現場平面磨的過濾水箱,原先使用兩臺日本生產的大型磁性分離器串聯過濾磨屑,多年來使用效果不盡人意:
第一,過濾精度無法保證和提高(始終在70-80微米)。
第二,下部箱體隔半月清理.沉積物內的砂輪粘結物凝固結塊,清理時,需人員下到底部鑿開沉積物,費工費時。
第三,冷卻液半年更換一次,對成本和環境不利。
經討論多種方案,終選取緩沖沉淀刮排過濾系統替代原先現場磁性分離器水箱。
首先采用格欄和隔板對來的臟液進行阻隔緩沖,用隔板將箱體分為左右兩個腔體,兩套刮板機構并用一個驅動機構,臟液從過濾設備的尾部進入右腔體,到右腔體前頸部位置溢水方式進入左腔體,終從左腔體尾部再溢水進入中轉腔體。左右腔體再使上隔欄和下隔欄分段阻隔,讓臟液以一上一下方式流動,使臟液中的顆粒加速沉淀,經過此道粗過濾可去除臟液中大部分較大的顆粒,臟液在中轉腔中用管道泵打入濾袋式過濾器,進一步提升精度達20微米,隨后進入凈液箱供平臺磨床隨時使用。
其次在左右腔體底部各安裝一套間隔600毫米的刮板和鏈條.刮板采用滲炭處理以增加表面硬度,鏈條采用大滾子鏈,由于臟液中的磨粒較多,普通鏈條使用易磨聯接片,所以改滑動摩擦為滾動磨擦運行。腔體沉積的磨屑被刮板帶到箱體前端向上頸部并脫離液面,在脫離液面和掉入集渣車之間,泥渣中的液隨頸部流回水箱中,達到脫液效果,并解決人員定期清理問題。
采用扭力控制器,時刻監控刮板排屑機主軸的負載力,以防止異物和沉積結塊物卡住刮板鏈條機構。同時過濾濾筒中設置了壓力發訊器,防止濾袋堵塞流量下降,供液不足。
過濾系統流程分析
對于整個過濾系統流程,其從機床流出的臟切削液通過出液槽流入配套的回液箱,然后由回液泵將切削液連同切屑一起抽送并向上打入架空回液管,送回刮排渦旋過濾機進行過濾。過濾后的干凈液體由供液泵抽出、通過供液管送入機床重新使用。
供液系統由供液泵和供液管路組成,回液系統由回液箱、回液泵與管路組成。過濾機和回液箱全部安放在地面上,供回液管道全部架空布置。
整個過濾系統的電氣控制箱面板有工況指示燈、故障指示燈,箱頂有閃光燈,在閃光報警的同時有提示信號或故障信號輸出,用作預警或緊急操作干預。提供液位監測以及泵機過載報警、故障自診等必要的安全運行保障。
刮板排屑過濾裝置工作原理與主要結構
刮板排屑裝置主要由箱體、刮板減速電機、鏈輪驅動裝置、供液泵以及電氣控制等功能部件組成,其工作原理如下:臟切削液通過回液管道直接流入過濾裝置內,由于物質重力的原因,臟液中體積較大的顆粒雜質在流動中逐漸沉淀到箱體底部以達到沉淀分離的過濾效果,排屑機內的鏈式刮板在減速電機的驅動下緩慢平移,將不斷沉淀在箱底的大量雜質刮上來,后排入接渣車中。
刮板排屑裝置對臟切削液進行預處理,過濾、分離出液體中大量雜質,從而提高后面渦旋分離效果。刮板排屑過濾裝置主要由帶提升斜坡的箱體、鏈式刮板、刮板鏈驅動減速電機、液位控制開關等功能部件組成。刮板排屑機構由刮板鏈和刮板組成,減速電機與刮板鏈軸是通過扭矩限止器聯接的,如果有物體卡住,刮板一般能越過物體繼續行走。如果被大物體卡死不能越過,扭矩限止器的安全銷會斷裂,保護刮板鏈驅動電機和刮板排污機構相應零部件不受損壞。刮板軸的一端安裝有刮板運行監測傳感器,監視刮板工作,向主機發岀故障警報信號。
渦旋分離裝置工作原理與主要結構
經刮板排屑預過濾后的切削液隨著液位的升高溢流到凈液箱內,由過濾泵抽出、送入渦旋分離器進行二次過濾。渦旋分離裝置是無濾材消耗的過濾設備。渦旋分離器是一個上大下小的錐管,上部有進液管沿切線方向接入。切削液從進液管進入錐管后,沿錐管壁旋轉下行。由于錐管直徑由上向下逐漸縮小,切削液的轉速越來越高。
渦旋分離器正是利用切削液在錐管中高速流動引起下旋轉渦流生成的離心力將比重大于液體的雜質顆粒從旋轉的液體中分離出來,聚集到錐管壁上,隨下旋渦流出錐管。比重小的切削液以上旋渦流形式從錐管上口排岀,實現了雜質與切削液的分離。從渦旋分離器下端口排出的少量含雜質切削液向下落入刮板排屑機內進行再過濾,干凈切削液送到儲液箱內由供液泵送入用戶機床。渦旋分離器適用于雜質密度比液體密度大的臟液過濾,密度差越大,分離效果越好。
過濾裝置由機架、濾筒、高精度濾袋、鋼網籃、壓力表等部件組成,為用戶提供清潔、可供循環使用的冷卻液,如果需要更高的過濾精度可增加這套過濾裝置。其系統工作原理如下:袋式過濾裝置通常作為過濾機的末級過濾,切削液被抽入過濾筒進行精過濾,過濾筒內有精密濾袋,污液中的細微雜質被濾袋濾除,濾凈的切削液流出濾筒后被送入機床.當濾袋臟堵時,流量會逐漸減小,壓力逐漸增大,當壓力上升到一定數值時,表示濾袋內垃圾很多已臟堵,此時應立即停機。打開臟堵濾筒的蓋板提出濾袋倒掉濾出的雜質,將袋內垃圾清除掉。
濾袋由鋼網籃和濾袋組成,不同精度的濾袋可以達到不同的過濾精度。該裝置的過濾精度由不同的濾袋保證,用戶可在100-10微米范圍內選擇。
更高精度也可以實現,但在相同的流量下體積要增大許多。濾袋可以從鋼網籃上取下調換,清洗后可反復使用,如果有破損則應更換新濾袋。濾筒上蓋和筒身之間裝有可靠的密封圈。在過濾裝置兩個過濾筒的進液管道上安裝有三通切換閥,供液輸出管道各自獨立。當一只濾筒臟堵時,用戶只要通過調整濾筒進液管道上的切換閥,即可把污液切換到另一只干凈的過濾筒中進行過濾。這樣既不影響用戶設備的正常運行,也方便臟堵濾袋的清洗或更換。同時兩個過濾筒的進液管道還安裝有壓力表,用戶可通過觀察壓力表數值了解過濾筒內壓力,并由此判斷濾袋是否發生臟堵。
配套過濾器的水泵實際流量和工作壓力要與過濾器對應,建議過濾筒的大工作壓力不大于0.2-0.4Mpa。
上述方案,可以有效地解決下部箱體隔半月清理,沉積物內的砂輪凝固結塊等問題,消除了清理過程中人員下到底部鑿開沉積物的問題,提高了系統的工作效率。同時使其過濾精度得到了保證和提高,繼而終降低了冷卻液半年更換次數,在降低成本的同時也改善了社會環境。