單機(jī)綜合排屑過(guò)濾冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及應(yīng)用

孫冠琳 周志軍 馬同堂 何國(guó)峰

（寧夏共享機(jī)床輔機(jī)有限公司，銀川 750021）

單機(jī)綜合排屑過(guò)濾冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及應(yīng)用

孫冠琳 周志軍 馬同堂 何國(guó)峰

（寧夏共享機(jī)床輔機(jī)有限公司，銀川 750021）

本文闡述了一種集排屑、過(guò)濾、冷卻等功能一體的單機(jī)綜合過(guò)濾系統(tǒng)，重點(diǎn)對(duì)過(guò)濾系統(tǒng)的組成、工作流程及工作原理進(jìn)行簡(jiǎn)要說(shuō)明。與普通的排屑器、水箱相比，本過(guò)濾系統(tǒng)具有綜合性能強(qiáng)、工作效率高、占地面積小等優(yōu)勢(shì)。

單機(jī) 排屑 過(guò)濾 冷卻 系統(tǒng)組成

引言

伴隨著中國(guó)制造業(yè)的騰飛，中國(guó)數(shù)控機(jī)床呈現(xiàn)出迅猛發(fā)展的趨勢(shì)。中國(guó)各機(jī)床企業(yè)為了與世界先進(jìn)的機(jī)床廠家競(jìng)爭(zhēng)，在集中精力提高機(jī)床主要部件性能的同時(shí)，優(yōu)質(zhì)、高效、低消耗及無(wú)污染的先進(jìn)制造技術(shù)越來(lái)越受到人們的重視，這也對(duì)機(jī)械加工中切削液及切屑的合理使用及后續(xù)處理提出了更高要求[1]。

目前，國(guó)內(nèi)針對(duì)處理切屑及切削液的設(shè)備有很多，如鏈?zhǔn)脚判紮C(jī)、紙袋過(guò)濾機(jī)、負(fù)壓過(guò)濾等。但是，這些過(guò)濾設(shè)備都存在自身缺陷，如過(guò)濾精度低、耗材多、成本高等。單機(jī)集中排屑過(guò)濾冷卻系統(tǒng)可以解決以上問題。

1 單機(jī)排屑過(guò)濾冷卻系統(tǒng)工作原理

單機(jī)排屑過(guò)濾冷卻系統(tǒng)主要分為排屑裝置與過(guò)濾裝置兩大部分。排屑裝置主要是反沖滾筒式排屑器。過(guò)濾裝置中的過(guò)濾過(guò)濾設(shè)備目前有渦流分離、紙袋過(guò)濾、磁性分離、線性過(guò)濾等方式。目前，運(yùn)用最多的是渦流分離與線性過(guò)濾。這兩種過(guò)濾無(wú)耗材，易維護(hù)。

主要工作過(guò)程：機(jī)床加工后的切屑及切削液流入反沖滾筒排屑器，切屑由排屑器輸送至集屑斗。切削液由反沖滾筒進(jìn)行過(guò)濾，過(guò)濾后的切削液流入1級(jí)液箱，部分切削液供機(jī)床使用，部分由提升泵提升至渦流分離器，由渦流分離器過(guò)濾，過(guò)濾后流入2級(jí)液箱，然后由切削液冷卻機(jī)進(jìn)行冷卻，廢渣流入反沖滾筒排屑器。冷卻后的切削液由主軸中心出水泵抽取，通過(guò)線性過(guò)濾器過(guò)濾后供主軸內(nèi)冷使用。機(jī)床加工后的切削液及切屑再流入反沖滾筒排屑器，進(jìn)行循環(huán)工作。

圖1 單機(jī)綜合排屑過(guò)濾冷卻系統(tǒng)工作原理圖

2 系統(tǒng)組成及關(guān)鍵點(diǎn)

2.1 排屑裝置組成及關(guān)鍵點(diǎn)

排屑裝置主要是反沖滾筒排屑器。它不僅可以排屑，還能進(jìn)行初級(jí)過(guò)濾。滾筒過(guò)濾時(shí)，反沖泵直接連接滾筒軸進(jìn)行反沖洗，將粘附在滾筒濾網(wǎng)外側(cè)的切屑沖洗在濾網(wǎng)外側(cè)被排屑器排出，不用單獨(dú)清理濾網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)自清理功能。提高過(guò)濾精度的同時(shí)，減少維護(hù)和清理成本。反沖滾筒采用圓形滾筒不間斷運(yùn)行過(guò)濾，過(guò)濾效率高。過(guò)濾網(wǎng)采用聚氨酯材料，耐腐蝕，耐沖擊，且過(guò)濾精度可以根據(jù)客戶需求進(jìn)行特殊定制。滾筒密封采用迷宮結(jié)構(gòu)加盤根密封，密封性能高。

排屑用鉸鏈?zhǔn)芥湴宀捎眯滦偷你q接多球面鏈板（鏈板表面沖壓圓形凸臺(tái)），細(xì)小的碎屑也不易粘附。此外，每隔幾個(gè)節(jié)距鏈板片上焊接刮條，細(xì)碎的切屑在爬坡段可以堆積在刮條上被運(yùn)輸，以此增加排屑量。

排屑器頭部設(shè)計(jì)有切削液回流結(jié)構(gòu)。被排屑器輸送上來(lái)的切屑及輸送鏈一般都帶有很多切削液。這部分切削液通常是直接掉入集屑斗，回收利用費(fèi)時(shí)費(fèi)力且影響車間工作環(huán)境。但是，本裝置頭部回流結(jié)構(gòu)可以將帶上來(lái)的切削液進(jìn)行回收?；亓鞴芘c排屑器殼體相通，回收的切削液先通過(guò)頭部過(guò)濾框進(jìn)行初步過(guò)濾。過(guò)濾后切削液回到排屑器主體，切屑通過(guò)重力作用從過(guò)濾框斜面掉入集屑斗。降低回收難度的同時(shí)，改善車間環(huán)境，避免長(zhǎng)時(shí)間不清理集屑斗造成的切削液變質(zhì)、發(fā)臭。

2.2 過(guò)濾裝置組成及關(guān)鍵點(diǎn)

過(guò)濾裝置主要有1級(jí)液箱、2級(jí)液箱、各功能泵、切削液冷卻機(jī)、渦流分離器、液位檢測(cè)裝置、線性過(guò)濾器等組成。

1級(jí)提升部分的渦流分離器是依靠離心力進(jìn)行屑液分離。干凈的切削液通過(guò)頂部的出口進(jìn)入2級(jí)液箱，雜質(zhì)通過(guò)底部的排渣口排到排屑器中再進(jìn)行過(guò)濾。此裝置的優(yōu)勢(shì)在于免清理，免維護(hù)，對(duì)降低人力成本、提高自動(dòng)化生產(chǎn)起著至關(guān)重要的作用。

2級(jí)液箱的線性過(guò)濾器是依靠?jī)?nèi)部濾芯進(jìn)行強(qiáng)制性過(guò)濾，一般過(guò)濾精度20微米。本系統(tǒng)設(shè)置一用一備，正常情況下使用一個(gè)過(guò)濾器。當(dāng)過(guò)濾器濾芯被雜質(zhì)堵塞時(shí)，發(fā)出報(bào)警信號(hào)，啟動(dòng)備用過(guò)濾器，關(guān)閉堵塞過(guò)濾器進(jìn)口。被堵塞的過(guò)濾器通過(guò)反沖洗進(jìn)行濾芯清洗、維護(hù)，報(bào)警解除后重新打開過(guò)濾器進(jìn)口，關(guān)閉備用過(guò)濾器。通過(guò)啟動(dòng)備用過(guò)濾器，可以在不影響機(jī)床加工的條件下進(jìn)行堵塞濾芯的清洗，減少停機(jī)時(shí)間，提高機(jī)床加工效率。反沖洗濾芯的功能不但可以降低人力勞動(dòng)，而且可以提高設(shè)備的自動(dòng)化水平。

圖2 單機(jī)綜合排屑過(guò)濾冷卻系統(tǒng)組成圖

3 結(jié)語(yǔ)

單機(jī)綜合排屑過(guò)濾冷卻系統(tǒng)集排屑、過(guò)濾、冷卻功能于一體，高度集成的同時(shí)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的自動(dòng)化。整個(gè)工作過(guò)程無(wú)耗材，綠色環(huán)保。在提高切削液使用率同時(shí)，改善車間環(huán)境，降低人力勞動(dòng)，縮小占地面積，提高生產(chǎn)效率[2]。

大型集中過(guò)濾系統(tǒng)智能化程度高，但是其成本過(guò)于昂貴，一般機(jī)床廠家負(fù)擔(dān)不起；一般過(guò)濾裝置功能單一、能耗大、人工參與多，與當(dāng)前提倡的自動(dòng)化、智能化生產(chǎn)背道而馳。所以，單機(jī)綜合排屑過(guò)濾冷卻系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)顯而易見，后期也將不斷推廣使用并持續(xù)優(yōu)化升級(jí)。

[1]李少坤.負(fù)壓式集中過(guò)濾系統(tǒng)在機(jī)械加工中的應(yīng)用[J].機(jī)電產(chǎn)品開發(fā)與創(chuàng)新，2009，22（1）：155-156.

[2]俞德偉，宋劍虹，鄒從國(guó).軸承磨削液集中循環(huán)過(guò)濾系統(tǒng)[J].軸承，2009，（1）：21-23.

The Design and Application of a Single Chip Integrated Chip Removing and Filtering Cooling System

SUN Guanlin, ZHOU Zhijun, MA Tongtang, HE Guofeng
(Ningxia shared auxiliary machine Co. Ltd, Yinchuan 750021)

This paper describes a set of chip removal, filtration, cooling and other functions of a single integrated filtration system, focusing on the composition of the filter system, workflow and working principle of a brief description. Compared with the common chip removing device and the water tank, the filtering system has the advantages of strong comprehensive performance, high working efficiency, small occupied area, and the like.

single machine, chip removal, filtration, cooling, system composition