本實(shí)用新型屬于過(guò)濾系統(tǒng)領(lǐng)域,具體涉及一種全自動(dòng)過(guò)濾恒溫系統(tǒng)。
背景技術(shù):
隨著汽車、航空、軍工、模具、制冷、電力等精密制造業(yè)的快速發(fā)展,對(duì)金屬加工刀具的數(shù)量和質(zhì)量的要求也越來(lái)越高,促進(jìn)了各類型的高、精、尖CNC數(shù)控磨床的大規(guī)模應(yīng)用。和CNC數(shù)控磨床配套使用的過(guò)濾系統(tǒng)也開始進(jìn)行新一輪的升級(jí)和改造中。
以往的過(guò)濾裝置只是簡(jiǎn)單的為磨削油除雜而設(shè)計(jì),整個(gè)過(guò)濾裝置包含有油箱、過(guò)濾泵、袋式過(guò)濾器、壓力表及其管道。CNC數(shù)控磨床的磨削油進(jìn)入油箱后,被過(guò)濾泵抽至袋式過(guò)濾器中,袋式過(guò)濾器串接在一起,形成二級(jí)過(guò)濾,最后再回流到油箱中;
當(dāng)濾袋被雜質(zhì)堵塞后,可通過(guò)壓力表來(lái)觀察,壓力越高堵塞越嚴(yán)重,過(guò)濾量也隨之減少;當(dāng)壓力表壓力達(dá)到過(guò)濾泵的最大壓力時(shí),過(guò)濾裝置將失去作用;通過(guò)更換濾袋可使過(guò)濾裝置重新發(fā)揮作用。
過(guò)濾裝置的原理圖如圖1所示:制冷系統(tǒng)采用常規(guī)的措施,如定頻壓縮機(jī)、配定頻風(fēng)機(jī)的冷凝器、干燥過(guò)濾器、毛細(xì)管節(jié)流裝置、板式換熱器及相應(yīng)的管道和壓力檢測(cè)裝置。
當(dāng)CNC數(shù)控磨床初次啟動(dòng)時(shí),含熱源的油液進(jìn)入油箱1后,經(jīng)換熱器到達(dá)油箱2然后給加工中心;在這個(gè)循環(huán)過(guò)程中,換熱系統(tǒng)的溫度檢測(cè)裝置在油箱2中檢測(cè)當(dāng)前溫度:
1、當(dāng)前溫度<設(shè)定值-偏差值(0.5-5之間),壓縮機(jī)不會(huì)啟動(dòng),整個(gè)系統(tǒng)無(wú)熱交換;
2、設(shè)定值-偏差值(0.5-5之間)<當(dāng)前溫度<設(shè)定值+偏差值(0.5-5之間),壓縮機(jī)運(yùn)行,制冷系統(tǒng)開始運(yùn)行,板式換熱器與油液進(jìn)行熱交換;
這種制冷系統(tǒng)只是為CNC數(shù)控磨床的高速主軸降溫和磨削油的冷卻。在對(duì)刀具的質(zhì)量和CNC數(shù)控磨床的穩(wěn)定性沒(méi)有過(guò)多的要求時(shí),單純的過(guò)濾裝置和制冷系統(tǒng)是可以滿足的。
制冷系統(tǒng)的原理圖如土所示:受限于以往的技術(shù),過(guò)濾裝置采用5um左右的濾袋,這種過(guò)濾方式不能解決1um左右的超細(xì)粉末,但是在刀具加工中,這類超細(xì)粉末是影響磨削油變黑變粘的最主要原因,除此之外,超細(xì)粉末是影響刀具表面的光潔度和加劇CNC數(shù)控磨床各運(yùn)動(dòng)軸磨損的罪魁禍?zhǔn)?;而制冷系統(tǒng)采用定頻壓縮機(jī),在正常運(yùn)行設(shè)置的參數(shù)下,它只能提供±1.5℃或更高波動(dòng)的油溫,緩解機(jī)床或其他需要冷卻的工件在高溫環(huán)境下運(yùn)作;如果修改運(yùn)行參數(shù),使油溫波動(dòng)縮小至±1.0℃以內(nèi),那么壓縮機(jī)的啟停頻率將會(huì)低于最低限制,縮減其使用壽命;
在這個(gè)限制條件下,換熱系統(tǒng)的控制器就必須把壓縮機(jī)啟動(dòng)和停止的溫度間隔加大,由此引發(fā)油液的溫差值過(guò)大,在加工較為精密的工件或要求加工中心的穩(wěn)定性時(shí),定頻換熱系統(tǒng)就發(fā)揮不了實(shí)際作用。
此外,又因?yàn)榘迨綋Q熱器的內(nèi)部構(gòu)造為蜂窩結(jié)構(gòu),所以進(jìn)入其內(nèi)部的油液必須是高度純凈的,以防雜質(zhì)堵塞,降低換熱面積甚至是堵塞。在實(shí)際使用中,現(xiàn)有定頻換熱系統(tǒng)沒(méi)有這一過(guò)濾裝置,因此也時(shí)而發(fā)生堵塞事件。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題,提供一種全自動(dòng)過(guò)濾恒溫系統(tǒng)。
為實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的,達(dá)到上述技術(shù)效果,本實(shí)用新型通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
一種全自動(dòng)過(guò)濾恒溫系統(tǒng),包括變頻調(diào)速風(fēng)機(jī)和冷凝器,所述變頻調(diào)速風(fēng)機(jī)與第一控制器連接,所述第一控制器還與冷凝器,脈沖閥和數(shù)碼渦旋壓縮機(jī)連接,所述冷凝器還與儲(chǔ)液罐連接,所述儲(chǔ)液罐與干燥過(guò)濾模組連接,所述干燥過(guò)濾模組與視液鏡連接,所述視液鏡與微電機(jī)節(jié)流裝置連接,所微電機(jī)節(jié)流裝置與板式換熱器連接,所述板式換熱器還分別與循環(huán)泵和油箱連接,所述循環(huán)泵接入凈液池,所述凈液池分別連接第一凈液電池閥和第二凈液電池閥,所述第一凈液電池閥分別與第一過(guò)濾模組和第一逆止閥連接,所述第一逆止閥與第一排污進(jìn)氣電磁閥連接,所述第一排污進(jìn)氣電磁閥排污進(jìn)氣電磁閥與第二排污進(jìn)氣電磁閥連接,所述第二排污進(jìn)氣電磁閥與第二逆止閥連接,所述第二凈液電池閥和所述第二逆止閥都與第二過(guò)濾模組連接,所述第一過(guò)濾模組分別與第一壓力表,第一排油進(jìn)氣電磁閥和第一排污電磁閥,所述第二過(guò)濾模組分別與第二壓力表,第二排油進(jìn)氣電磁閥和第三排污電磁閥。
進(jìn)一步的,所述第一過(guò)濾模組與所述第二過(guò)濾模組之間設(shè)有兩個(gè)過(guò)濾電磁閥,所述兩個(gè)過(guò)濾電磁閥與手動(dòng)閥連接,所述手動(dòng)閥與過(guò)濾泵連接,所述過(guò)濾泵與油箱連接。
進(jìn)一步的,所述第一過(guò)濾模組通過(guò)第一排油電磁閥與油箱連接,所述第二過(guò)濾模組通過(guò)第二排油電磁閥與油箱連接,所述油箱還與CNC數(shù)控磨床連接。
進(jìn)一步的,所述板式換熱器還與低壓開關(guān)連接,所述板式換熱器與所述低壓開關(guān)之間還連接有所述數(shù)碼渦旋壓縮機(jī),所述數(shù)碼渦旋壓縮機(jī)還分別與所述冷凝器和高壓開關(guān)連接。
進(jìn)一步的,所述微電機(jī)節(jié)流裝置還與第二控制器連接,所述第二控制器還連接在所述板式換熱器與低壓開關(guān)連接的管道上。
進(jìn)一步的,所述凈液池還與供液泵連接,所述供液泵與恒壓供液裝置連接,所述供液泵與所述恒壓供液裝置之間連接有CNC數(shù)控磨床。
本實(shí)用新型的有益效果:
本實(shí)用新型增加了高精度過(guò)濾技術(shù),加強(qiáng)了可調(diào)節(jié)過(guò)濾面積技術(shù)、可調(diào)節(jié)過(guò)濾模組技術(shù)、廢棄物可回收技術(shù)、磨削油循環(huán)使用技術(shù)、抵抗高/低溫環(huán)境的能力和系統(tǒng)自身監(jiān)控及警示能力;增加了換熱系統(tǒng)能耗調(diào)節(jié)、制冷量調(diào)節(jié)技術(shù)、蒸發(fā)溫度的精確控制、壓縮機(jī)吸/排氣溫度控制、制冷劑冷凝溫度控制、制冷器狀態(tài)監(jiān)測(cè)、板式換熱器防堵塞功能、恒壓供液技術(shù)和遠(yuǎn)程監(jiān)控功能等一系列技術(shù);
另外本實(shí)用新型還解決了解決過(guò)濾精度問(wèn)題,本發(fā)明采用二次成型的高分子微粒和碳纖維為主要成份的燒結(jié)濾芯,能提供0.5-1um的過(guò)濾精度;解決過(guò)濾面積問(wèn)題,本發(fā)明可以將很多數(shù)目的燒結(jié)濾芯組裝在一起形成一個(gè)過(guò)濾模組,單個(gè)或多個(gè)過(guò)濾模組可組成一個(gè)過(guò)濾系統(tǒng);增加PLC自動(dòng)化控制,對(duì)多個(gè)過(guò)濾模組構(gòu)成的過(guò)濾系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)自清洗功能;增加超細(xì)粉末收集裝置,由于刀具材質(zhì)大多為硬質(zhì)合金,磨削油中的超細(xì)粉末大都為刀體材質(zhì),有很高的回收價(jià)值;將過(guò)濾系統(tǒng)和制冷系統(tǒng)集成與一體,實(shí)現(xiàn)過(guò)濾和制冷的自動(dòng)化;將制冷系統(tǒng)改用恒溫系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)油溫±0.2-0.5℃的微波動(dòng);增加恒壓供液裝置,在一對(duì)多供油方案中,使用定頻電機(jī)供液系統(tǒng)會(huì)由于某一臺(tái)機(jī)床的啟停工作而造成供油壓力忽高忽低,實(shí)際噴油量也會(huì)忽大忽小;在加工關(guān)鍵部位(如切削刃 刃帶)時(shí),由以上原因會(huì)導(dǎo)致這些部位的熱導(dǎo)出不均勻,影響刀具的使用壽命;加管道過(guò)濾裝置,在磨削過(guò)程中需要使砂輪永久性的處于鈍化狀態(tài),操作人員會(huì)使用毛刷或其他軟質(zhì)物對(duì)其表面相摩擦,摩擦后有少許斷削進(jìn)入油液;又因板式換熱器的蜂窩結(jié)構(gòu),這類斷削易進(jìn)不易出,導(dǎo)致板式換熱器堵塞。
附圖說(shuō)明
圖1是背景技術(shù)中過(guò)濾裝置的原理示意圖;
圖2是背景技術(shù)中制冷系統(tǒng)的原理示意圖;
圖3是本實(shí)用新型全自動(dòng)過(guò)濾恒溫系統(tǒng)的原理示意圖;
圖4是本實(shí)用新型全自動(dòng)過(guò)濾恒溫系統(tǒng)的正面結(jié)構(gòu)示意圖;
圖5是本實(shí)用新型全自動(dòng)過(guò)濾恒溫系統(tǒng)的側(cè)面結(jié)構(gòu)示意圖;
圖6是本實(shí)用新型全自動(dòng)過(guò)濾恒溫系統(tǒng)的俯視圖。
圖中標(biāo)號(hào)說(shuō)明:1、變頻調(diào)速風(fēng)機(jī),2、冷凝器,3、干燥過(guò)濾模組,4、視液鏡,5、儲(chǔ)液罐,6、高壓開關(guān),7、第二控制器,8、微電機(jī)節(jié)流裝置,9、脈沖閥,10、數(shù)碼渦旋壓縮機(jī),11、板式換熱器,12、低壓開關(guān),13、第一控制器,14、恒壓供液裝置,15、循環(huán)泵,16、,1701、第一凈液電池閥,1702、第二凈液電池閥,1801、第一逆止閥,1802、第二逆止閥,1901、第一排污進(jìn)氣電磁閥,1902、第二排污進(jìn)氣電磁閥,2001、第一壓力表,2002、第二壓力表,21、過(guò)濾電磁閥,2201、第一排油進(jìn)氣電磁閥,2202、第二排油進(jìn)氣電磁閥,23、手動(dòng)閥,2401、第一排污電磁閥,2402、第二排污電磁閥,25、,26、過(guò)濾泵,27、過(guò)濾模組,2701、第一過(guò)濾模組,2702、第二過(guò)濾模組。
具體實(shí)施方式
下面將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例,來(lái)詳細(xì)說(shuō)明本實(shí)用新型。
參照附圖3-6所示,一種全自動(dòng)過(guò)濾恒溫系統(tǒng),包括變頻調(diào)速風(fēng)機(jī)1和冷凝器2,所述變頻調(diào)速風(fēng)機(jī)1與第一控制器13連接,所述第一控制器13還與冷凝器2,脈沖閥9和數(shù)碼渦旋壓縮機(jī)10連接,所述冷凝器2還與儲(chǔ)液罐5連接,所述儲(chǔ)液罐5與干燥過(guò)濾模組3連接,所述干燥過(guò)濾模組3與視液鏡4連接,所述視液鏡4與微電機(jī)節(jié)流裝置8連接,所微電機(jī)節(jié)流裝置8與板式換熱器11連接,所述板式換熱器11還分別與循環(huán)泵15和油箱連接,所述循環(huán)泵15接入凈液池,所述凈液池分別連接第一凈液電池閥1701和第二凈液電池閥1702,所述第一凈液電池閥1701分別與第一過(guò)濾模組2701和第一逆止閥1801連接,所述第一逆止閥1801與第一排污進(jìn)氣電磁閥1901連接,所述第一排污進(jìn)氣電磁閥1901與第二排污進(jìn)氣電磁閥1902連接,所述第二排污進(jìn)氣電磁閥1902與第二逆止閥1802連接,所述第二凈液電池閥1702和所述第二逆止閥1802都與第二過(guò)濾模組2702連接,所述第一過(guò)濾模組2701分別與第一壓力表2001,第一排油進(jìn)氣電磁閥2201和第一排污電磁閥2401,所述第二過(guò)濾模組2702分別與第二壓力表2002,第二排油進(jìn)氣電磁閥2202和第三排污電磁閥2402。
進(jìn)一步的,所述第一過(guò)濾模組2701與所述第二過(guò)濾模組2702之間設(shè)有兩個(gè)過(guò)濾電磁閥21,所述兩個(gè)過(guò)濾電磁閥21與手動(dòng)閥23連接,所述手動(dòng)閥23與過(guò)濾泵26連接,所述過(guò)濾泵26與油箱連接。
進(jìn)一步的,所述第一過(guò)濾模組2701通過(guò)第一排油電磁閥2501與油箱連接,所述第二過(guò)濾模組2702通過(guò)第二排油電磁閥2502與油箱連接,所述油箱還與CNC數(shù)控磨床連接。
進(jìn)一步的,所述板式換熱器11還與低壓開關(guān)12連接,所述板式換熱器11與所述低壓開關(guān)12之間還連接有所述數(shù)碼渦旋壓縮機(jī)10,所述數(shù)碼渦旋壓縮機(jī)10還分別與所述冷凝器2和高壓開關(guān)6連接。
進(jìn)一步的,所述微電機(jī)節(jié)流裝置8還與第二控制器7連接,所述第二控制器7還連接在所述板式換熱器11與低壓開關(guān)12連接的管道上。
進(jìn)一步的,所述凈液池還與供液泵16連接,所述供液泵16與恒壓供液裝置14連接,所述供液泵16與所述恒壓供液裝置14之間連接有CNC數(shù)控磨床。
進(jìn)一步的,所述變頻調(diào)速風(fēng)機(jī)1設(shè)在所述整個(gè)恒溫系統(tǒng)的頂端,所述變頻調(diào)速風(fēng)機(jī)1旁設(shè)有警示燈,所述變頻調(diào)速風(fēng)機(jī)1的正面下方設(shè)有電控柜,側(cè)面下方設(shè)有冷凝器2,所述電控柜下方設(shè)有過(guò)濾泵安裝區(qū),所述冷凝器2下方設(shè)有收集裝置。
進(jìn)一步的,所述供液泵16上設(shè)有供液接口,所述過(guò)濾模組27上設(shè)有回液接口。
本實(shí)用新型的具體實(shí)施步驟:
1、油箱總?cè)莘e1100-1200L,中間有隔板將油箱一分為二且有能互通的溢流口;
2、過(guò)濾量為120升/分鐘的過(guò)濾模組27兩套分別為2701和2702以及配相應(yīng)流量的過(guò)濾泵26一臺(tái);
3、可調(diào)節(jié)壓力的檢測(cè)開關(guān)一個(gè)、24點(diǎn)PLC一臺(tái)、能控制2.2KW供液泵16的電路系統(tǒng)一套,組裝成一套壓力范圍5-6bar的供液系統(tǒng);
4、制冷量12KW的數(shù)碼渦旋壓縮機(jī)10一臺(tái)、風(fēng)量3000立方/小時(shí)的變頻調(diào)速風(fēng)機(jī)1兩臺(tái)、換熱量15KW的冷凝器2一臺(tái)、換熱量12KW的板式換熱器11一臺(tái)、微電機(jī)節(jié)流裝置8又稱步進(jìn)式電子膨脹閥及相應(yīng)的控制器一套、相應(yīng)的干燥過(guò)濾器和視液鏡4、能控制有數(shù)碼渦旋壓縮機(jī)10和有三組溫度傳感器輸入的控制器一套;
5、按照制冷系統(tǒng)原理將以上制冷配件組裝到和恒溫系統(tǒng)外型圖類似的結(jié)構(gòu)件上;
6、將過(guò)濾模組27和恒溫系統(tǒng)按照?qǐng)D3組裝調(diào)試運(yùn)行;
8、將發(fā)熱量為12KW的電加熱管置于油箱中,并將油液加入;
9、設(shè)置各控制器參數(shù),開機(jī)可模擬運(yùn)行。
本實(shí)用新型的原理:
油箱中的油液通過(guò)過(guò)濾26,輸送液體至過(guò)濾模組27內(nèi)。經(jīng)過(guò)內(nèi)部若干支高精度過(guò)濾芯過(guò)濾后,經(jīng)匯流總管輸出至凈液池,提供給下一步工序使用。
油液從濾芯的外側(cè)流向內(nèi)側(cè),油液中的固定雜質(zhì)被截留在濾芯外側(cè),隨著濾芯外側(cè)固體雜質(zhì)的增多,過(guò)濾壓力會(huì)慢慢上升,當(dāng)達(dá)到控制系統(tǒng)設(shè)定的時(shí)間或達(dá)到進(jìn)出口壓差設(shè)定值時(shí),控制系統(tǒng)開始反沖洗,反沖洗結(jié)束后,系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)過(guò)濾,依此循環(huán)。整個(gè)過(guò)濾過(guò)程中,兩個(gè)過(guò)濾模組27由一套PLC控制,當(dāng)一個(gè)過(guò)濾模組清洗排污時(shí),自動(dòng)切換到另外一個(gè)過(guò)濾模組進(jìn)行過(guò)濾。過(guò)濾系統(tǒng)的啟動(dòng),排渣都不需人員手動(dòng)操作。過(guò)濾系統(tǒng)的反沖洗時(shí),過(guò)濾模組27依次進(jìn)行,以保證反沖洗效果。濾芯模組清洗采用氣體從濾芯內(nèi)部往濾芯外表面反吹,污液排出至收集裝置中,收集裝置有的固液分離可超細(xì)粉末和油液進(jìn)一步處理。
到達(dá)凈液池的油液部分被循環(huán)泵15輸送至恒溫系統(tǒng),另外部分被輸送至CNC數(shù)控磨床使用。
恒溫系統(tǒng)的工作原理如下:
恒溫系統(tǒng)采用數(shù)碼渦旋壓縮機(jī)10、配有變頻調(diào)速風(fēng)機(jī)1、冷凝2和微電機(jī)節(jié)流裝置8,數(shù)碼渦旋壓縮機(jī)10的軸向柔性技術(shù)配合數(shù)碼脈沖閥9使其本身具有能量調(diào)節(jié)功能,制冷量調(diào)節(jié)范圍可達(dá)10%-100%,該功能可使數(shù)碼渦旋壓縮機(jī)10工作后不會(huì)頻繁啟停;配有變頻調(diào)速風(fēng)機(jī)1的冷凝器2則能動(dòng)態(tài)的排放制冷劑所吸收的熱量,不致于制冷劑的熱量積壓造成系統(tǒng)的壓力有起伏波動(dòng)而影響蒸發(fā)溫度;微電機(jī)節(jié)流裝置8則實(shí)時(shí)根據(jù)數(shù)碼渦旋壓縮機(jī)10的狀態(tài)控制蒸發(fā)量,使的數(shù)碼渦旋壓縮機(jī)10不論在最大制冷量還是最小制冷量都處于最佳運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。
當(dāng)凈液池被循環(huán)泵15抽取后,經(jīng)板式換熱器11到達(dá)油箱,然后再和CNC數(shù)控磨床回流的油液一起被過(guò)濾泵26抽至過(guò)濾模組27。
在整個(gè)循環(huán)過(guò)程中,換熱系統(tǒng)的溫度檢測(cè)裝置在凈液池中檢測(cè)當(dāng)前溫度:
1、當(dāng)前溫度<設(shè)定值-偏差值(0.2-0.5之間),數(shù)碼渦旋壓縮機(jī)不會(huì)啟動(dòng),整個(gè)系統(tǒng)無(wú)熱交換;
2、設(shè)定值-偏差值(0.2-0.5之間)<當(dāng)前溫度<設(shè)定值+偏差值(0.2-0.5之間),數(shù)碼渦旋壓縮機(jī)10運(yùn)行,制冷系統(tǒng)開始運(yùn)行,板式換熱器1與油液進(jìn)行熱交換;此階段的數(shù)碼渦旋壓縮機(jī)10和配有變頻調(diào)速風(fēng)機(jī)1的冷凝器2根據(jù)實(shí)際的發(fā)熱量進(jìn)行能量調(diào)節(jié);
3、當(dāng)前溫度>設(shè)定值+偏差值(0.2-0.5之間)時(shí),此時(shí)數(shù)碼渦旋壓縮機(jī)10處于最大制冷量且發(fā)熱量持續(xù)上升,微波動(dòng)換熱系統(tǒng)則啟動(dòng)下備用換熱系統(tǒng)直到當(dāng)前溫度回落至最小設(shè)定值和最大設(shè)定值之間。
以上所述僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例而已,并不用于限制本實(shí)用新型,對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō),本實(shí)用新型可以有各種更改和變化。凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi),所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等,均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。