洗作业。主要用于去除工件加工后粘附在零件表面的油污、铁屑、灰尘等。1.2设备描述1.2.1设备的设计与制造能满足：运行安全、设计先进、结构合理、操作简单、维修方便，其总体技术水平达到当今国内同类产品先进水平。1.2.2设备为全新设备（包括所有零部件、元器件和附件），能高效，安全，保质完成工作。设备应设有可靠的安全防护、保险措施，设备设计接地装置，具有过流、短路等保护功能，并设置紧急切断开关，确保在紧急情况下，能方便的使设备停止运转，以保证对设备及人员不会造成伤害；电器部件、机械部件均有防潮、防高温、防尘措施，整个系统作防水设计。1.2.3设备符合我国环保技术要求，不会造成环境污染。污染物排放达到国家地方标准要求。运行噪音小于80dB。1.2.4设备的钢结构、机械系统、电气系统和安全保护装置要符合中国现行有关规范和标准。设备的设计图纸和技术文件的制图方法、尺寸、公差配合、符号等都应采用公制体系，并符合ISO现行有关标准或中国现行有关国家标准的规定。1.2.5设备操作界面为中文，并且符合国内操作习惯，具有良好的人机对话功能。零部件须选用优质材料制造，所选用的机械、电气元器件和控制系统是先进、优质、可靠的系列产品，符合国家相关的安全标准及设计标准规范。设备表面油漆色泽应符合招标方统一标识要求。1.2.6所有用于容纳液体的轮毂或槽体均需采用不锈钢来制造，内外表面均无机涂层。1.2.7全部设备的外购件，如各种类型的流体输送泵、阀、电机及各种电气元件均采用成熟可靠的产品。接触水的电气设备均满足相关防水国际标准。1.2.8所有流体容器、管道和阀门表面温度可能超过40的表面需覆以国际通用的高性能保温材料。1.2.9设备各部分的焊接和表面处理工件必需在生产车间加工处理完成后发到用户现场，现场安装工作只需进行简单的组装，如螺栓连接、铆接、粘接及密封等。不需采用胶粘剂类化学产品。1.2.10设备运行生产过程中及打开清洗室门时，无流体溢出。1.2.11所有流体管路、阀门均做相应指示标识。在用电安全、机械安全、高温安全做警示标识。1.2.12清洗室有效喷射面覆盖范围直径0.5米；清洗室高度不低于0.6米。1.2.13可清洗工件最大直径0.4米，最大高度0.2米。工件单件重量最大30公斤。1.2.14清洗液中固体物过滤精度不低于50m。1.2.15设备噪声：80分贝。1.2.16全部设备所有接触液体的部分及外露部分均采用优质不锈钢制造，不锈钢焊接后经过适当的表面处理，表面色泽均匀一致，并且具有优良的耐腐蚀稳定性。设备正常运行状态下10年内不会产生锈蚀。清洗室内板采用优质的304不锈钢板，作业工艺采用不锈钢拉丝处理。1.3执行标准设备的设计、制造、试验和安装，按国家与行业现行有关规范和标准执行，其总体技术水平达到当今国内外同类产品的先进水平；机械设计、制造及安装执行的标准1) GB5676-85 一般工程用铸造碳钢2) GB700-88 碳素结构钢3) GB699-88 优质碳素结构钢4) GB1591-88 低合金结构钢5) GB5232-85 加工黄铜6) GB5233-85 加工青铜7) GB/T 706-1988热轧工字钢8) GB/T 707-1988热轧槽钢9) GB/T 9787-1988热轧等边角钢10) GB/T 11263-2005热轧H型钢和部分T型钢11) GB709-88 热轧钢板12) GBJ17-88 钢结构设计规范13) GB4457-84 机械制图标准14) GB/T131-1993 表面粗糙度15) GB1804-79 公差与配合16) GB1184-80 形位公差17) GB/T14092.5 机械产品环境条件工业腐蚀18) GB/T14093.1 机械产品环境技术要求湿热环境用19) GB/T6464 金属及其覆盖层大气腐蚀试验现场试验的一般要求20) GB/T14093.4 机械产品环境技术要求工业腐蚀环境用21) GB12348-90 工业企业厂界噪声标准22) GB/T13306-91 标牌23) GB/T5994 装配通用技术条件24) GB/T12467.1-4 焊接质量要求 金属材料的熔化焊25) GB/T12469-90焊接质量保证钢熔化焊接头的要求和缺陷分级26) GB2893-2001 安全色与安全标志27) GB50213-98 机械设备安装工程施工及验收通用规范28) GB/T15706 机械安全基本概念与设计通则29) GB16754 机械安全急停设计原则30) GB16855.1 机械安全控制系统有关安全部件31) GB2878 液压自动系统及元件控制系统设计、制造及安装执行的标准1) GB14048.5-93 低压开关设备和控制设备2) DIN EN 292 设备可靠性及安全准则 基本概念、一般设计原则3) GB50171 电气装置安装工程盒柜及二次图路接线施工及验收规范4) GBJ64 工业及民用电力装置的过电压保护设计规范5) GB4728 电气图用图形符号6) GB1497 低压电气基本标准7) GB6988 电气制图8) GB/T75 电机基本技术要求9) GB4949.2 低压电气外壳防护等级10) GBJ/T16 民用建筑电气设计规范11) GB4720 电控设备第一部分；低压电器电控设备12) GB50054 低压配电设计规范13) GB50055 通用用电设备配电设计规范14) GB4720 低压电器电控设备15) GB/T755 电机基本技术要求16) GB554 电气装置安装工程低压电器施工及验收规范17) GB50168 电气装置安装工程电缆线路施工及验收规范18) GB50150 电气装置安装工程电气设备交接试验标准19) GB50054 低压配电装置及线路设计规范20) GB50254 电气装置安装工程低压电器施工及验收规范21) GB50258 电气装置安装工程1kV及以下配线工程施工及验收规范22) GB50169 电气装置安装工程接地装置施工及验收规范软件设计执行标准1) GB8567-88 计算机软件产品开发文件编制指南2) GB/T12504-90 计算机软件质量保证计划规范3) GB/T12505-90 计算机软件配置管理计划规范4) 0137HB/Z178-90 计算机软件验收基本要求5) 0137HB/Z180-90 计算机软件质量特性评价方法6) GB/T14393.93 计算机软件可靠性和可维护性设备的设计、制造、试验和安装，我方符合国家与行业现行有关规范和标准。设备的所有仪器和仪表的度量单位全部采用国际单位制（SI）；所有仪器和仪表的设计及试验应符合国际工业标准（ISO）及国际电工标准（IEC）；安全防护、环保等须满足相关中国国家标准。1.4清洗对象及要求1.4.1 OP10, OP10型为合金钢材质。 外形尺寸：外径X高=700X200mm。整体重量：30kg。满足工件内外表面机加工中间过程的清洁需要。工件一次清洗1件。1.4生产纲领1.4.1单班作业,8小时连续工作制，每件173s。1.4.2工作时间：8小时/天；1.4.3清洗节拍：3分钟/套（含上下料）；1.4.4清洁度要求：清洗完成后立即用洁净白色工业擦拭纸进行表面擦拭，表面无污渍痕迹（金属或涂层本色不属污渍范围），并且金属部件表面无浮锈。1.4.5设备数量：1台1.4.6对象图纸：二、清洗机安装外部条件电 源：三相五线制交流电 380V10%，50Hz，容量15KW；海拔高度： 1000m；环境温度： 040；气 源： 压缩空气，压力为0.5-0.7MPa；水 源： 压力为0.2-4MPa；相对湿度： 80%，雨季可达90%；工 作 制： 连续工作，8小时/天；三、 清洗技术及参数3.1 清洗技术根据清洗原理，清洗技术几大要素选择如下：本方案将采用压力、流量、时间、喷射方式等几种清洗要素组合方式。要把轮毂外表面和腔体内表面的污油等清洗干净，首先需要对清洗对象进行分析：污物粘附在工件内外表面。采用高压水射流对工件的表面进行射流冲刷，是有效剥离污染物、切屑的工艺手段。根据要求及计算、经验，决定本清洗设备采用：射流清洗技术；工件旋转或水幕旋转技术；真正实现了清洗面全覆盖，有效射流强度大，清洗效率高，清洗效果好。3.2清洗参数3.2.1泵及压力的选择根据招标书要求我们选用清洗的压力为1.0MPa，为了取得较好的冲击效果，选用扇形喷嘴为射流执行装置；额定压力=1.0Mpa，最高1.6Mpa.。流量选择266L/min，选择不锈钢水泵。3.2.2喷嘴的布置及选择喷嘴是直接完成清洗过程的执行元件。喷嘴选择的正确与否，对实现预定的清洗工艺具有关键的作用。影响喷嘴选择的主要因素为工作流体的压力、流量和喷嘴可能实现的清洗效果。喷嘴的口径、扩散角，喷嘴与工件之间的距离等决定了设备的清洗能力，这些因素是相互关联的；本清洗机中设计有水幕射流系统。水幕与水平水幕上设有喷嘴，通过水幕或者工件的旋转，对工件产生全覆盖射流；3.3清洗工艺3.3.1清洗流程气缸门打开机械人上料气缸门关闭清洗气缸门打开压缩空气人工吹水机械人下料3.3.2操作步骤l 上料操作描述：机械人将工件拿至旋转工作台，按规定位置、姿态摆放正确清洗工位，气缸门自动关闭，完成上料。l 清洗操作描述：自动进入清洗室内定位后，升降门自动关闭，水幕射流机构、旋转机构及清洗水泵自动启动，工件外表及内腔得到有效清洗。使工件获得更高的洁净度。l 采用压缩空气对工件表面微量集水进行吹扫，工位设有压缩空气吹扫枪，压缩空气吹扫枪接缩压缩空气管线。l 下料：操作描述：机器人自动将零件取下来放回，再放入新的零件。四、配套技术4.1磁性过滤技术磁性过滤器安装在泵吸水口附近，有效去除切屑。4.2整体换液清洗液经过一段时间的使用后，水箱底部会产生较多污物沉积。如果清洗液不及时更换，注入新的清洗液，经过水系统的循环后污水箱中的污物会对液体造成二次污染，所以水箱在使用一段时间后必须对水箱进行整体换液。本设备的换液方式是将水箱中的水整体排放，排放干净后，开启加水电磁阀将清水直接注入清洗净水箱。然后开启清洗泵对系统进行空运行，使得清洗液对清洗室、清洗管道内残留的污垢进行有效的冲刷，从而去除管道内的残留物。4.3油水分离技术水箱配备油水分离装置。采用一隔膜泵通过漂浮的吸液口把贮液表面含油的流体泵出，使其流经一个专用油水分离装置，在此油污可得到有效分离。清洗液箱配备的除油装置处理能力不低于200升/小时。五、结构设计该设备主要包含：清洗室、旋转系统、射流系统、水处理净化系统、水系统、自动补液系统、电气控制系统。5.1清洗室清洗室主要由清洗室骨架、不锈钢内外板、观察窗、保温层、自动门机构等组成。主体结构凡水接触的地方全部采用不锈钢材料，中间为防腐碳钢骨架和保温层，内、外表面均为不锈钢。防腐碳钢骨架防腐工艺为:喷涂3层环氧树脂漆，厚度为0.6mm；全部设备所有接触液体的部分及外露部分均需要采用优质不锈钢制造，不锈钢焊接后需经过适当的表面处理，确保表面色泽均匀一致，并且具有优良的耐腐蚀稳定性，原则上设备正常运行状态下10年内不会产生锈蚀。室体内腔旋转水幕有效空间能够满足直径700mm的圆形、高度约为200mm的工件，工件单子最大30公斤。工件旋转的动力设计固定在清洗室的外面，在需要维修和维护时，在外部就可以直接进行操作。在清洗室壁上，设计有电机支撑座，电机固定在支撑座上，电机通过联轴器与旋转轴连接，这样可以有效的将水电隔离。操作简单方便，可以大大的减少维修维护的难度，人性化操作。室体开设玻璃窗，可观察清洗室内的工作情况.自动门机构由气缸、直线导轨、密封、内外板、框架等组成。室体下部设接水盘； 5.1.1清洗室门结构气缸开门机构，气缸提升门设有上、下限位开关，并设计有防下滑硬性装置，以保证开关时门板停留在适当位置，同时防止在出现故障时清洗室门能处于安全状态。清洗室门的开关控制与清洗泵及系统连锁控制，确保只有在门关闭时清洗泵方可启动。清洗室门与清洗室内部有良好的回宫型密封装置，可与清洗室紧密配合，保证门关闭时四周应与清洗室壁能形成良好的密封，保证喷射清洗时不会有水气外溢。门结构全部不锈钢制造。5.2工件旋转系统工件旋转机构，用于在清洗室内进行喷射清洗过程中工件旋转，使工件所有表面都扫描到。承重设计载荷为50Kg，满足要求；5.3射流系统5.3.1系统组成：水泵、电动阀、管路、手动阀门、旋转接头、水幕、喷嘴；本设备中，水幕装置不旋转，装载小车匀速旋转，以保证各个零件表面都能得到均匀的清洗。5.3.3清洗系统 清洗系统主要包括清洗液冲洗系统（以下称清洗系统）。清洗泵+过滤器+喷射装置。5.3.4清洗系统主要由清洗液贮箱、清洗泵、清洗液输送管道和阀门以及与液体喷射装置构成。主要技术参数要求如下： 清洗液贮箱容积：800升 清洗泵压力 ：1MPa清洗泵流量： 266升/分钟 （16m/h）5.4水处理净化系统5.4.1系统组成：清洗水箱（0.8m）、过滤泵、袋式过滤器、自动控制液位计、温度传感器、自动上水阀、人工排水阀、排污口、油水分离器等。各水箱中设置水位监测仪，能自动监测水位。水位较低达到设定的需补水水位时，系统能自动启动补水操作，补水达到较高水位时能自动停止补水。清洗水箱内部采用2mm板 (SUS304)氩弧焊无渗漏满焊焊接；中间骨架采用碳钢矩形管焊接而成，骨架牢固可靠，避免水箱变形；防腐碳钢骨架防腐工艺为:喷涂3层环氧树脂漆，厚度为0.6mm；中空部分采用保温橡胶海绵填充，起到节能保温功能，设有预加热功能。水箱外部外包不锈钢板。水箱采用撬装设计方法，整体性好，方便现场安装、维护。水箱内部设计分隔板将水箱分为污水水箱和净水水箱。水箱设计充分了考虑维修和长时间工作后的底部沉淀清理:清洗水箱设计有排污口，定期打开排污口进行排污处理；水箱顶部人性化设计，预留出人孔，方便观察水箱内的液位及冲洗；水箱底板采用倾斜设计，便于换液、维修、清理。5.7吹水系统工件在清洗过程完成后，需要清除其内、外表面及管路中的积水。采用压缩空气吹水，配置有三联件、管路、自动喷嘴等。六、设备组成设备外形尺寸（长宽高）约1500*1500*2200序号名称规格数量产地/制造商1清洗室1套1.1框架碳钢防腐1套1.2内外板不锈钢1套1.3观察窗钢化玻璃1套1.4自动气缸门门1套1.4.1气缸1套1.4.2内外门板不锈钢1套1.4.2框架不锈钢1套1.4.3密封橡胶1套15.4导轨不锈钢1套2旋转工作台不锈钢1套2.1工作台不锈钢1套2.2旋转机构不锈钢1套2.3驱动机构不锈钢1套2.4驱动减速电机IP551套北京天之星2.5导轨不锈钢1套2.7支架腿碳钢防腐1套2.8围板不锈钢1套3射流系统1套3.1水泵（清洗）SDL16-801套南元泵业3.2电动阀DN503套上海3.3管路管件DN50不锈钢3套3.4手动阀门DN50不锈钢3套上海3.5水幕不锈钢1套3.6水平水幕不锈钢1套3.7水平管路不锈钢1套3.8喷嘴不锈钢1套上海3.9压缩空气三联件1套亚德客3.10压缩空气管路、管件PE1套3.11电动阀门不锈钢1套4水处理系统1套4.1清洗水箱（污+净）不锈钢+1套4.2循环过滤泵TD653套南方泵业4.3自动控制液位计不锈钢1个4.4精密过滤器不锈钢1套河北4.6人工排水阀不锈钢3套上海4.7油水分离器隔膜泵浮球式YGQ-50B 14W 2-10L/min3套4.8板式过滤网不锈钢3套4.9过滤篮不锈钢3套4.10流体管路、阀门不锈钢3套6.1管路管件不锈钢1套北京6.2水幕喷嘴（射流水幕）不锈钢1套6.3电动阀不锈钢1套上海6.5空气过滤二联件1套北京7控制系统1个7.1控制柜其中低压电器施耐德品牌1套7.2线缆1套北京7.3电缆桥架和穿线管1套北京7.4接近开关E2E-X14ME11套上海7.5行程开关1套上海7.6急停按钮2个上海7.7三色警示灯1个上海7.8PLC西门子1套西门子7.9触摸屏10”彩色1套欧姆龙七、设备易损易耗件：7.1备品备件序号名称型号和规格数量单位原产地和制造商名称1机械密封清洗泵2套南元泵业72易耗易损件序号名称型号和规格数量单位原产地和制造商名称1喷嘴454个北京荣盛2按钮2个上海二工3接近开关E2E-X14ME12个欧姆龙4行程开关2个欧姆龙7.3机械润滑剂序号名称型号和规格数量单位原产地和制造商名称1减速器润滑油2030L北京八、设备设计示意图见方案图目录第一章 可行性研究报告概述11.1项目名称11.2项目承担单位11.3项目建设地点11.4可研报告编制单位11.5项目概述及主要经济技术指标1第二章 编制目的、依据、原则和范围52.1编制目的52.2编制依据52.3编制原则52.4可行性研究的范围6第三章 建设的必要性73.1符合国家“十一五”规划纲要和循环经济要求73.2环境保护和节能降耗的需要83.3企业可持续发展的需要9第四章 项目建设条件104.1主体工程概况104.2厂址选择124.3公用设施及社会依托条件12第五章 改造规模与产品方案155.1改造规模155.2生产方案15第六章 生产设备节电技改方案166.1企业能耗现状分析166.2改造设备运行参数166.3技术方案、设备方案176.4项目建议改造方案226.5消耗定额256.6小结25第七章 项目实施机构和项目法人287.1项目实施机构287.2项目法人28第八章 环境保护28第八章 环境保护29第九章 社会经济效益319.1环境效益319.2社会效益31第十章 节约和合理利用能源3310.1节能依据及标准3310.2节能设计原则3310.3能耗分析3310.4节能措施及节能效果分析34第十一章 环境安全与劳动保护3511.1安全3511.2劳动保护36第十二章 生产管理与人员编制3812.1生产管理3812.2人员编制38第十三章 项目实施进度3913.1 建设工期3913.2 项目实施时期各阶段进度建议39第十四章 项目招标方案41第十五章 投资估算及资金筹措4215.1投资估算4215.2资金筹措43第十六章 经济评价4416.1项目周期4416.2成本参数4416.3损益类参数4416.4经济评价结果45第十七章 结论4717.1结论意见及总的评价、存在的问题和建议47