专利名称：一种智能金属切屑用高压冷却循环系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及金属切屑加工设备，具体的说是一种智能金属切 屑用高压冷却循环系统。
背景技术：
现在绝大部分金属切屑加工的冷却系统冷却效果比较差，生产效 率低，并降低了刀具的使用寿命，且更多的切屑领域都采用切屑冷却 润滑油，随着油价的日益高涨，采用这种冷却方式成本也在日益的增 加，也大大增加了产品的制作成本。
实用新型内容
针对现有技术中存在的缺陷，本实用新型的目的在于提供一种智 能金属切屑用高压冷却循环系统，冷却液无需采用高品质的切屑润滑 油而采用普通的乳化液，并操作简单方便实用，安全可靠，极大限度 的降低产品加工成本。
为达到以上目的，本实用新型采取的技术方案是 一种智能金属切屑用高压冷却循环系统，包括循环泵和高压泵， 其特征在于循环泵的出水口和手动两位切换阀的进水口连接，手动 两位切换阀的两个出水口分别和过滤器A的进水口、过滤器B的进水 口连接，过滤器A的出水口和过滤器B的出水口并联后和高压泵的进 水口连接，高压泵的出水口分别和溢流调节阀的进水口、泄压阀的进 水口、加工中心刀具的进水口连接，溢流调节阀的出水口和泄压阀的 出水口并联后和循环泵的进水口连接，循环泵的进水口还和机床水箱 连接。
在上述技术方案的基础上，过滤器A的出水口和过滤器B的出水口通过一个三通连接器并联，溢流调节阀的出水口和泄压阀的出水口
通过一个三通连接器并联，在高压泵和过滤器A、过滤器B连接的干 管上还设有防污过滤器压力开关10PSI和防污过滤器压力开关 15PSI。
在上述技术方案的基础上，过滤器A的出水口和三通连接器间设 有单向阀，过滤器B的出水口和三通连接器间设有单向阀，加工中心 刀具的进水口设有一个单向阀。
在上述技术方案的基础上，在循环泵和手动两位切换阀间的管路 上设有过滤器进口压力显示表，在高压泵和过滤器A、过滤器B连接 的干管上设有过滤器出口压力显示表，在高压泵和溢流调节阀、泄压 阀连接的干管上设有高压显示表。
在上述技术方案的基础上，还包括和机床联成一体、控制循环泵、 高压泵和泄压阀启停的电气控制系统，电气控制系统通过数据线获取 防污过滤器压力开关、循环泵的电机保护用热继电器、高压泵的电机 保护用热继电器、用于泄压阀启动与停止的继电器、与压力开关配套 设置的蜂鸣器的数据。
本实用新型所述的智能金属切屑用高压冷却循环系统的冷却液 无需采用高品质的切屑润滑油而采用普通的乳化液，并操作简单方便 实用，安全可靠，极大限度的降低产品加工成本。可广泛应用于车、 铣、钻、磨及深孔加工领域，且可与机床实现配套并可由机床主控制 器控制系统实现全面控制。
本实用新型有如下附图
图1智能金属切屑用高压冷却循环系统结构图 图2智能金属切屑用高压冷却循环系统管道布置图
图3电气控制系统原理图
图4和数控机床的电气外部接线图图5和普通机床的电气外部接线图
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。 图1为本实用新型所述的智能金属切屑用高压冷却循环系统结 构图，图2为智能金属切屑用高压冷却循环系统管道布置图，包括循 环泵和高压泵，循环泵的出水口和手动两位切换阀的进水口连接，手 动两位切换阀的两个出水口分别和过滤器A的进水口、过滤器B的进 水口连接，过滤器A的出水口和过滤器B的出水口并联后和高压泵的 进水口连接，高压泵的出水口分别和溢流调节阀的进水口、泄压阀的 进水口、加工中心刀具的进水口连接，溢流调节阀的出水口和泄压阀 的出水口并联后和循环泵的进水口连接，循环泵的进水口还和机床水 箱连接。
上述技术方案中，所说的高压泵作为冷却循环系统的高压产生装 置，包括电机、同步带轮、同步带及高压泵。电机与高压泵的轴上都 有一同步带轮，电机与高压泵通过同步带传动，高压泵可以采用美国 Hydm-Cell公司生产的G15/17型号的高压泵，专用于乳化液的循环 产生高压。高压泵的入口与过滤器的出口通过管道连接，高压泵的出 口与溢流调节阀及泄压阀的入口通过高压管道连接。
在上述技术方案的基础上，过滤器A的出水口和过滤器B的出水 口通过一个三通连接器并联，溢流调节阀的出水口和泄压阀的出水口 通过一个三通连接器并联，在高压泵和过滤器A、过滤器B连接的干 管上还设有防污过滤器压力开关10PSI和防污过滤器压力开关 15PSI。
在上述技术方案的基础上，过滤器A的出水口和三通连接器间设 有单向阀，过滤器B的出水口和三通连接器间设有单向阀，加工中心 刀具的进水口设有一个单向阀。
在上述技术方案的基础上，在循环泵和手动两位切换阀间的管路上设有过滤器进口压力显示表，在高压泵和过滤器A、过滤器B连接 的干管上设有过滤器出口压力显示表，在高压泵和溢流调节阀、泄压 阀连接的干管上设有高压显示表。
在上述技术方案的基础上，还包括和机床联成一体、控制循环泵、 高压泵和泄压阀启停的电气控制系统，电气控制系统通过数据线获取 防污过滤器压力开关、循环泵的电机保护用热继电器、高压泵的电机 保护用热继电器、用于泄压阀启动与停止的继电器、与压力开关配套 设置的蜂鸣器的数据。蜂鸣器是在压力开关检测压力过底时产生报警
本实用新型有以下的实用效果
1. 本实用新型为一套智能金属切屑用高压冷却循环系统，通过特 殊设计的高压泵、高压控制装置、过滤装置、压力保护装置及智能化 的电气控制系统，可以达到智能、高效、高压的目的。由于采用了专 用于乳化液的高压泵(即G15/17型号的高压泵)，冷却液采用普通的 乳化液而不是高品质的切屑润滑油，解决了以往深孔加工领域必须使 用切屑润滑油的问题，这样就大大降低了加工成本。
2. 本实用新型的电气控制系统智能化、模块化，它有单独的控制 线路，只稍微改变机床本身的内部线路就可启动工作。如在数控机床 使用，此冷却系统可以直接与数控系统连接，只需把控制线路与数控 系统连接，在数控系统的控制程序里增加系统启动、泄压的M代码及 保护信号即可，那样本实用新型就可以与机床融为一体。如在普通机 床使用，可以在外部安装一控制开关单独对其进行控制，也可以与机 床的线路连接控制，这几种控制方式均无需改变冷却系统电路，只需 更换控制继电器的线圈即可实现，简单方便实用。本实用新型的电气 控制系统有自我保护装置，每个接触器都配有一热继电器，用来检测 电机电流状况，当过滤器发生阻塞时压力开关达不到所需的压力要求 时，安装在系统上的蜂鸣器会产生蜂鸣提示，因此本系统使用安全可 罪。
3. 本实用新型是一个独立的模块化的冷却循环系统，适用范围广，可用于各类机床的使用及改造，只要稍做调整就可以替代原有的 冷却系统。并有以下特点①由于冷却效果良好，可增加切屑的进给 量及切屑速度，縮短加工周期，节约工时；②由于冷却效果良好，从 而提高刀具使用寿命，并增加加工过程中刀具的可靠性；③金属切屑 时产生的铁屑更加规整，使铁屑排出更加快捷、顺畅；④如与智能化 控制的除雾系统配套则更加提高类似加工中心等机床的生产效率。
4. 本实用新型使用的高压泵的最高压力可达200Mpa，流量最大 可达501/min，并且压力调节范围广，可满足各类切屑加工的冷却要 求，设备效率高，成本低，使用维护方便，有很好的经济效益。
5. 本实用新型采用了两个并联连接的管道过滤器，两者可切换使 用，由一个手动两位切换阀来控制它们的使用情况。在使用的过程中， 如发现正在使用的管道过滤器发生阻塞或故障需清洗或更换时，无需 停止使用，只需扳动手动两位切换阀，切换到另一管道过滤器就可以 开始重新使用。由于在每个管道过滤器的出口处都有一单向阀，因此 使用的过程中可以直接对另一管道过滤器进行清洗与更换工作，这样 节省时间，提高系统使用效率，降低产品制作成本。
本实用新型所述的智能金属切屑用高压冷却循环系统的工作原 理如下首先通过循环泵抽取机床水箱里的乳化液，经过高精度管道 过滤器过滤后，再经过与循环泵同步启动的高压泵增压处理，使乳化 液达到一种高压临界准备状态，再根据加工的要求，调节溢流调节阀， 从而使冷却液达到所需的压力要求，这样送入加工中心刀具的冷却液 即可对刀具起到冷却、润滑及高压排屑的作用。
图3为本实用新型的电气控制系统原理图，图4为本实用新型和 数控机床的电气外部接线图，图5为本实用新型和普通机床的电气外 部接线图。图3 图5中的电气器件可以采用现有技术实现，例如 其具体型号可以为
IDS:富士BZ6V10C; 1CB:富士 EA33AC 20A; 2CB:富士 EA33AC 10A;3CB:西门子5SJ6204-8CC20;
MR1:富士 SC-O;
MR3:富士 SC-03;
MR1 0L:富士 TR-0N/3(9-13A);
MR3 0L:富士 TR—0N/3 (2.2-3. 4A);
CR1、 CR2、 CR3、 CR31:和泉RU2S-D24 (A115) +SM2S-05D;
ES:和泉RU2S-A115+SM2S-05D;
1TX:单相变压器TX1S-380VAC/115VAC;
本实用新型的电气部分的工作过程如下当外部输入启动信号使 CR1线圈闭合，这时MR1与MR3同时闭合，这时高压泵与循环泵也就 一同启动工作。当不需要高压冷却时，输入信号接通CR3或CR31线 圈。当高压泵入口的冷却水压力达不到压力开关所设置的压力时，压 力开关会接通，这时候蜂鸣器开始蜂鸣报警。当高压泵及循环泵过载 运行时，MR1 0L或MR3 0L会跳闸，这样ES会断开，整个系统会全 部停止运行。
以下结合图3、图4的实例1进一步描述本实用新型的数控机床 的连接及操作方式图3为本实用新型的电气控制系统原理图实例， 图4为本实用新型的电气控制系统和数控机床的电气外部接线图，本 智能金属切屑用高压冷却循环系统与数控系统连接控制方式如图4 所示，首先高压冷却系统的控制信号线5 9、 12 14号线根据要求 接到数控系统控制板上，并根据数控系统的电压要求(一般为24VDC) 更换CR1、 CR3、 CR31的线圈，使线圈电压与系统一致，并在数控控 制程序里编制高压系统高压泵启动与停止、泄压，及低压控制的M代 码控制信号，然后根据机床预先设计的操作方式，编写加工程序，主 轴启动后，高压系统也随之启动运行，这时根据加工要求手动调节溢 流调节阀，使冷却压力达到所需要求。
以下结合图3、图5的实例2进一步描述本实用新型的普通机床 的连接及操作方式图3为本实用新型的电气控制系统原理图实例，图5为本实用新型的电气控制系统和普通机床的电气外部接线图，本 智能金属切屑用高压冷却循环系统与普通机床连接控制方式如图5 所示，制作一个小型的操作面板平台，上面设置有CR1、 CR3、 CR31 线圈启动与停止按钮，并根据电压要求更换CR1、 CR3、 CR31的线圈， 使线圈电压为115VAC，然后根据所需的要求对冷却系统进行操作。 在启动之时，要根据加工要求手动调节溢流调节阀，使压力达到所需 要求。
权利要求1. 一种智能金属切屑用高压冷却循环系统，包括循环泵和高压泵，其特征在于循环泵的出水口和手动两位切换阀的进水口连接，手动两位切换阀的两个出水口分别和过滤器A的进水口、过滤器B的进水口连接，过滤器A的出水口和过滤器B的出水口并联后和高压泵的进水口连接，高压泵的出水口分别和溢流调节阀的进水口、泄压阀的进水口、加工中心刀具的进水口连接，溢流调节阀的出水口和泄压阀的出水口并联后和循环泵的进水口连接，循环泵的进水口还和机床水箱连接。
2. 如权利要求1所述的智能金属切屑用高压冷却循环系统，其 特征在于过滤器A的出水口和过滤器B的出水口通过一个三通连接 器并联，溢流调节阀的出水口和泄压阀的出水口通过一个三通连接器 并联，在高压泵和过滤器A、过滤器B连接的干管上还设有防污过滤 器压力开关10PSI和防污过滤器压力开关15PSI。
3. 如权利要求2所述的智能金属切屑用高压冷却循环系统，其 特征在于过滤器A的出水口和三通连接器间设有单向阀，过滤器B 的出水口和三通连接器间设有单向阀，加工中心刀具的进水口设有一 个单向阀。
4. 如权利要求1或2或3所述的智能金属切屑用高压冷却循环 系统，其特征在于在循环泵和手动两位切换阀间的管路上设有过滤 器进口压力显示表，在高压泵和过滤器A、过滤器B连接的干管上设 有过滤器出口压力显示表，在高压泵和溢流调节阀、泄压阀连接的干 管上设有高压显示表。
5. 如权利要求4所述的智能金属切屑用高压冷却循环系统，其 特征在于还包括和机床联成一体、控制循环泵、高压泵和泄压阀启 停的电气控制系统，电气控制系统通过数据线获取防污过滤器压力开 关、循环泵的电机保护用热继电器、高压泵的电机保护用热继电器、 用于泄压阀启动与停止的继电器、与压力开关配套设置的蜂鸣器的数 据。
专利摘要一种智能金属切屑用高压冷却循环系统，涉及金属切屑加工设备，包括循环泵和高压泵，循环泵的出水口和手动两位切换阀的进水口连接，手动两位切换阀的两个出水口分别和过滤器A的进水口、过滤器B的进水口连接，过滤器A的出水口和过滤器B的出水口并联后和高压泵的进水口连接，高压泵的出水口分别和溢流调节阀的进水口、泄压阀的进水口、加工中心刀具的进水口连接，溢流调节阀的出水口和泄压阀的出水口并联后和循环泵的进水口连接，循环泵的进水口还和机床水箱连接。本实用新型所述的智能金属切屑用高压冷却循环系统的冷却液无需采用高品质的切屑润滑油而采用普通的乳化液，并操作简单方便实用，安全可靠，极大限度的降低产品加工成本。
文档编号B23Q11/10GK201239898SQ20082012732
公开日2009年5月20日 申请日期2008年7月25日 优先权日2008年7月25日
发明者吴小兵, 彪 张 申请人:钻科(北京)科技有限公司