碳氢清洗剂在轴承清洗线中的应用

高祥红，张伟，许秀坤，袁丽馥

(瓦房店轴承集团有限责任公司 技术中心，辽宁 瓦房店 116300)

目前，轴承行业使用的清洗剂主要是煤油、汽油和水剂清洗剂。其中，水剂清洗剂清洗成品轴承后残留的水分难以全部清除，会导致轴承锈蚀报废，故只适用于清洗零件；汽油属于易燃品，且挥发性很强，尽管其清洗效果优于煤油，但从安全角度考虑却不适用于大批量生产线。所以通常在成品轴承清洗线上使用煤油作为清洗剂。

1 煤油清洗线及存在的问题

煤油安全性高，成分复杂，闪点在42 ℃左右，黏度为2.45 mm2/s，其缺点是清洗能力稍差，干燥时间较长，不是专用清洗剂。另外，煤油清洗不仅有气味，还有一定毒性，循环利用困难。

煤油清洗线工艺流程为：退磁→喷淋清洗→控油→喷淋清洗→涂油包装。

装配后经退磁的轴承由传送带送至喷淋清洗机中由煤油从上至下进行喷淋清洗，然后经2 m的传送带控油后进行第2次喷淋清洗，紧接着进行涂油包装。经第2次清洗的轴承没有足够的控油时间，会将部分煤油带入最后工序的防锈油中，稀释了防锈油，降低了防锈油的黏度，使涂到轴承上的防锈油不能形成预期的防锈油膜，从而降低了成品轴承的防锈期。为了缓解这一问题，只能关掉第2次喷淋清洗，这样又保证不了轴承的洁净度。因此，轴承清洗工艺的改造势在必行。

2 碳氢清洗剂

2.1 碳氢清洗剂的特性

碳氢清洗剂主要成分为高纯度烷烃，是石油经精馏塔蒸馏出来的更适合于清洗的部分，然后再经过加氢、脱硫及脱芳烃等工艺处理得到饱和烷烃，再复配以稳定剂等制备而成。碳氢清洗剂去除油脂能力强，清洗效果和干燥效率大大优于煤油，其闪点在42～80 ℃，黏度为1.05 mm2/s，不易挥发，且安全性高。衡量碳氢清洗剂清洗性能的指标有：苯胺点——表征其对极性有机物的溶解能力；KB值——表征其对树脂类物质的溶解能力；溶解度参数SP值——表征其与污物的凝集能差异的大小。

一般碳氢清洗剂的SP值为7～8，此值与机械加工油以及润滑油的SP值相近，SP值相近的物质具有相近的凝集能，因而易于互相溶解。轴承零件在机加工、热处理及装配过程中，其表面附着有许多无机和有机物。主要污染物包括机加工冷却液、热处理油、切屑及灰尘等，污物较复杂，而碳氢清洗剂恰好与污物的各种组分有良好的相溶性。苯胺点低、KB值大、SP值为7～8的碳氢溶剂清洗剂具有很高的清洗能力，非常适合轴承清洗。碳氢溶剂无味或气味微弱，低毒，可蒸馏回收利用[1]，我公司现使用的碳氢清洗剂闪点为51 ℃，运动黏度为1.05 mm2/s，常温下3 h的挥发度为1.2%。

2.2 碳氢溶剂清洗线

碳氢溶剂清洗线工艺流程为：退磁→超声波清洗→喷淋清洗→吹干(4次)→烘干→涂油包装。

经退磁的轴承进入超声波清洗工位，超声波在清洗剂中传递时会产生正负交变声压，冲击轴承，非线性效应产生声流和微声流；超声空化在固体和液体界面上会产生高速微射流，其能够破坏污物，除去或削弱边界层，增加搅拌、扩散作用，再加上碳氢溶剂自身与污物各组分的相溶性，会加速可溶性污物的溶解[2]；经超声波清洗后的轴承进入喷淋工序进行冲洗，超声波清洗后未能从轴承沟槽内去除的、附着在沟道内或者压在钢球与沟道之间的污渍便会暴露在外面，液流冲刷轴承，将暴露在外面的脏污去除；将洗净的轴承经4次吹干和1次烘干后进行涂油包装。

3 清洗效果对比

以5种型号的轴承为例，各取20套，2条清洗线每种各清洗10套，然后进行洁净度检测，检测方法依据JB/T 7050—2005规定，结果见表1。从表1中数据可看出，碳氢溶剂清洗线可大大提高轴承的洁净度。

表1 2种清洗线清洗后轴承的洁净度对比 mg/套

以精密分公司装配清洗线为例说明2种不同清洗工艺对防锈油质量的影响。防锈油运动黏度的检测按GB/T 265—1988进行。铁路轴承生产线每天大约清洗500套NJP3226X1，表2为使用煤油和碳氢清洗剂时防锈油的黏度值。由表2可知，煤油清洗时防锈油的黏度降低较快，同时也降低了防锈油的防锈性能，必须进行更换。使用碳氢溶剂清洗线时防锈油黏度降低缓慢，基本不影响防锈油的使用质量，降低了生产成本。

表2 防锈油黏度随时间的变化情况 mm2/s

4 结束语

试验结果表明：碳氢溶剂清洗洁净度显著提高，更适合轴承成品的清洗，同时采用碳氢溶剂清洗线，利用吹干和烘干方式加快轴承的干燥速度，降低清洗剂的带入量，保证了防锈油的使用质量。