冷卻液負(fù)壓過濾機(jī)集中過濾系統(tǒng)分析

曹純

（天津新瑪特科技發(fā)展有限公司，天津 300350）

過濾方式：磁性排屑機(jī)+刮板排屑機(jī)+真空負(fù)壓循環(huán)帶式過濾機(jī)（精過濾）；

精過濾介質(zhì)：循環(huán)過濾布（或無紡布）；

本系統(tǒng)過濾部分設(shè)磁性排屑機(jī)若干臺、刮板排屑機(jī)1臺、真空負(fù)壓循環(huán)帶過濾機(jī)（精過濾機(jī)）1臺、全自動反沖洗過濾器2臺；

磁性排屑機(jī)置于真空負(fù)壓循環(huán)帶過濾機(jī)箱體上部；

真空負(fù)壓循環(huán)帶過濾機(jī)箱體（底部）：14000×2400×3000mm3；

真空負(fù)壓循環(huán)帶過濾機(jī)篩板過濾面積：31.2m2；

單位過濾面積的過濾能力：22.4m3/(h·m2)；

真空負(fù)壓循環(huán)帶過濾機(jī)設(shè)供液泵4臺，用3備1，每臺供液泵流量約240m3/h，揚(yáng)程50m。

設(shè)有污液回送裝置若干套。除油裝置1套，供液、回液管路系統(tǒng)1套，自動配、補(bǔ)液裝置1套，溫度控制系統(tǒng)1套。

備用箱1套，容量100m3。

1 主要技術(shù)參數(shù)

生產(chǎn)設(shè)備：磨削加工設(shè)備；

工件名稱：柱塞、油泵等機(jī)加工零件；

服務(wù)機(jī)床數(shù)量：65臺（套）；

冷卻介質(zhì)：水基切削液（濃度4%～6%）；

工件材料：鑄鐵+鋁合金；

系統(tǒng)流量：700m3/h；

其中：機(jī)床用量510m3/h；

沖屑用量：150m3/h；

內(nèi)部流量：50m3/h；

系統(tǒng)壓力：0.3MPa（管道末端入機(jī)床口處）；

冷卻液供液主管道出口溫度：20～25℃；

冷凍水進(jìn)水溫度：7℃；

冷凍水出水溫度：12℃；

過濾精度：≤15mm；

系統(tǒng)總?cè)萘浚?00m3；

過濾周轉(zhuǎn)率：7次/小時(shí)。

2 系統(tǒng)工作原理

將距離較近的加工設(shè)備進(jìn)行分組，每組通過管溝集中后，通過回液泵送回集中過濾系統(tǒng)。

將加工設(shè)備加工過程中產(chǎn)生的液屑混合物通過管溝集中后，流入回液槽，由回液泵抽排至空中回液管路，靠重力自流進(jìn)入緩沖箱（或消泡機(jī)）、磁性排屑機(jī)，大部分磁性切屑由磁性排屑機(jī)分離出來，送至刮板排屑機(jī)排出。然后，進(jìn)入螺旋輸送機(jī)，再送至離心甩干機(jī)將切屑甩干，回收乳化液，便于存放。非磁性雜質(zhì)及污液流入真空負(fù)壓循環(huán)帶過濾機(jī)的污液腔，污液經(jīng)鋪設(shè)在不銹鋼楔型柵板上的循環(huán)過濾帶（或無紡布）過濾后入負(fù)壓腔，用泵抽吸送至供液管路，經(jīng)自動溫度控制系統(tǒng)降溫，達(dá)到工藝要求溫度，再經(jīng)過全自動反沖洗過濾器過濾達(dá)到工藝要求精度后，供加工設(shè)備和沖屑點(diǎn)使用。大于過濾介質(zhì)精度的顆粒被過濾介質(zhì)截留，慢慢形成濾餅，隨著過濾時(shí)間的延長，濾餅越來越厚，濾速越來越慢，負(fù)壓腔的真空度越來越高，當(dāng)真空度達(dá)到設(shè)定值時(shí)，電控系統(tǒng)自動發(fā)出動作信號，將凈液箱放液的氣動蝶閥打開，凈液箱內(nèi)的凈液迅速充入負(fù)壓腔，一方面供液泵繼續(xù)抽送給加工設(shè)備使用，另一方面消除負(fù)壓腔真空。然后，精過濾機(jī)刮板電機(jī)啟動，刮板帶動循環(huán)過濾帶（或無紡布）向前移動一定距離；將濾餅送出，通過振打裝置將循環(huán)過濾帶的濾餅振掉進(jìn)入螺旋輸送機(jī)（若無紡布過濾，則無紡布拉緊裝置將無紡布送入廢布箱）。同時(shí)干凈的循環(huán)過濾帶（或無紡布）被鋪設(shè)到柵板上，這樣就完成了一個過濾循環(huán)，如此周而復(fù)始，連續(xù)不斷地向加工設(shè)備供給潔凈的冷卻液。精過濾機(jī)的工作循環(huán)是自動的，具有供液壓力、上下液位、電機(jī)過載、鏈條行走檢測、循環(huán)過濾帶行走檢測、無紡布用完等故障自動顯示及報(bào)警功能。整個過程由PLC自動操作。

3 供液管路系統(tǒng)

供液管路架設(shè)在空中。供液主管采用鋼管，供加工設(shè)備和沖嘴能正常使用。其固定方式可根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況采用獨(dú)立立柱支架、車間立柱三角支架等連接形式。管路焊接及安裝符合國家標(biāo)準(zhǔn)。水泵、閥門處預(yù)留出足夠的維修空間。泵、閥、管路連接處無滲漏。供液管路接到每臺機(jī)床的供液接口，供液管路設(shè)有全自動反沖洗過濾器過濾裝置。

4 回液管路系統(tǒng)

回液管路架設(shè)在空中，回液管路采用鋼管，回液主管路具有一定排水坡度排向乳化液集中冷卻過濾系統(tǒng)。生產(chǎn)加工設(shè)備加工過程中產(chǎn)生的液屑混合物由回液泵負(fù)責(zé)抽排至空中回液管路?；匾褐Ч軓幕匾褐鞴苈返纳喜窟M(jìn)入，且與液流方向相同并成一定角度，以增加液流的動能，提高排屑能力，減少回液主管路的阻塞。為進(jìn)一步提高回液管路排屑功能，每隔一定距離設(shè)置一個沖嘴。為便于清理和維修回液管路，每隔一定距離設(shè)置一個檢修口?？罩兄骰匾汗苈返墓潭砂磳?shí)際情況采用獨(dú)立立柱支架、車間立柱三角支架等連接形式?；匾旱倪\(yùn)行方式為：通過回液提升泵將混有切屑的切削液提升到回液主管道中，通過主回液管道回流到集中過濾系統(tǒng)過濾。考慮到各級回液管路卡死、堵塞等意外情況發(fā)生，方便維護(hù)等問題，在回液管道遠(yuǎn)端設(shè)有沖屑口，如果是長管，還在中間設(shè)置多個沖屑點(diǎn)，以免管道被切屑卡死或堵塞。在回液管路的末端位置設(shè)有緩沖箱（或消泡機(jī)），以防止集中過濾系統(tǒng)入口出現(xiàn)紊流、飛濺，最大限度地抑制泡沫的產(chǎn)生。

5 過濾系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、動作說明

磁性排屑機(jī)置于真空負(fù)壓循環(huán)帶過濾機(jī)（精過濾機(jī)）的上部。刮板排屑機(jī)置于磁性排屑機(jī)側(cè)面，便于收集、并排出磁性排屑機(jī)分離出的鐵屑。精過濾機(jī)底座、骨架采用工字鋼，箱體內(nèi)板采用普通鋼板，使其整體結(jié)構(gòu)合理，堅(jiān)固且無變形。箱體內(nèi)外表面光滑、平整。精過濾機(jī)柵板采用不銹鋼楔型鋼絲，用特殊加工工藝制成，具有耐壓、耐腐蝕、無堵塞等特點(diǎn)。經(jīng)精細(xì)裝配，保證上表面光滑平整，循環(huán)過濾帶（或無紡布）運(yùn)行自如。刮板排屑機(jī)將切屑刮出排污口，落入螺旋輸送機(jī)送至甩干機(jī)。精過濾機(jī)刮板將切屑和帶有濾餅的循環(huán)過濾帶（或無紡布）帶出排污口前，要緩慢經(jīng)過槽體至傳動箱之間的斜臂，由于刮板運(yùn)行緩慢且做間歇運(yùn)動，故廢渣進(jìn)入排污口前，其帶有的乳化液已基本瀝干，能保證排出物基本干燥。排出的污物通過振打、壓縮空氣反吹后落入螺旋輸送機(jī)，過濾出的切屑由螺旋輸送機(jī)送至甩干機(jī)。刮板與模鍛易拆鏈采用插接（或栓接）方式安裝，易于維護(hù)時(shí)拆卸。驅(qū)動裝置設(shè)有過載發(fā)訊報(bào)警系統(tǒng)，在減速機(jī)過載的情況下，系統(tǒng)發(fā)出報(bào)警信號，當(dāng)人工排除故障后，系統(tǒng)恢復(fù)正常運(yùn)行。

6 供液泵組系統(tǒng)

過濾后的潔凈液由離心泵從真空負(fù)壓循環(huán)帶過濾機(jī)的負(fù)壓腔抽吸出，經(jīng)空中管道、溫度控制系統(tǒng)冷卻降溫，達(dá)到工藝要求溫度后，再經(jīng)過全自動反沖洗過濾器過濾，達(dá)到工藝要求精度后，供加工設(shè)備和沖屑噴嘴使用。供液泵組電機(jī)由變頻器驅(qū)動，能夠以經(jīng)濟(jì)合理的模式運(yùn)行，并能夠根據(jù)實(shí)際使用情況自動進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)節(jié)供液，每臺供液泵配1臺變頻器。變頻器選用國際知名品牌產(chǎn)品。系統(tǒng)的供液泵組電機(jī)始終有1臺在變頻調(diào)速模式下工作，供給系統(tǒng)的流量會隨著系統(tǒng)的需要流量變化而自動調(diào)節(jié)、切換。系統(tǒng)設(shè)有預(yù)約工作循環(huán)，以滿足上班前對乳化液加熱、降溫，達(dá)到工藝供液的溫度要求。系統(tǒng)設(shè)有節(jié)假日工作循環(huán)，以能實(shí)現(xiàn)內(nèi)部循環(huán)流程，低速運(yùn)行供液泵，節(jié)省能耗并確保乳化液質(zhì)量。

7 冷卻液自動控溫裝置

冷卻液自動溫度控制裝置由加壓泵、板式換熱器、三通比例調(diào)節(jié)閥、溫度表、溫度傳感器、數(shù)字式智能控制儀及管道、閥門等部分組成。

8 安全防護(hù)

過濾系統(tǒng)設(shè)有操作檢修平臺、上下扶梯，平臺和扶梯上敷設(shè)花紋鋼板或防滑格柵板及安全護(hù)欄。在有絆腳物位置，采取設(shè)醒目的標(biāo)志等防護(hù)措施。各集中冷卻過濾系統(tǒng)設(shè)備安裝在自動線旁邊，并分組和有安全鎖定，便于操作員操作。

機(jī)械安全涵蓋職業(yè)健康和安全、人性因素工程、環(huán)保和防火的法規(guī)要求和使用標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)、構(gòu)造和安裝。集中冷卻過濾系統(tǒng)在系統(tǒng)設(shè)計(jì)、調(diào)試過程中對設(shè)備存在的危險(xiǎn)及設(shè)備故障時(shí)可能引發(fā)的危險(xiǎn)進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)識別和評價(jià)分析，以確定需要實(shí)施的安全等級或分類，制定實(shí)施相應(yīng)有效的措施控制危險(xiǎn)。

集中冷卻過濾系統(tǒng)符合安全和衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。集中冷卻過濾系統(tǒng)配備安全操作指導(dǎo)書，危險(xiǎn)部位必須進(jìn)行文字和危險(xiǎn)圖形標(biāo)識。