圖1  設(shè)備平面布置

本文介紹了一種三銷軸磨削液的集中循環(huán)過濾系統(tǒng)的工作原理，此過濾系統(tǒng)能有效地降低生產(chǎn)成本和工人勞動(dòng)強(qiáng)度，改善車間工作環(huán)境，減少環(huán)境污染，使磨削液質(zhì)量長(zhǎng)期穩(wěn)定，保證了等速萬向節(jié)三銷軸磨削加工的需要。

磨削液在汽車等速萬向節(jié)三銷軸磨削加工中起到潤(rùn)滑、冷卻、清洗和防銹的作用，是影響三銷軸磨削質(zhì)量的關(guān)鍵因素之一。

正確使用磨削液，可以減小磨粒與工件表面之間的摩擦，使磨削力下降；同時(shí)使磨粒的磨損降低，延長(zhǎng)砂輪使用壽命，改善工件表面粗糙度；還能帶走磨削熱，防止工件磨削燒傷、裂紋以及變形等現(xiàn)象的產(chǎn)生，使工件尺寸穩(wěn)定；同時(shí)，還能清洗砂輪表面，防止切屑堵塞砂輪氣孔和切屑?xì)埩羯拜啽砻嫔?，保證工件表面粗糙度并延長(zhǎng)砂輪使用壽命；最后，對(duì)于提高工件及機(jī)床的防銹能力、延長(zhǎng)磨具和機(jī)床的使用壽命也有重要作用。

鑒于磨削液在三銷軸磨削加工中的重要性，所以，我們?cè)谝?guī)劃設(shè)計(jì)三銷軸機(jī)加工生產(chǎn)線時(shí)，采用了磨削液的集中循環(huán)過濾系統(tǒng)，改變了傳統(tǒng)的冷卻潤(rùn)滑方式。

設(shè)備平面布置

遵循工藝過程的要求，基于最有效地利用空間，使物料搬運(yùn)費(fèi)用最少，保持生產(chǎn)和安排的柔性，適應(yīng)組織結(jié)構(gòu)的合理化和管理的方便，為職工提供方便、安全以及舒適的作業(yè)環(huán)境等原則，我們?cè)O(shè)計(jì)了如圖1所示的工廠布局。

圖2  回水管及供液泵房

基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析與設(shè)備選型

統(tǒng)計(jì)生產(chǎn)線加工設(shè)備冷卻液流量（水泵標(biāo)示值）及冷卻設(shè)備功力，計(jì)算出磨削液滿負(fù)荷時(shí)的總流量。查閱國(guó)標(biāo)“中管徑/流速/流量對(duì)照表”，取管徑流量值為0.7m3/h。設(shè)備選型可分為：局域式（3～4臺(tái)組線無明顯改進(jìn)）、地上式（回流不好，故障率高）、地下式（干凈衛(wèi)生，故障率低）和壓濾式（故障率高，1～2天更換濾心）。

綜合比較后選擇“地下式”水劑磨削液的集中循環(huán)過濾系統(tǒng)作為本項(xiàng)目的設(shè)備類型，處理方式采用正壓式精密過濾、高強(qiáng)度濾布循環(huán)系統(tǒng)，其工作流程為：經(jīng)機(jī)床使用后的冷卻液經(jīng)回水管路自集回流→過濾水泵將回流的水劑磨削液打入過濾機(jī)過濾→經(jīng)過濾處理后的潔凈液由工作泵輸出經(jīng)供液進(jìn)水管路至機(jī)床。

項(xiàng)目的創(chuàng)新與突破

我們將項(xiàng)目的創(chuàng)新點(diǎn)梳理如下：

1. 管道優(yōu)化方面

我們?cè)诨厮芏嗽O(shè)置沖水管，回水管采用較大內(nèi)徑PVC及無縫鋼管，總管半封閉，維修方便。

2.系統(tǒng)故障率低

配有備泵，維修方便，采用無級(jí)變速節(jié)約成本。

3.假日運(yùn)行模式

小功率運(yùn)行下，保證定時(shí)循環(huán)流動(dòng)，減少細(xì)菌產(chǎn)生，保證磨削液品質(zhì)。

4.加水方便

只需開閥門便可進(jìn)行加水，并配有浮球閥預(yù)防忘記關(guān)閉。

5.除油裝置

減少了磨削液含油量。

6.定時(shí)檢查管理

工作人員每天定時(shí)檢查各項(xiàng)指標(biāo)能盡早發(fā)現(xiàn)問題。

為保持使用后的磨削液通過回水管順暢地回流到泵房，我們采用了1：100斜度的地下支撐墊。此時(shí)1～5級(jí)地溝離地面深度分別為：420mm、635mm、970mm、1150mm和1280mm。無縫鋼管總管外徑為337mm，壁厚為9mm，支管外徑為273mm，壁厚為6.5mm，檢查口外徑為219mm，壁厚為6mm。PVC管地面管路外徑為160mm，至機(jī)床的回水管外徑為100mm。每個(gè)地下管交接處都設(shè)有檢查口，以規(guī)格為600mm×600mm、厚度為36mm的鋼板作為井蓋（見圖2）。

進(jìn)水管選用時(shí)，無縫鋼管總管外徑為219mm，壁厚為6mm，干管外徑為159mm，壁厚為4.5mm，支管外徑為76mm，壁厚為3.5mm。鍍鋅管沖水管外徑為70mm，壁厚為3.5mm，連接機(jī)床管外徑為25mm，壁厚為2.5mm。選用相應(yīng)蝶閥對(duì)應(yīng)啟閉總、干和支管，球閥配制在沖水管和連接機(jī)床管端口處（見圖3）。

氣管高度統(tǒng)一為2.8m，支撐全部借用電纜橋架。氣管外徑為57mm、壁厚為3.5mm配內(nèi)徑為50mm的閘閥；連接機(jī)床管外徑為25mm、壁厚為2.5mm配內(nèi)徑為20mm的球閥（見圖4）。

橋架高度統(tǒng)一為2.8m，主干為200m×100m×1.5m鋼板，機(jī)床連接部位為100m×50m×1.5m鋼板。100m×100m×3m方鋼作為主干的支撐，上托10工字鋼，便于電纜、氣管、進(jìn)水管的布置。同時(shí)還采用A、B及C類支柱對(duì)總管進(jìn)行支撐（見圖5）。

系統(tǒng)日常維護(hù)

供液壓力控制在0.22～0.26MPa范圍內(nèi)，磨削液濃度在3%～5%之內(nèi)，磨削液總量在23～30t之間（本課題設(shè)備冷卻流量滿負(fù)載時(shí)為264m3/h），磨屑貯存容器內(nèi)的磨泥量小于斗容積5/6，磨削液pH值在8～9之間，池內(nèi)單日水減少量小于2.5t（若超出此范圍，須考慮是否存在管路泄漏），要求水溫低于40℃。

結(jié)語

本項(xiàng)目的系統(tǒng)在三銷軸機(jī)加工生產(chǎn)線應(yīng)用后，產(chǎn)生了明顯的經(jīng)濟(jì)與社會(huì)效益。優(yōu)化設(shè)備布局節(jié)約面積達(dá)40%，節(jié)省設(shè)備采購費(fèi)用5%以上，年節(jié)約磨削液量達(dá)57.8%，年耗電量下降32.5%，日常人工維護(hù)費(fèi)用僅占原來的2.08%。為今后在機(jī)加工磨削車間的推廣提供了有益的借鑒。