一種新型高純度自動(dòng)恒溫去離子水制取裝置制造方法
【專(zhuān)利摘要】一種保證良好的加工質(zhì)量的新型高純度自動(dòng)恒溫去離子水制取裝置。本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：包括循環(huán)冷卻部分、去離子自動(dòng)循環(huán)部分、電氣控制部分，其特征是：去離子水制取裝置的水箱主體的上面安裝循環(huán)冷卻部分和去離子自動(dòng)循環(huán)部分，水箱的一側(cè)安裝有控制柜，控制柜里面安裝電器控制部分；循環(huán)冷卻部分包括冷卻泵、過(guò)濾器、電磁閥、水冷機(jī)；去離子自動(dòng)循環(huán)部分包括循環(huán)泵、樹(shù)脂桶、電導(dǎo)率儀。該套高純度自動(dòng)恒溫去離子水制取裝置充分滿(mǎn)足了電火花精密加工的要求：1、電導(dǎo)率實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，自動(dòng)控制去離子水處理；2、自動(dòng)恒溫處理，保證了加工介質(zhì)的溫度；3、節(jié)能、效率高、去離子穩(wěn)定、自動(dòng)化程度高。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種新型高純度自動(dòng)恒溫去離子水制取裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種可以自動(dòng)循環(huán)、恒溫制取高純度去離子水的裝置，尤其涉及一種應(yīng)用于電火花精密加工去離子水裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有去離子水制取裝置往往用于線(xiàn)切割、成型加工等電火花加工領(lǐng)域，但對(duì)于高純度自動(dòng)恒溫去離子水的制取裝置用于電火花精密加工在國(guó)內(nèi)尚屬首制。
[0003]電火花精密加工對(duì)加工介質(zhì)的要求非常高，高純度恒溫去離子水在加工時(shí)起到:I)在放電正負(fù)極之間形成絕緣區(qū)域，加強(qiáng)放電加工效果；2)加速電極間隙的冷卻和消電離，防止出現(xiàn)破壞型電弧放電；3)加速電蝕產(chǎn)物的排除；4)加強(qiáng)電極表面的覆蓋效應(yīng)，改變工件表面的物理化學(xué)性能；等作用，所以，好的加工介質(zhì)是保證高精密加工質(zhì)量的前提。
[0004]1.線(xiàn)切割、成型加工等去離子水制取裝備制取的去離子水電導(dǎo)率在10 μ s/cm2左右，達(dá)不到電火花精密加工對(duì)去離子水的純度要求，而該項(xiàng)發(fā)明裝置制取的去離子水電導(dǎo)率可達(dá)0.08 μ s/cm2,而3 μ s/cm2即可滿(mǎn)足加工要求,其精度可控制在0.01 μ s/cm2。正是該裝置制取的高純度、低電導(dǎo)率水保證了電火花微細(xì)噴孔加工的高精度。
[0005]2.采取高純度的水凈化裝置，如蒸餾水制取裝置，因體積太大，不符合機(jī)床要求。因而，發(fā)明了該套簡(jiǎn)易的高純度自動(dòng)恒溫去離子水制取裝置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為了在電火花加工噴孔的過(guò)程中提供高純度恒溫去離子水，形成絕緣強(qiáng)度高、導(dǎo)電能力弱的加工環(huán)境，同時(shí)恒溫冷卻水保證良好的加工質(zhì)量，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:` 一種新型高純度自動(dòng)恒溫去離子水制取裝置，包括循環(huán)冷卻部分、去離子自動(dòng)循環(huán)部分、電氣控制部分，其特征是:去離子水制取裝置的水箱主體的上面安裝循環(huán)冷卻部分和去離子自動(dòng)循環(huán)部分，水箱的一側(cè)安裝有控制柜，控制柜里面安裝電器控制部分；循環(huán)冷卻部分包括冷卻泵、過(guò)濾器、電磁閥、水冷機(jī)；去離子自動(dòng)循環(huán)部分包括循環(huán)泵、樹(shù)脂桶、電導(dǎo)率儀。
[0007]進(jìn)一步，所述的循環(huán)部分的冷卻泵安裝在水箱的上表面，冷卻泵的出水口通過(guò)三通與過(guò)濾器和水冷機(jī)連接，過(guò)濾器與電磁閥連接，電磁閥通過(guò)機(jī)床供水管路與機(jī)床冷卻口連接，水冷機(jī)的水冷機(jī)出水管最后與水箱箱體的上面連接；
去離子自動(dòng)循環(huán)部分的循環(huán)泵通過(guò)管路與樹(shù)脂桶連接，樹(shù)脂桶出水管接入水箱里面，電導(dǎo)率儀安裝在水箱箱體上面；
電氣控制部分包括PLC、繼電器、電導(dǎo)率測(cè)試棒L，冷卻開(kāi)關(guān)按鈕SBl和自動(dòng)加工按鈕SB2與PLC輸入模塊連接，PLC輸出模塊與冷卻開(kāi)指示HLl和冷卻開(kāi)繼電器KA連接，220V電源接入電導(dǎo)率儀的電源端口，水冷機(jī)接觸器KMt常開(kāi)觸點(diǎn)與冷卻開(kāi)繼電器KA常開(kāi)觸點(diǎn)并聯(lián)后整體與冷卻泵接觸器KMl串聯(lián)再接入220V電源，冷卻開(kāi)繼電器KA常開(kāi)觸點(diǎn)與電磁閥YV連接再接入220V電源，電導(dǎo)率測(cè)試棒L與電導(dǎo)率儀連接，循環(huán)泵接觸器KM2常開(kāi)觸點(diǎn)與電導(dǎo)率儀的Jl端口連接。
[0008]該套高純度自動(dòng)恒溫去離子水制取裝置充分滿(mǎn)足了電火花精密加工的要求:1、去離子水高純度制取，純度可達(dá)10_4 μ ;2、電導(dǎo)率最低可達(dá)0.08 μ s/cm2，制取速度為5 m3/min ;3、電導(dǎo)率實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，自動(dòng)控制去離子水處理；4、自動(dòng)恒溫處理，保證了加工介質(zhì)的溫度；5、節(jié)能、效率高、去離子穩(wěn)定、自動(dòng)化程度高；6、該裝置為獨(dú)立結(jié)構(gòu)，通用性強(qiáng)，可用在任何一臺(tái)電火花精密加工機(jī)床上。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0009]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0010]圖2為本發(fā)明的電氣原理圖。
[0011]圖3為本發(fā)明的水冷示意圖。
[0012]附圖中:1、機(jī)床；2、機(jī)床冷卻口； 3、機(jī)床回水口； 4、冷卻泵；5、過(guò)濾器進(jìn)水管；6、水冷機(jī)進(jìn)水管；7、水冷機(jī)出水管；8、電導(dǎo)率儀；9、過(guò)濾器；10、水箱；11、電磁閥；12、樹(shù)脂桶出水口；13、循環(huán)泵；14、樹(shù)脂桶進(jìn)水管；15、樹(shù)脂桶；16、控制柜；17、水冷機(jī)。
【具體實(shí)施方式】
[0013]在電火花加工噴孔的過(guò)程中提供高純度恒溫去離子水，形成絕緣強(qiáng)度高、導(dǎo)電能力弱的加工環(huán)境，同時(shí)恒溫冷卻水保證良好的加工質(zhì)量。
[0014]1、冷卻泵4 一泵 多功能，實(shí)現(xiàn)手動(dòng)狀態(tài)的冷卻處理。按下冷卻開(kāi)關(guān)按鈕SB1，KA繼電器吸合，KMl接觸器吸合，冷卻泵4啟動(dòng)，同時(shí)電磁閥11導(dǎo)通，水箱10 —部分工作液從出水口流出，一部分工作液進(jìn)入水冷機(jī)17管道內(nèi)，管道內(nèi)有水流傳感器，檢測(cè)到水流后，若溫度超過(guò)水溫設(shè)定值時(shí)，水冷機(jī)17的制冷機(jī)接觸器KMt閉合開(kāi)始工作，其輔助觸點(diǎn)閉合，進(jìn)行自鎖。這時(shí)再次按下冷卻開(kāi)關(guān)按鈕SB1，電磁閥11關(guān)閉，而水冷機(jī)接觸器KMt常開(kāi)觸點(diǎn)處于閉合狀態(tài)使得冷卻泵4仍在運(yùn)行。水箱10內(nèi)工作液持續(xù)進(jìn)行冷卻處理，當(dāng)工作液達(dá)到水溫設(shè)定值時(shí)，水冷機(jī)17停止工作，恒溫處理完成。
[0015]2、自動(dòng)狀態(tài)時(shí)系統(tǒng)送出冷卻啟動(dòng)信號(hào)，引起KA吸合，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)狀態(tài)的冷卻處理:當(dāng)機(jī)床處于加工狀態(tài)時(shí)，冷卻泵4正在工作，水冷機(jī)17檢測(cè)到水流和水溫超標(biāo)時(shí)，亦可啟動(dòng)水冷機(jī)17，同時(shí)進(jìn)行工作液的恒溫循環(huán)處理。
[0016]3、實(shí)現(xiàn)多級(jí)凈化過(guò)濾處理。恒溫冷卻水在噴出進(jìn)行加工之前，冷卻泵4需將水送到過(guò)濾裝置進(jìn)行雜質(zhì)過(guò)濾，經(jīng)過(guò)過(guò)濾的工作液可實(shí)現(xiàn)手動(dòng)噴射和加工時(shí)自動(dòng)噴射。按鈕將信號(hào)傳給PLC，PLC經(jīng)信號(hào)處理使冷卻泵4啟動(dòng)，水流一分為二，一部分進(jìn)入水冷機(jī)17進(jìn)行恒溫處理；一部分到多級(jí)凈化的過(guò)濾器9中進(jìn)行凈化處理。
[0017]4、循環(huán)泵13與電導(dǎo)率儀8、樹(shù)脂桶15形成去離子自動(dòng)循環(huán)控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電導(dǎo)率和自動(dòng)控制去離子水處理。如圖1，電導(dǎo)率儀8探頭在水中時(shí)時(shí)檢測(cè)電導(dǎo)率，當(dāng)電導(dǎo)率超過(guò)設(shè)定值時(shí)，循環(huán)泵13啟動(dòng)，水流通過(guò)線(xiàn)式過(guò)濾器(過(guò)濾器9)，經(jīng)管路進(jìn)入樹(shù)脂桶15中與去離子進(jìn)口樹(shù)脂進(jìn)行離子交換，然后水流回水箱10，直至探頭測(cè)試到電導(dǎo)率符合標(biāo)準(zhǔn)，循環(huán)泵13停止。這時(shí)水經(jīng)歷了二次過(guò)濾處理和去離子處理。
[0018]水冷機(jī)不適應(yīng)微小孔加工特點(diǎn)，容易損壞。當(dāng)機(jī)床進(jìn)入自動(dòng)加工狀態(tài)時(shí)，電火花加工小孔的時(shí)間一般在30— 50s之間，非常短暫，也就是冷卻泵4要每隔30— 50s停止一次，水冷機(jī)17也要如此。但是，水冷機(jī)17里面的壓縮機(jī)在兩次啟動(dòng)之間須間隔3分鐘以上才能保證正常工作，否則會(huì)因重復(fù)啟動(dòng)電流過(guò)大，超過(guò)電機(jī)的允許值和保護(hù)值，壓縮機(jī)損壞。為解決這一問(wèn)題，有兩種途徑:1、再增加一個(gè)泵來(lái)單獨(dú)控制水冷機(jī)，這就要增加PLC輸入輸出控制點(diǎn)，一系列的斷路器、接觸點(diǎn)、繼電器來(lái)實(shí)現(xiàn)其功能，這一方法繁瑣、成本高、易出錯(cuò)；2、在研究過(guò)水冷機(jī)的控制線(xiàn)路后，發(fā)明了第二種控制方式如圖2。
[0019]利用控制水冷機(jī)壓縮機(jī)啟動(dòng)的接觸器KMt上一未用常開(kāi)觸點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)冷卻泵與壓縮機(jī)的自鎖。當(dāng)一個(gè)小孔加工完時(shí)，冷卻開(kāi)繼電器KA失電，只是單向電磁閥YV失電斷開(kāi)，而冷卻泵4與水冷機(jī)17壓縮機(jī)仍可繼續(xù)工作，直至水溫下降到設(shè)定值壓縮機(jī)停止工作，KMt斷開(kāi)，冷卻泵4停止。這一方法成本低、安全可靠、而且大大節(jié)減了高純度自動(dòng)恒溫去離子水制取裝置的體積空間。 [0020]冷卻按鈕SBl按下或按下自動(dòng)加工按鈕SB2時(shí)信號(hào)傳給PLC，PLC使繼電器KA線(xiàn)圈得電，其常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，接觸器KMl線(xiàn)圈得電，主觸點(diǎn)閉合，冷卻泵4啟動(dòng)。
[0021]這時(shí)，一部分工作液進(jìn)入水冷機(jī)17，當(dāng)水溫超過(guò)設(shè)定值25°C時(shí)，水冷機(jī)17接觸器KMt閉合，水冷機(jī)17壓縮機(jī)啟動(dòng)進(jìn)行冷卻，冷卻后的工作液再經(jīng)由水管導(dǎo)回水箱10。當(dāng)水溫達(dá)到設(shè)定值20°C，水冷機(jī)17停止工作，進(jìn)入水溫監(jiān)測(cè)狀態(tài)。與此同時(shí)，繼電器KA另一常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，多級(jí)過(guò)濾單向電磁閥YV得電導(dǎo)通。從冷卻泵4出來(lái)的工作液進(jìn)入不銹鋼多級(jí)凈化式過(guò)濾器9中進(jìn)行凈化處理，然后通過(guò)水管到達(dá)出水口，調(diào)節(jié)性水龍頭式出水口可根據(jù)加工需求調(diào)節(jié)水柱大小，工作液經(jīng)由接水盤(pán)重新回到水箱10，實(shí)現(xiàn)循環(huán)利用。
[0022]用該裝置制取的高純度去離子水進(jìn)行微孔加工，其加工孔圓度提高為0.002mm，孔壁光潔度為Ra0.8um，孔邊緣整齊，加工圓度好。
[0023]如圖1，該套高純度自動(dòng)恒溫去離子水制取裝置的外面連接結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖。冷卻泵4啟動(dòng)后一部分工作液經(jīng)LI冷卻去離子水出水管流出到機(jī)床1，然后經(jīng)機(jī)床接水盤(pán)進(jìn)入L2，工作液回流管流回水箱10 ;另一部分工作液經(jīng)水冷機(jī)進(jìn)水管進(jìn)入水冷機(jī)17進(jìn)行冷卻處理，然后經(jīng)水冷機(jī)出水管流出進(jìn)入水箱10，一直循環(huán)，直至水溫達(dá)到設(shè)定溫度，水冷機(jī)17停止工作。
[0024]如圖3所示高純度恒溫去離子水的回路簡(jiǎn)圖。1、工作液經(jīng)U2線(xiàn)隙式過(guò)濾器進(jìn)入冷卻泵B2，經(jīng)棉芯過(guò)濾器U3過(guò)濾，通過(guò)單向電磁閥I，從水龍頭式出水口 F流出；2、工作液從冷卻泵B2流出后，一部分工作液經(jīng)棉芯過(guò)濾器U4進(jìn)入水冷機(jī)LQ進(jìn)行冷卻處理，然后流回水箱；3、在電導(dǎo)率儀的監(jiān)測(cè)和控制下，工作液經(jīng)線(xiàn)隙式過(guò)濾器Ul進(jìn)入循環(huán)泵BI，經(jīng)樹(shù)脂過(guò)濾桶X進(jìn)行去離子處理，流回水箱。最右側(cè)是電導(dǎo)率儀8用于檢測(cè)電導(dǎo)率。
[0025]通過(guò)該高純度自動(dòng)恒溫去離子水制取裝置制出的工作液完全滿(mǎn)足電火花高精密加工對(duì)工作液的要求，且該工作液可循環(huán)利用，大大節(jié)約了制造成本，節(jié)能環(huán)保，可充分保證加工需求。
【權(quán)利要求】
1.一種新型高純度自動(dòng)恒溫去離子水制取裝置，包括循環(huán)冷卻部分、去離子自動(dòng)循環(huán)部分、電氣控制部分，其特征在于:去離子水制取裝置的水箱(10)主體的上面安裝循環(huán)冷卻部分和去離子自動(dòng)循環(huán)部分，水箱(10)的一側(cè)安裝有控制柜(16)，控制柜(16)里面安裝電器控制部分；循環(huán)冷卻部分包括冷卻泵(4)、過(guò)濾器(9)、電磁閥(11)、水冷機(jī)(17);去離子自動(dòng)循環(huán)部分包括循環(huán)泵(13)、樹(shù)脂桶(15)、電導(dǎo)率儀(8)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型高純度自動(dòng)恒溫去離子水制取裝置，其特征在于:所述的循環(huán)部分的冷卻泵(4)安裝在水箱(10)的上表面，冷卻泵(4)的出水口通過(guò)三通與過(guò)濾器(9 )和水冷機(jī)(17 )連接，過(guò)濾器(9 )與電磁閥(11)連接，電磁閥(11)通過(guò)機(jī)床供水管路與機(jī)床冷卻口(2)連接，水冷機(jī)(17)的水冷機(jī)出水管(7)最后與水箱箱體的上面連接； 去離子自動(dòng)循環(huán)部分的循環(huán)泵(13)通過(guò)管路與樹(shù)脂桶(15)連接，樹(shù)脂桶出水管(12)接入水箱里面，電導(dǎo)率儀(8)安裝在水箱(10)箱體上面； 電氣控制部分包括PLC、繼電器、電導(dǎo)率測(cè)試棒L，冷卻開(kāi)關(guān)按鈕SBl和自動(dòng)加工按鈕SB2與PLC輸入模塊連接，PLC輸出模塊與冷卻開(kāi)指示HLl和冷卻開(kāi)繼電器KA連接，220V電源接入電導(dǎo)率儀(8)的電源端口，水冷機(jī)接觸器KMt常開(kāi)觸點(diǎn)與冷卻開(kāi)繼電器KA常開(kāi)觸點(diǎn)并聯(lián)后整體與冷卻泵接觸器KMl串聯(lián)再接入220V電源，冷卻開(kāi)繼電器KA常開(kāi)觸點(diǎn)與電磁閥YV連接再接入220V電源 ，電導(dǎo)率測(cè)試棒L與電導(dǎo)率儀(8)連接，循環(huán)泵接觸器KM2常開(kāi)觸點(diǎn)與電導(dǎo)率儀(8)的Jl端口連接。
【文檔編號(hào)】C02F9/04GK103755059SQ201310665532
【公開(kāi)日】2014年4月30日 申請(qǐng)日期:2013年12月11日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月11日
【發(fā)明者】趙峰, 李艷, 趙志國(guó), 李廣冉, 李剛, 呂剛, 孫劍, 汪玉偉, 馮春亞 申請(qǐng)人:山東魯南機(jī)床有限公司