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切削液降溫是切削液加工設(shè)備工作重要保障

更新時間:2016-06-08      點(diǎn)擊次數(shù):963
 切削液是加工設(shè)備工作過程的重要保障之一,可以說沒有切削液的潤滑冷卻作用,高速切削、加工質(zhì)量和生產(chǎn)效率等目前加工系統(tǒng)的幾大因素都無從談起。切削液起到的重要作用也是有條件的,那就是必須控制其濃度、雜質(zhì)含量、壓力、流量和溫度:濃度控制通過儀器定時監(jiān)控,采取補(bǔ)水或補(bǔ)原液的方式就可解決,后四項(xiàng)要素則要依靠切削液集中循環(huán)處理系統(tǒng)(以下簡稱為“集中處理系統(tǒng)”)往保證,尤其是雜質(zhì)含量和溫度。一旦控制不當(dāng),不但加工質(zhì)量大受影響,切削液也會很快腐化變質(zhì),經(jīng)常性換液會造成生產(chǎn)本錢大幅進(jìn)步,長期還可能導(dǎo)致昂貴的加工設(shè)備發(fā)生銹蝕。
 
集中處理系統(tǒng)的用途和目標(biāo)可回納為:為發(fā)動機(jī)零件加工生產(chǎn)線各金屬切削設(shè)備提供符合特定要求(過濾精度、壓力、流量和溫度)的切削液,從而保證穩(wěn)定的加工質(zhì)量;便于生產(chǎn)車間對切削液的集中同一治理;過濾凈化切削液,延長切削液的使用壽命,降低生產(chǎn)本錢。
 
集中處理系統(tǒng)針對的被過濾介質(zhì)一般為7%~10%原液濃度的水基乳化型切削液,一套完整的系統(tǒng)可包括:真空負(fù)壓過濾機(jī)組,含粗過濾箱、精過濾箱(真空負(fù)壓,負(fù)壓度可調(diào)節(jié))、凈液箱、除油及細(xì)小顆粒分離裝置、刮屑排渣裝置、過濾/供液泵組、切削液溫控裝置和備用箱等;回液泵/回液箱(罐);供液/回液管網(wǎng);切屑甩干裝置;切削液降溫切屑整壓裝置;全自動切削液配置加注系統(tǒng);切削液再生系統(tǒng);電氣控制系統(tǒng)。
 
真空負(fù)壓過濾機(jī)組
1.過濾
該機(jī)組利用系統(tǒng)泵的抽吸作用,使過濾介質(zhì)兩側(cè)形成負(fù)壓度,從加工設(shè)備匯集過來的污液通過過濾介質(zhì)后,形成可供加工設(shè)備使用的凈液,如此往復(fù)循環(huán),過濾原理如圖2所示。
 
2.常見的過濾介質(zhì)
常見的過濾介質(zhì)包括過濾帶和過濾滾筒。其中無紡布材料的濾帶在歐美國家已逐漸被堅(jiān)韌、耐腐蝕并可重復(fù)使用的尼龍材質(zhì)循環(huán)過濾帶所替換。目前系統(tǒng)供給商所提供的過濾介質(zhì)均可達(dá)到30~80mm的過濾精度,*可滿足發(fā)動機(jī)生產(chǎn)線需要。
 
3.采用粗、精二級過濾
粗過濾箱采用沉淀刮板式,精過濾箱采用真空負(fù)壓過濾方式。經(jīng)粗濾的切削液由粗過濾箱流向精過濾箱。精過濾箱內(nèi)的真空負(fù)壓值可在一定范圍內(nèi)調(diào)節(jié)。過濾介質(zhì)的再生(即往除介質(zhì)表面污物,以便介質(zhì)的循環(huán)使用)功能可依據(jù)負(fù)壓值,時間設(shè)定或手動進(jìn)行再生過程。
 
4.過濾/供液泵組的選用切削液降溫 
(1)該泵組進(jìn)口與真空負(fù)壓過濾機(jī)的真空室連接,出口通過供液管網(wǎng)與每臺機(jī)床連通,當(dāng)該泵組工作時真空負(fù)壓過濾機(jī)內(nèi)的乳化液在泵吸力的作用下通過過濾介質(zhì)(被過濾),再由泵增壓通過供液管網(wǎng)送到機(jī)床。
(2)泵組應(yīng)配備變頻器起到調(diào)節(jié)流量和降低能耗的作用。供液泵組在PLC和變頻器(一臺)控制下,恒壓變流量運(yùn)行,多臺泵能實(shí)現(xiàn)自動輪換工作。在系統(tǒng)停機(jī)后再次啟動時,PLC會自動選擇zui短工作時間的泵作為工作泵。
(3)泵的電機(jī)均配有電軟啟動器,以減緩對電網(wǎng)的沖擊。
(4)供液泵組必須配有備用泵,假如泵組中有一臺泵損壞,備用泵自動開啟。假如帶變頻器的工作泵發(fā)生題目,備用泵自動開啟同時變頻器會自動切換至該備用泵。
(5)泵進(jìn)出口配備有減震塊,起到降低震動和噪音的作用。
(6)泵組噪音等級<80dB(10m處丈量)。
 
5.除油及細(xì)小顆粒分離裝置
切削液中含有無法被過濾介質(zhì)濾除的細(xì)小固體顆粒以及從加工機(jī)床帶來的油污,這些都是直接導(dǎo)致切削液變質(zhì)的污染源,長期高濃度存在將導(dǎo)致切削液中細(xì)菌滋生、PH值下降、過濾器堵塞和切削液品質(zhì)下降等題目,*造成加工質(zhì)量下降、臭氣污染、切削液變質(zhì)報廢和機(jī)床腐蝕等不良后果。因此,要保證切削液質(zhì)量的長久穩(wěn)定,必須對這些污染源進(jìn)行清除。
6.切削液溫控裝置
切削液溫升來源于切削過程生熱、供/回液泵及其他發(fā)熱源。切削液溫度升高導(dǎo)致加工工件變形,加工精度下降,切削液消耗量增加,還會加速切削液的腐敗過程。對于鋁合金件的加工,切削液溫度控制甚至要到“T±2℃”。
 
溫控方式為從外界引進(jìn)冷凍水,通過板式熱交換器(見圖5)實(shí)現(xiàn)冷凍水與切削液的熱交換,達(dá)到為切削液降溫的目的。由溫度控制器調(diào)節(jié)三向閥控制冷凍水的通進(jìn)量,自動調(diào)節(jié)切削液溫度在系統(tǒng)的要求范圍。
 
對于采用空中回液的系統(tǒng),從加工設(shè)備流出的含切屑的切削液,需先匯集到回液箱(罐)后由回液泵提升至空中回液干管,方可回流到切削液過濾機(jī)組。由于從加工設(shè)備流出的切削液中含有大量金屬切屑,輕易造成提升泵堵塞及葉片磨損,因此對泵的性能提出了考驗(yàn)。目前行業(yè)內(nèi)普遍采用渦流提升泵(Vortex Pump),其原理是渦輪在泵體內(nèi)旋轉(zhuǎn),產(chǎn)生“凹形漩渦”現(xiàn)象,稱為渦流。特殊的渦流效應(yīng)葉輪可輸送各種混合型液體、含氣泡液體,其葉輪材料為含鎳耐磨鑄鐵或特種不銹鋼,非常耐磨,可長期免更換。
 
對于鋁合金或鋼制零件加工,其切屑往往呈帶狀、長絮狀或卷狀,輕易在提升泵內(nèi)發(fā)生纏繞,不易被提升,因此該類切屑在進(jìn)進(jìn)渦流泵之前,需加裝切屑破碎機(jī)進(jìn)行破碎,其工作過程為切屑經(jīng)填壓螺桿輸送至破碎頭,破碎頭由內(nèi)徑帶有凹槽的鋼管和增壓螺桿組成,螺桿在凹槽中推進(jìn)切屑時將其預(yù)先切割,zui后一個刀片在螺桿的帶動下將切屑*破碎。
 
假如說過濾機(jī)組相當(dāng)于整個集中處理系統(tǒng)的“心臟”,那么供液/回液管網(wǎng)則是連接至各個加工設(shè)備的“血管”。處理后的凈液由過濾機(jī)組供液泵經(jīng)空中供液管道以設(shè)定的壓力送至各個加工設(shè)備。供液方式在各個系統(tǒng)中基本都是一樣的,但機(jī)床至過濾機(jī)組的回液方式卻變化多端,回結(jié)起來主要有兩種回液方式:地下回液和空中回液。
 
地下回液類似城市的地下排水系統(tǒng),在車間地坪±0.00標(biāo)高以下做回液地溝,地溝中均布有沖屑管,防止切屑在溝底沉積。從機(jī)床流出的污液直接排進(jìn)地溝,沖洗到過濾機(jī)組。地下回液在很長一段時期曾經(jīng)成為回液的主導(dǎo)模式應(yīng)用在眾多的發(fā)動機(jī)工廠,但其諸多缺點(diǎn)也逐漸暴露出來。首先,地下回液要在地坪下做大量的回液地溝,特構(gòu)施工的工程量很大,地溝坡度一般在2%作用,生產(chǎn)線較長時,往往導(dǎo)致地溝末端深達(dá)3~4m,一旦地溝中出現(xiàn)題目,根本無法維護(hù)。其次,地溝很難做到*封閉,切削液的霧氣易擴(kuò)散到車間內(nèi)造成環(huán)境污染,反過來,車間地面的異物也輕易落進(jìn)溝中污染切削液。地溝中一旦發(fā)生滲漏將無法被發(fā)現(xiàn)及修補(bǔ),導(dǎo)致切削液污染地下土壤,因此歐美一些國家已經(jīng)不再采用地下回液方式。zui后,地下回液造成車間工藝平面布局被限制,設(shè)備無法做大的調(diào)整,未來生產(chǎn)格式的調(diào)整及技術(shù)改造將非常麻煩。
 
隨著空中回液技術(shù)的不斷成熟,以及人們對地下回液弊真?zhèn)€熟悉加深,近年新建的發(fā)動機(jī)生產(chǎn)線大多采用了空中(管道)回液,其回液方式也多種多樣,包括壓力回液、重力回液和空中刮板回液等。地坪以下基本無需做特構(gòu),實(shí)施起來靈活方便。
 
大批量生產(chǎn)的發(fā)動機(jī)工廠,天天可產(chǎn)生多達(dá)數(shù)十噸的金屬切屑,其中夾雜有大量的切削液,假如不進(jìn)行回收再利用,則浪費(fèi)是驚人的,且含液的切屑在運(yùn)輸過程中會污染地面。為此可在過濾機(jī)組的切屑出口處加裝切屑甩干裝置(見圖8),其工作原理類似洗衣機(jī)甩干。經(jīng)甩干的切屑其含液率低于5%。甩出的液體泵送至除油及細(xì)小顆粒分離裝置的污液處理箱中,經(jīng)過濾、油水分離和排除細(xì)小顆粒后,送回至切削液循環(huán)系統(tǒng)中回用。切屑進(jìn)進(jìn)甩干設(shè)備前,應(yīng)設(shè)置備用通道,以免甩干設(shè)備故障影響系統(tǒng)正常工作。
 
甩干后的金屬切屑可進(jìn)一步整壓成塊狀和餅狀。對于磁性切屑(如鑄鐵)體積可壓縮至整壓前的1/5~1/20,而非磁性切屑(如鑄鋁)則可達(dá)到1/10~1/40。整壓后的切屑非常便于運(yùn)輸,且附加值大大進(jìn)步。切屑整壓前后對比所示。
 
全自動切削液配置加注系統(tǒng)
加注系統(tǒng)可根據(jù)過濾箱液位和濃度的需要,按照預(yù)先設(shè)定的濃度比例自動完成油水混合并補(bǔ)加切削液的任務(wù)。同時可根據(jù)其他情況,進(jìn)行特殊設(shè)定,人工操縱完成加液任務(wù)。在配液出口處和過濾箱體內(nèi)的實(shí)際配液濃度由人工進(jìn)行檢測,與預(yù)設(shè)濃度不符時,將實(shí)際濃度和設(shè)定濃度輸進(jìn)到系統(tǒng)中,過濾系統(tǒng)通過加注裝置自動補(bǔ)償調(diào)整濃度比例。通過得知每個月乳化液的加注量,可控制乳化液的消耗量。PLC中可分別顯示近一個月內(nèi)乳化油和水的加進(jìn)量曲線圖,由此可有效地控制乳化液的消耗量。
 
切削液再生系統(tǒng)
經(jīng)過再生處理的切削液,其污油含量和雜質(zhì)顆粒含量都能達(dá)到極低的水平,同時切削液中99%的細(xì)菌也被往除。利用再生系統(tǒng)定期對切削液進(jìn)行再生處理,可使切削液始終保持在一個良好狀態(tài),延長切削液使用壽命,體現(xiàn)了“循環(huán)經(jīng)濟(jì)”關(guān)于資源重復(fù)使用和環(huán)境保護(hù)的理念。
 
電氣控制系統(tǒng)
系統(tǒng)采用PLC控制,PLC上可預(yù)留以太網(wǎng)接口,方便連接車間產(chǎn)業(yè)網(wǎng)絡(luò)。系統(tǒng)內(nèi)部可以選用Profibus-DP現(xiàn)場總線網(wǎng)絡(luò),傳感器和執(zhí)行器通過總線模塊與Profibus總線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行連接。每套系統(tǒng)配置獨(dú)立的電器控制柜和主操縱臺,在主操縱臺上設(shè)有一個主控人機(jī)界面(具有中文/英文兩種語言顯示),動態(tài)監(jiān)控設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài),顯示故障信息和其他治理信息。系統(tǒng)控制面板如圖10所示。
 
結(jié)語
 
一套配置完整的切削液集中處理系統(tǒng),在治理得當(dāng)、正常運(yùn)行的情況下,可使系統(tǒng)切削液壽命達(dá)到2~4年甚至更久,日常只需補(bǔ)液即可,系統(tǒng)各項(xiàng)指標(biāo)均優(yōu)于單機(jī)處理系統(tǒng)(單機(jī)系統(tǒng)即為每臺機(jī)床自帶一套小型過濾系統(tǒng))。系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)回納如下:
1.減少了發(fā)動機(jī)生產(chǎn)線切削液更換次數(shù),明顯降低制造本錢。
2.集中系統(tǒng)所使用的泵、閥門和制冷機(jī)等的數(shù)目遠(yuǎn)遠(yuǎn)少于單機(jī)系統(tǒng),系統(tǒng)投資和運(yùn)行能耗低于采用單機(jī)系統(tǒng)的發(fā)動機(jī)生產(chǎn)線。
3.經(jīng)集中系統(tǒng)處理的切削液質(zhì)量優(yōu)于功能有限的單機(jī)系統(tǒng),因此加工質(zhì)量、刀具壽命和機(jī)床壽命均更加有保障。
4.集中的系統(tǒng)意味著可實(shí)現(xiàn)集中的治理,只需少數(shù)幾名專業(yè)職員就可方便有效治理一個龐大的系統(tǒng),避免了分散型治理造成的諸多治理漏洞。
5.集中系統(tǒng)對于環(huán)境保護(hù)意義重大,切削液的排放、濾材的消耗和污染物處理本錢均大大降低,是單機(jī)系統(tǒng)無法相比的。
綜上所述,切削液集中處理系統(tǒng)無論在過往還是將來,都是大批量發(fā)動機(jī)生產(chǎn)工廠優(yōu)先考慮配置的。國內(nèi)外有眾多的富有經(jīng)驗(yàn)的供給商可提供成熟的技術(shù)服務(wù),其應(yīng)用遠(yuǎn)景必將更加廣闊。切削液是加工設(shè)備工作過程的重要保障之一,可以說沒有切削液的潤滑冷卻作用,高速切削、加工質(zhì)量和生產(chǎn)效率等目前加工系統(tǒng)的幾大因素都無從談起。切削液起到的重要作用也是有條件的,那就是必須控制其濃度、雜質(zhì)含量、壓力、流量和溫度:濃度控制通過儀器定時監(jiān)控,采取補(bǔ)水或補(bǔ)原液的方式就可解決,后四項(xiàng)要素則要依靠切削液集中循環(huán)處理系統(tǒng)(以下簡稱為“集中處理系統(tǒng)”)往保證,尤其是雜質(zhì)含量和溫度。一旦控制不當(dāng),不但加工質(zhì)量大受影響,切削液也會很快腐化變質(zhì),經(jīng)常性換液會造成生產(chǎn)本錢大幅進(jìn)步,長期還可能導(dǎo)致昂貴的加工設(shè)備發(fā)生銹蝕。
 
集中處理系統(tǒng)的用途和目標(biāo)可回納為:為發(fā)動機(jī)零件加工生產(chǎn)線各金屬切削設(shè)備提供符合特定要求(過濾精度、壓力、流量和溫度)的切削液,從而保證穩(wěn)定的加工質(zhì)量;便于生產(chǎn)車間對切削液的集中同一治理;過濾凈化切削液,延長切削液的使用壽命,降低生產(chǎn)本錢。
 
集中處理系統(tǒng)針對的被過濾介質(zhì)一般為7%~10%原液濃度的水基乳化型切削液,一套完整的系統(tǒng)可包括:真空負(fù)壓過濾機(jī)組,含粗過濾箱、精過濾箱(真空負(fù)壓,負(fù)壓度可調(diào)節(jié))、凈液箱、除油及細(xì)小顆粒分離裝置、刮屑排渣裝置、過濾/供液泵組、切削液溫控裝置和備用箱等;回液泵/回液箱(罐);供液/回液管網(wǎng);切屑甩干裝置;切削液降溫切屑整壓裝置;全自動切削液配置加注系統(tǒng);切削液再生系統(tǒng);電氣控制系統(tǒng)。
 
真空負(fù)壓過濾機(jī)組
1.過濾
該機(jī)組利用系統(tǒng)泵的抽吸作用,使過濾介質(zhì)兩側(cè)形成負(fù)壓度,從加工設(shè)備匯集過來的污液通過過濾介質(zhì)后,形成可供加工設(shè)備使用的凈液,如此往復(fù)循環(huán),過濾原理如圖2所示。
 
2.常見的過濾介質(zhì)
常見的過濾介質(zhì)包括過濾帶和過濾滾筒。其中無紡布材料的濾帶在歐美國家已逐漸被堅(jiān)韌、耐腐蝕并可重復(fù)使用的尼龍材質(zhì)循環(huán)過濾帶所替換。目前系統(tǒng)供給商所提供的過濾介質(zhì)均可達(dá)到30~80mm的過濾精度,*可滿足發(fā)動機(jī)生產(chǎn)線需要。
 
3.采用粗、精二級過濾
粗過濾箱采用沉淀刮板式,精過濾箱采用真空負(fù)壓過濾方式。經(jīng)粗濾的切削液由粗過濾箱流向精過濾箱。精過濾箱內(nèi)的真空負(fù)壓值可在一定范圍內(nèi)調(diào)節(jié)。過濾介質(zhì)的再生(即往除介質(zhì)表面污物,以便介質(zhì)的循環(huán)使用)功能可依據(jù)負(fù)壓值,時間設(shè)定或手動進(jìn)行再生過程。
 
4.過濾/供液泵組的選用切削液降溫 
(1)該泵組進(jìn)口與真空負(fù)壓過濾機(jī)的真空室連接,出口通過供液管網(wǎng)與每臺機(jī)床連通,當(dāng)該泵組工作時真空負(fù)壓過濾機(jī)內(nèi)的乳化液在泵吸力的作用下通過過濾介質(zhì)(被過濾),再由泵增壓通過供液管網(wǎng)送到機(jī)床。
(2)泵組應(yīng)配備變頻器起到調(diào)節(jié)流量和降低能耗的作用。供液泵組在PLC和變頻器(一臺)控制下,恒壓變流量運(yùn)行,多臺泵能實(shí)現(xiàn)自動輪換工作。在系統(tǒng)停機(jī)后再次啟動時,PLC會自動選擇zui短工作時間的泵作為工作泵。
(3)泵的電機(jī)均配有電軟啟動器,以減緩對電網(wǎng)的沖擊。
(4)供液泵組必須配有備用泵,假如泵組中有一臺泵損壞,備用泵自動開啟。假如帶變頻器的工作泵發(fā)生題目,備用泵自動開啟同時變頻器會自動切換至該備用泵。
(5)泵進(jìn)出口配備有減震塊,起到降低震動和噪音的作用。
(6)泵組噪音等級<80dB(10m處丈量)。
 
5.除油及細(xì)小顆粒分離裝置
切削液中含有無法被過濾介質(zhì)濾除的細(xì)小固體顆粒以及從加工機(jī)床帶來的油污,這些都是直接導(dǎo)致切削液變質(zhì)的污染源,長期高濃度存在將導(dǎo)致切削液中細(xì)菌滋生、PH值下降、過濾器堵塞和切削液品質(zhì)下降等題目,*造成加工質(zhì)量下降、臭氣污染、切削液變質(zhì)報廢和機(jī)床腐蝕等不良后果。因此,要保證切削液質(zhì)量的長久穩(wěn)定,必須對這些污染源進(jìn)行清除。
6.切削液溫控裝置
切削液溫升來源于切削過程生熱、供/回液泵及其他發(fā)熱源。切削液溫度升高導(dǎo)致加工工件變形,加工精度下降,切削液消耗量增加,還會加速切削液的腐敗過程。對于鋁合金件的加工,切削液溫度控制甚至要到“T±2℃”。
 
溫控方式為從外界引進(jìn)冷凍水,通過板式熱交換器(見圖5)實(shí)現(xiàn)冷凍水與切削液的熱交換,達(dá)到為切削液降溫的目的。由溫度控制器調(diào)節(jié)三向閥控制冷凍水的通進(jìn)量,自動調(diào)節(jié)切削液溫度在系統(tǒng)的要求范圍。
 
對于采用空中回液的系統(tǒng),從加工設(shè)備流出的含切屑的切削液,需先匯集到回液箱(罐)后由回液泵提升至空中回液干管,方可回流到切削液過濾機(jī)組。由于從加工設(shè)備流出的切削液中含有大量金屬切屑,輕易造成提升泵堵塞及葉片磨損,因此對泵的性能提出了考驗(yàn)。目前行業(yè)內(nèi)普遍采用渦流提升泵(Vortex Pump),其原理是渦輪在泵體內(nèi)旋轉(zhuǎn),產(chǎn)生“凹形漩渦”現(xiàn)象,稱為渦流。特殊的渦流效應(yīng)葉輪可輸送各種混合型液體、含氣泡液體,其葉輪材料為含鎳耐磨鑄鐵或特種不銹鋼,非常耐磨,可長期免更換。
 
對于鋁合金或鋼制零件加工,其切屑往往呈帶狀、長絮狀或卷狀,輕易在提升泵內(nèi)發(fā)生纏繞,不易被提升,因此該類切屑在進(jìn)進(jìn)渦流泵之前,需加裝切屑破碎機(jī)進(jìn)行破碎,其工作過程為切屑經(jīng)填壓螺桿輸送至破碎頭,破碎頭由內(nèi)徑帶有凹槽的鋼管和增壓螺桿組成,螺桿在凹槽中推進(jìn)切屑時將其預(yù)先切割,zui后一個刀片在螺桿的帶動下將切屑*破碎。
 
假如說過濾機(jī)組相當(dāng)于整個集中處理系統(tǒng)的“心臟”,那么供液/回液管網(wǎng)則是連接至各個加工設(shè)備的“血管”。處理后的凈液由過濾機(jī)組供液泵經(jīng)空中供液管道以設(shè)定的壓力送至各個加工設(shè)備。供液方式在各個系統(tǒng)中基本都是一樣的,但機(jī)床至過濾機(jī)組的回液方式卻變化多端,回結(jié)起來主要有兩種回液方式:地下回液和空中回液。
 
地下回液類似城市的地下排水系統(tǒng),在車間地坪±0.00標(biāo)高以下做回液地溝,地溝中均布有沖屑管,防止切屑在溝底沉積。從機(jī)床流出的污液直接排進(jìn)地溝,沖洗到過濾機(jī)組。地下回液在很長一段時期曾經(jīng)成為回液的主導(dǎo)模式應(yīng)用在眾多的發(fā)動機(jī)工廠,但其諸多缺點(diǎn)也逐漸暴露出來。首先,地下回液要在地坪下做大量的回液地溝,特構(gòu)施工的工程量很大,地溝坡度一般在2%作用,生產(chǎn)線較長時,往往導(dǎo)致地溝末端深達(dá)3~4m,一旦地溝中出現(xiàn)題目,根本無法維護(hù)。其次,地溝很難做到*封閉,切削液的霧氣易擴(kuò)散到車間內(nèi)造成環(huán)境污染,反過來,車間地面的異物也輕易落進(jìn)溝中污染切削液。地溝中一旦發(fā)生滲漏將無法被發(fā)現(xiàn)及修補(bǔ),導(dǎo)致切削液污染地下土壤,因此歐美一些國家已經(jīng)不再采用地下回液方式。zui后,地下回液造成車間工藝平面布局被限制,設(shè)備無法做大的調(diào)整,未來生產(chǎn)格式的調(diào)整及技術(shù)改造將非常麻煩。
 
隨著空中回液技術(shù)的不斷成熟,以及人們對地下回液弊真?zhèn)€熟悉加深,近年新建的發(fā)動機(jī)生產(chǎn)線大多采用了空中(管道)回液,其回液方式也多種多樣,包括壓力回液、重力回液和空中刮板回液等。地坪以下基本無需做特構(gòu),實(shí)施起來靈活方便。
 
大批量生產(chǎn)的發(fā)動機(jī)工廠,天天可產(chǎn)生多達(dá)數(shù)十噸的金屬切屑,其中夾雜有大量的切削液,假如不進(jìn)行回收再利用,則浪費(fèi)是驚人的,且含液的切屑在運(yùn)輸過程中會污染地面。為此可在過濾機(jī)組的切屑出口處加裝切屑甩干裝置(見圖8),其工作原理類似洗衣機(jī)甩干。經(jīng)甩干的切屑其含液率低于5%。甩出的液體泵送至除油及細(xì)小顆粒分離裝置的污液處理箱中,經(jīng)過濾、油水分離和排除細(xì)小顆粒后,送回至切削液循環(huán)系統(tǒng)中回用。切屑進(jìn)進(jìn)甩干設(shè)備前,應(yīng)設(shè)置備用通道,以免甩干設(shè)備故障影響系統(tǒng)正常工作。
 
甩干后的金屬切屑可進(jìn)一步整壓成塊狀和餅狀。對于磁性切屑(如鑄鐵)體積可壓縮至整壓前的1/5~1/20,而非磁性切屑(如鑄鋁)則可達(dá)到1/10~1/40。整壓后的切屑非常便于運(yùn)輸,且附加值大大進(jìn)步。切屑整壓前后對比所示。
 
全自動切削液配置加注系統(tǒng)
加注系統(tǒng)可根據(jù)過濾箱液位和濃度的需要,按照預(yù)先設(shè)定的濃度比例自動完成油水混合并補(bǔ)加切削液的任務(wù)。同時可根據(jù)其他情況,進(jìn)行特殊設(shè)定,人工操縱完成加液任務(wù)。在配液出口處和過濾箱體內(nèi)的實(shí)際配液濃度由人工進(jìn)行檢測,與預(yù)設(shè)濃度不符時,將實(shí)際濃度和設(shè)定濃度輸進(jìn)到系統(tǒng)中,過濾系統(tǒng)通過加注裝置自動補(bǔ)償調(diào)整濃度比例。通過得知每個月乳化液的加注量,可控制乳化液的消耗量。PLC中可分別顯示近一個月內(nèi)乳化油和水的加進(jìn)量曲線圖,由此可有效地控制乳化液的消耗量。
 
切削液再生系統(tǒng)
經(jīng)過再生處理的切削液,其污油含量和雜質(zhì)顆粒含量都能達(dá)到極低的水平,同時切削液中99%的細(xì)菌也被往除。利用再生系統(tǒng)定期對切削液進(jìn)行再生處理,可使切削液始終保持在一個良好狀態(tài),延長切削液使用壽命,體現(xiàn)了“循環(huán)經(jīng)濟(jì)”關(guān)于資源重復(fù)使用和環(huán)境保護(hù)的理念。
 
電氣控制系統(tǒng)
系統(tǒng)采用PLC控制,PLC上可預(yù)留以太網(wǎng)接口,方便連接車間產(chǎn)業(yè)網(wǎng)絡(luò)。系統(tǒng)內(nèi)部可以選用Profibus-DP現(xiàn)場總線網(wǎng)絡(luò),傳感器和執(zhí)行器通過總線模塊與Profibus總線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行連接。每套系統(tǒng)配置獨(dú)立的電器控制柜和主操縱臺,在主操縱臺上設(shè)有一個主控人機(jī)界面(具有中文/英文兩種語言顯示),動態(tài)監(jiān)控設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài),顯示故障信息和其他治理信息。系統(tǒng)控制面板如圖10所示。
 
結(jié)語
 
一套配置完整的切削液集中處理系統(tǒng),在治理得當(dāng)、正常運(yùn)行的情況下,可使系統(tǒng)切削液壽命達(dá)到2~4年甚至更久,日常只需補(bǔ)液即可,系統(tǒng)各項(xiàng)指標(biāo)均優(yōu)于單機(jī)處理系統(tǒng)(單機(jī)系統(tǒng)即為每臺機(jī)床自帶一套小型過濾系統(tǒng))。系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)回納如下:
1.減少了發(fā)動機(jī)生產(chǎn)線切削液更換次數(shù),明顯降低制造本錢。
2.集中系統(tǒng)所使用的泵、閥門和制冷機(jī)等的數(shù)目遠(yuǎn)遠(yuǎn)少于單機(jī)系統(tǒng),系統(tǒng)投資和運(yùn)行能耗低于采用單機(jī)系統(tǒng)的發(fā)動機(jī)生產(chǎn)線。
3.經(jīng)集中系統(tǒng)處理的切削液質(zhì)量優(yōu)于功能有限的單機(jī)系統(tǒng),因此加工質(zhì)量、刀具壽命和機(jī)床壽命均更加有保障。
4.集中的系統(tǒng)意味著可實(shí)現(xiàn)集中的治理,只需少數(shù)幾名專業(yè)職員就可方便有效治理一個龐大的系統(tǒng),避免了分散型治理造成的諸多治理漏洞。
5.集中系統(tǒng)對于環(huán)境保護(hù)意義重大,切削液的排放、濾材的消耗和污染物處理本錢均大大降低,是單機(jī)系統(tǒng)無法相比的。
綜上所述,切削液集中處理系統(tǒng)無論在過往還是將來,都是大批量發(fā)動機(jī)生產(chǎn)工廠優(yōu)先考慮配置的。國內(nèi)外有眾多的富有經(jīng)驗(yàn)的供給商可提供成熟的技術(shù)服務(wù),其應(yīng)用遠(yuǎn)景必將更加廣闊。
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