图1  设备平面布置

本文介绍了一种三销轴磨削液的集中循环过滤系统的工作原理，此过滤系统能有效地降低生产成本和工人劳动强度，改善车间工作环境，减少环境污染，使磨削液质量长期稳定，保证了等速万向节三销轴磨削加工的需要。

磨削液在汽车等速万向节三销轴磨削加工中起到润滑、冷却、清洗和防锈的作用，是影响三销轴磨削质量的关键因素之一。

正确使用磨削液，可以减小磨粒与工件表面之间的摩擦，使磨削力下降；同时使磨粒的磨损降低，延长砂轮使用寿命，改善工件表面粗糙度；还能带走磨削热，防止工件磨削烧伤、裂纹以及变形等现象的产生，使工件尺寸稳定；同时，还能清洗砂轮表面，防止切屑堵塞砂轮气孔和切屑残留砂轮表面上，保证工件表面粗糙度并延长砂轮使用寿命；最后，对于提高工件及机床的防锈能力、延长磨具和机床的使用寿命也有重要作用。

鉴于磨削液在三销轴磨削加工中的重要性，所以，我们在规划设计三销轴机加工生产线时，采用了磨削液的集中循环过滤系统，改变了传统的冷却润滑方式。

设备平面布置

遵循工艺过程的要求，基于最有效地利用空间，使物料搬运费用最少，保持生产和安排的柔性，适应组织结构的合理化和管理的方便，为职工提供方便、安全以及舒适的作业环境等原则，我们设计了如图1所示的工厂布局。

图2  回水管及供液泵房

基础数据的统计分析与设备选型

统计生产线加工设备冷却液流量（水泵标示值）及冷却设备功力，计算出磨削液满负荷时的总流量。查阅国标“中管径/流速/流量对照表”，取管径流量值为0.7m3/h。设备选型可分为：局域式（3～4台组线无明显改进）、地上式（回流不好，故障率高）、地下式（干净卫生，故障率低）和压滤式（故障率高，1～2天更换滤心）。

综合比较后选择“地下式”水剂磨削液的集中循环过滤系统作为本项目的设备类型，处理方式采用正压式精密过滤、高强度滤布循环系统，其工作流程为：经机床使用后的冷却液经回水管路自集回流→过滤水泵将回流的水剂磨削液打入过滤机过滤→经过滤处理后的洁净液由工作泵输出经供液进水管路至机床。

项目的创新与突破

我们将项目的创新点梳理如下：

1. 管道优化方面

我们在回水管端设置冲水管，回水管采用较大内径PVC及无缝钢管，总管半封闭，维修方便。

2.系统故障率低

配有备泵，维修方便，采用无级变速节约成本。

3.假日运行模式

小功率运行下，保证定时循环流动，减少细菌产生，保证磨削液品质。

4.加水方便

只需开阀门便可进行加水，并配有浮球阀预防忘记关闭。

5.除油装置

减少了磨削液含油量。

6.定时检查管理

工作人员每天定时检查各项指标能尽早发现问题。

为保持使用后的磨削液通过回水管顺畅地回流到泵房，我们采用了1：100斜度的地下支撑垫。此时1～5级地沟离地面深度分别为：420mm、635mm、970mm、1150mm和1280mm。无缝钢管总管外径为337mm，壁厚为9mm，支管外径为273mm，壁厚为6.5mm，检查口外径为219mm，壁厚为6mm。PVC管地面管路外径为160mm，至机床的回水管外径为100mm。每个地下管交接处都设有检查口，以规格为600mm×600mm、厚度为36mm的钢板作为井盖（见图2）。

进水管选用时，无缝钢管总管外径为219mm，壁厚为6mm，干管外径为159mm，壁厚为4.5mm，支管外径为76mm，壁厚为3.5mm。镀锌管冲水管外径为70mm，壁厚为3.5mm，连接机床管外径为25mm，壁厚为2.5mm。选用相应蝶阀对应启闭总、干和支管，球阀配制在冲水管和连接机床管端口处（见图3）。

气管高度统一为2.8m，支撑全部借用电缆桥架。气管外径为57mm、壁厚为3.5mm配内径为50mm的闸阀；连接机床管外径为25mm、壁厚为2.5mm配内径为20mm的球阀（见图4）。

桥架高度统一为2.8m，主干为200m×100m×1.5m钢板，机床连接部位为100m×50m×1.5m钢板。100m×100m×3m方钢作为主干的支撑，上托10工字钢，便于电缆、气管、进水管的布置。同时还采用A、B及C类支柱对总管进行支撑（见图5）。

系统日常维护

供液压力控制在0.22～0.26MPa范围内，磨削液浓度在3%～5%之内，磨削液总量在23～30t之间（本课题设备冷却流量满负载时为264m3/h），磨屑贮存容器内的磨泥量小于斗容积5/6，磨削液pH值在8～9之间，池内单日水减少量小于2.5t（若超出此范围，须考虑是否存在管路泄漏），要求水温低于40℃。

结语

本项目的系统在三销轴机加工生产线应用后，产生了明显的经济与社会效益。优化设备布局节约面积达40%，节省设备采购费用5%以上，年节约磨削液量达57.8%，年耗电量下降32.5%，日常人工维护费用仅占原来的2.08%。为今后在机加工磨削车间的推广提供了有益的借鉴。