集中處理系統(tǒng)的用途和目標(biāo)可回納為：為發(fā)動(dòng)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(guò)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(duì)切削液的集中同一治理；過(guò)濾凈化切削液，延長(zhǎng)切削液的使用壽命，降低生產(chǎn)本錢。

 

集中處理系統(tǒng)針對(duì)的被過(guò)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(guò)濾機(jī)組，含粗過(guò)濾箱、精過(guò)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(guò)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(dòng)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(guò)濾機(jī)組

1.過(guò)濾

該機(jī)組利用系統(tǒng)泵的抽吸作用，使過(guò)濾介質(zhì)兩側(cè)形成負(fù)壓度，從加工設(shè)備匯集過(guò)來(lái)的污液通過(guò)過(guò)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(guò)濾原理如圖2所示。

 

2.常見(jiàn)的過(guò)濾介質(zhì)

常見(jiàn)的過(guò)濾介質(zhì)包括過(guò)濾帶和過(guò)濾滾筒。其中無(wú)紡布材料的濾帶在歐美國(guó)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(guò)濾帶所替換。目前系統(tǒng)供給商所提供的過(guò)濾介質(zhì)均可達(dá)到30～80mm的過(guò)濾精度，*可滿足發(fā)動(dòng)機(jī)生產(chǎn)線需要。

 

3.采用粗、精二級(jí)過(guò)濾

粗過(guò)濾箱采用沉淀刮板式，精過(guò)濾箱采用真空負(fù)壓過(guò)濾方式。經(jīng)粗濾的切削液由粗過(guò)濾箱流向精過(guò)濾箱。精過(guò)濾箱內(nèi)的真空負(fù)壓值可在一定范圍內(nèi)調(diào)節(jié)。過(guò)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(shí)間設(shè)定或手動(dòng)進(jìn)行再生過(guò)程。

 

4.過(guò)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(guò)濾機(jī)的真空室連接，出口通過(guò)供液管網(wǎng)與每臺(tái)機(jī)床連通，當(dāng)該泵組工作時(shí)真空負(fù)壓過(guò)濾機(jī)內(nèi)的乳化液在泵吸力的作用下通過(guò)過(guò)濾介質(zhì)（被過(guò)濾），再由泵增壓通過(guò)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(tái)）控制下，恒壓變流量運(yùn)行，多臺(tái)泵能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)輪換工作。在系統(tǒng)停機(jī)后再次啟動(dòng)時(shí)，PLC會(huì)自動(dòng)選擇zui短工作時(shí)間的泵作為工作泵。

（3）泵的電機(jī)均配有電軟啟動(dòng)器，以減緩對(duì)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(tái)泵損壞，備用泵自動(dòng)開(kāi)啟。假如帶變頻器的工作泵發(fā)生題目，備用泵自動(dòng)開(kāi)啟同時(shí)變頻器會(huì)自動(dòng)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(dòng)和噪音的作用。

（6）泵組噪音等級(jí)＜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(wú)法被過(guò)濾介質(zhì)濾除的細(xì)小固體顆粒以及從加工機(jī)床帶來(lái)的油污，這些都是直接導(dǎo)致切削液變質(zhì)的污染源，長(zhǎng)期高濃度存在將導(dǎo)致切削液中細(xì)菌滋生、PH值下降、過(guò)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(bào)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(zhǎng)久穩(wěn)定，必須對(duì)這些污染源進(jìn)行清除。

6.切削液溫控裝置

切削液溫升來(lái)源于切削過(guò)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(huì)加速切削液的腐敗過(guò)程。對(duì)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(guò)板式熱交換器（見(jiàn)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(dòng)調(diào)節(jié)切削液溫度在系統(tǒng)的要求范圍。

 

對(duì)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(guò)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(duì)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(zhǎng)期免更換。

 

對(duì)于鋁合金或鋼制零件加工，其切屑往往呈帶狀、長(zhǎng)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(guò)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(shí)將其預(yù)先切割，zui后一個(gè)刀片在螺桿的帶動(dòng)下將切屑*破碎。

 

假如說(shuō)過(guò)濾機(jī)組相當(dāng)于整個(gè)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(gè)加工設(shè)備的“血管”。處理后的凈液由過(guò)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(gè)加工設(shè)備。供液方式在各個(gè)系統(tǒng)中基本都是一樣的，但機(jī)床至過(guò)濾機(jī)組的回液方式卻變化多端，回結(jié)起來(lái)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(guò)濾機(jī)組。地下回液在很長(zhǎng)一段時(shí)期曾經(jīng)成為回液的主導(dǎo)模式應(yīng)用在眾多的發(fā)動(dòng)機(jī)工廠，但其諸多缺點(diǎn)也逐漸暴露出來(lái)。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(zhǎng)時(shí)，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(wú)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(guò)來(lái)，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(wú)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(guó)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(wú)法做大的調(diào)整，未來(lái)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(duì)地下回液弊真?zhèn)€熟悉加深，近年新建的發(fā)動(dòng)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(wú)需做特構(gòu)，實(shí)施起來(lái)靈活方便。

 

大批量生產(chǎn)的發(fā)動(dòng)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(guò)程中會(huì)污染地面。為此可在過(guò)濾機(jī)組的切屑出口處加裝切屑甩干裝置（見(jiàn)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(guò)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(duì)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(duì)比所示。

 

全自動(dòng)切削液配置加注系統(tǒng)

加注系統(tǒng)可根據(jù)過(guò)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(dòng)完成油水混合并補(bǔ)加切削液的任務(wù)。同時(shí)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(guò)濾箱體內(nèi)的實(shí)際配液濃度由人工進(jìn)行檢測(cè)，與預(yù)設(shè)濃度不符時(shí)，將實(shí)際濃度和設(shè)定濃度輸進(jìn)到系統(tǒng)中，過(guò)濾系統(tǒng)通過(guò)加注裝置自動(dòng)補(bǔ)償調(diào)整濃度比例。通過(guò)得知每個(gè)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(gè)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(guò)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(shí)切削液中99％的細(xì)菌也被往除。利用再生系統(tǒng)定期對(duì)切削液進(jìn)行再生處理，可使切削液始終保持在一個(gè)良好狀態(tài)，延長(zhǎng)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(chǎng)總線網(wǎng)絡(luò)，傳感器和執(zhí)行器通過(guò)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(tái)，在主操縱臺(tái)上設(shè)有一個(gè)主控人機(jī)界面（具有中文/英文兩種語(yǔ)言顯示），動(dòng)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(yǔ)

 

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(tái)機(jī)床自帶一套小型過(guò)濾系統(tǒng)）。系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)回納如下：

1.減少了發(fā)動(dòng)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(mén)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(dòng)機(jī)生產(chǎn)線。

3.經(jīng)集中系統(tǒng)處理的切削液質(zhì)量?jī)?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(gè)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(duì)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(wú)法相比的。

綜上所述，切削液集中處理系統(tǒng)無(wú)論在過(guò)往還是將來(lái)，都是大批量發(fā)動(dòng)機(jī)生產(chǎn)工廠優(yōu)先考慮配置的。國(guó)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(guò)程的重要保障之一，可以說(shuō)沒(méi)有切削液的潤(rùn)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(wú)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(guò)儀器定時(shí)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(jiǎn)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(huì)很快腐化變質(zhì)，經(jīng)常性換液會(huì)造成生產(chǎn)本錢大幅進(jìn)步，長(zhǎng)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(dòng)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(guò)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(duì)切削液的集中同一治理；過(guò)濾凈化切削液，延長(zhǎng)切削液的使用壽命，降低生產(chǎn)本錢。

 

集中處理系統(tǒng)針對(duì)的被過(guò)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(guò)濾機(jī)組，含粗過(guò)濾箱、精過(guò)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(guò)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(dòng)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(guò)濾機(jī)組

1.過(guò)濾

該機(jī)組利用系統(tǒng)泵的抽吸作用，使過(guò)濾介質(zhì)兩側(cè)形成負(fù)壓度，從加工設(shè)備匯集過(guò)來(lái)的污液通過(guò)過(guò)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(guò)濾原理如圖2所示。

 

2.常見(jiàn)的過(guò)濾介質(zhì)

常見(jiàn)的過(guò)濾介質(zhì)包括過(guò)濾帶和過(guò)濾滾筒。其中無(wú)紡布材料的濾帶在歐美國(guó)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(guò)濾帶所替換。目前系統(tǒng)供給商所提供的過(guò)濾介質(zhì)均可達(dá)到30～80mm的過(guò)濾精度，*可滿足發(fā)動(dòng)機(jī)生產(chǎn)線需要。

 

3.采用粗、精二級(jí)過(guò)濾

粗過(guò)濾箱采用沉淀刮板式，精過(guò)濾箱采用真空負(fù)壓過(guò)濾方式。經(jīng)粗濾的切削液由粗過(guò)濾箱流向精過(guò)濾箱。精過(guò)濾箱內(nèi)的真空負(fù)壓值可在一定范圍內(nèi)調(diào)節(jié)。過(guò)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(shí)間設(shè)定或手動(dòng)進(jìn)行再生過(guò)程。

 

4.過(guò)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(guò)濾機(jī)的真空室連接，出口通過(guò)供液管網(wǎng)與每臺(tái)機(jī)床連通，當(dāng)該泵組工作時(shí)真空負(fù)壓過(guò)濾機(jī)內(nèi)的乳化液在泵吸力的作用下通過(guò)過(guò)濾介質(zhì)（被過(guò)濾），再由泵增壓通過(guò)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(tái)）控制下，恒壓變流量運(yùn)行，多臺(tái)泵能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)輪換工作。在系統(tǒng)停機(jī)后再次啟動(dòng)時(shí)，PLC會(huì)自動(dòng)選擇zui短工作時(shí)間的泵作為工作泵。

（3）泵的電機(jī)均配有電軟啟動(dòng)器，以減緩對(duì)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(tái)泵損壞，備用泵自動(dòng)開(kāi)啟。假如帶變頻器的工作泵發(fā)生題目，備用泵自動(dòng)開(kāi)啟同時(shí)變頻器會(huì)自動(dòng)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(dòng)和噪音的作用。

（6）泵組噪音等級(jí)＜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(wú)法被過(guò)濾介質(zhì)濾除的細(xì)小固體顆粒以及從加工機(jī)床帶來(lái)的油污，這些都是直接導(dǎo)致切削液變質(zhì)的污染源，長(zhǎng)期高濃度存在將導(dǎo)致切削液中細(xì)菌滋生、PH值下降、過(guò)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(bào)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(zhǎng)久穩(wěn)定，必須對(duì)這些污染源進(jìn)行清除。

6.切削液溫控裝置

切削液溫升來(lái)源于切削過(guò)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(huì)加速切削液的腐敗過(guò)程。對(duì)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(guò)板式熱交換器（見(jiàn)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(dòng)調(diào)節(jié)切削液溫度在系統(tǒng)的要求范圍。

 

對(duì)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(guò)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(duì)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(zhǎng)期免更換。

 

對(duì)于鋁合金或鋼制零件加工，其切屑往往呈帶狀、長(zhǎng)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(guò)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(shí)將其預(yù)先切割，zui后一個(gè)刀片在螺桿的帶動(dòng)下將切屑*破碎。

 

假如說(shuō)過(guò)濾機(jī)組相當(dāng)于整個(gè)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(gè)加工設(shè)備的“血管”。處理后的凈液由過(guò)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(gè)加工設(shè)備。供液方式在各個(gè)系統(tǒng)中基本都是一樣的，但機(jī)床至過(guò)濾機(jī)組的回液方式卻變化多端，回結(jié)起來(lái)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(guò)濾機(jī)組。地下回液在很長(zhǎng)一段時(shí)期曾經(jīng)成為回液的主導(dǎo)模式應(yīng)用在眾多的發(fā)動(dòng)機(jī)工廠，但其諸多缺點(diǎn)也逐漸暴露出來(lái)。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(zhǎng)時(shí)，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(wú)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(guò)來(lái)，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(wú)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(guó)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(wú)法做大的調(diào)整，未來(lái)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(duì)地下回液弊真?zhèn)€熟悉加深，近年新建的發(fā)動(dòng)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(wú)需做特構(gòu)，實(shí)施起來(lái)靈活方便。

 

大批量生產(chǎn)的發(fā)動(dòng)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(guò)程中會(huì)污染地面。為此可在過(guò)濾機(jī)組的切屑出口處加裝切屑甩干裝置（見(jiàn)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(guò)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(duì)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(duì)比所示。

 

全自動(dòng)切削液配置加注系統(tǒng)

加注系統(tǒng)可根據(jù)過(guò)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(dòng)完成油水混合并補(bǔ)加切削液的任務(wù)。同時(shí)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(guò)濾箱體內(nèi)的實(shí)際配液濃度由人工進(jìn)行檢測(cè)，與預(yù)設(shè)濃度不符時(shí)，將實(shí)際濃度和設(shè)定濃度輸進(jìn)到系統(tǒng)中，過(guò)濾系統(tǒng)通過(guò)加注裝置自動(dòng)補(bǔ)償調(diào)整濃度比例。通過(guò)得知每個(gè)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(gè)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(guò)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(shí)切削液中99％的細(xì)菌也被往除。利用再生系統(tǒng)定期對(duì)切削液進(jìn)行再生處理，可使切削液始終保持在一個(gè)良好狀態(tài)，延長(zhǎng)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(chǎng)總線網(wǎng)絡(luò)，傳感器和執(zhí)行器通過(guò)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(tái)，在主操縱臺(tái)上設(shè)有一個(gè)主控人機(jī)界面（具有中文/英文兩種語(yǔ)言顯示），動(dòng)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(yǔ)

 

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(tái)機(jī)床自帶一套小型過(guò)濾系統(tǒng)）。系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)回納如下：

1.減少了發(fā)動(dòng)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(mén)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(dòng)機(jī)生產(chǎn)線。

3.經(jīng)集中系統(tǒng)處理的切削液質(zhì)量?jī)?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(gè)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(duì)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(wú)法相比的。

綜上所述，切削液集中處理系統(tǒng)無(wú)論在過(guò)往還是將來(lái)，都是大批量發(fā)動(dòng)機(jī)生產(chǎn)工廠優(yōu)先考慮配置的。國(guó)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。