一种全自动过滤恒温系统的制作方法

本实用新型属于过滤系统领域，具体涉及一种全自动过滤恒温系统。

背景技术：

随着汽车、航空、军工、模具、制冷、电力等精密制造业的快速发展，对金属加工刀具的数量和质量的要求也越来越高，促进了各类型的高、精、尖CNC数控磨床的大规模应用。和CNC数控磨床配套使用的过滤系统也开始进行新一轮的升级和改造中。

以往的过滤装置只是简单的为磨削油除杂而设计，整个过滤装置包含有油箱、过滤泵、袋式过滤器、压力表及其管道。CNC数控磨床的磨削油进入油箱后，被过滤泵抽至袋式过滤器中，袋式过滤器串接在一起，形成二级过滤，最后再回流到油箱中；

当滤袋被杂质堵塞后，可通过压力表来观察，压力越高堵塞越严重，过滤量也随之减少；当压力表压力达到过滤泵的最大压力时，过滤装置将失去作用；通过更换滤袋可使过滤装置重新发挥作用。

过滤装置的原理图如图1所示：制冷系统采用常规的措施，如定频压缩机、配定频风机的冷凝器、干燥过滤器、毛细管节流装置、板式换热器及相应的管道和压力检测装置。

当CNC数控磨床初次启动时，含热源的油液进入油箱1后，经换热器到达油箱2然后给加工中心；在这个循环过程中，换热系统的温度检测装置在油箱2中检测当前温度：

1、当前温度<设定值-偏差值（0.5-5之间），压缩机不会启动，整个系统无热交换；

2、设定值-偏差值（0.5-5之间）<当前温度<设定值+偏差值（0.5-5之间），压缩机运行，制冷系统开始运行，板式换热器与油液进行热交换；

这种制冷系统只是为CNC数控磨床的高速主轴降温和磨削油的冷却。在对刀具的质量和CNC数控磨床的稳定性没有过多的要求时，单纯的过滤装置和制冷系统是可以满足的。

制冷系统的原理图如土所示：受限于以往的技术，过滤装置采用5um左右的滤袋，这种过滤方式不能解决1um左右的超细粉末，但是在刀具加工中，这类超细粉末是影响磨削油变黑变粘的最主要原因，除此之外，超细粉末是影响刀具表面的光洁度和加剧CNC数控磨床各运动轴磨损的罪魁祸首；而制冷系统采用定频压缩机，在正常运行设置的参数下，它只能提供±1.5℃或更高波动的油温,缓解机床或其他需要冷却的工件在高温环境下运作；如果修改运行参数，使油温波动缩小至±1.0℃以内，那么压缩机的启停频率将会低于最低限制，缩减其使用寿命；

在这个限制条件下，换热系统的控制器就必须把压缩机启动和停止的温度间隔加大，由此引发油液的温差值过大，在加工较为精密的工件或要求加工中心的稳定性时，定频换热系统就发挥不了实际作用。

此外，又因为板式换热器的内部构造为蜂窝结构，所以进入其内部的油液必须是高度纯净的，以防杂质堵塞，降低换热面积甚至是堵塞。在实际使用中，现有定频换热系统没有这一过滤装置，因此也时而发生堵塞事件。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服现有技术存在的问题，提供一种全自动过滤恒温系统。

为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本实用新型通过以下技术方案实现：

一种全自动过滤恒温系统，包括变频调速风机和冷凝器，所述变频调速风机与第一控制器连接，所述第一控制器还与冷凝器，脉冲阀和数码涡旋压缩机连接，所述冷凝器还与储液罐连接，所述储液罐与干燥过滤模组连接，所述干燥过滤模组与视液镜连接，所述视液镜与微电机节流装置连接，所微电机节流装置与板式换热器连接，所述板式换热器还分别与循环泵和油箱连接，所述循环泵接入净液池，所述净液池分别连接第一净液电池阀和第二净液电池阀，所述第一净液电池阀分别与第一过滤模组和第一逆止阀连接，所述第一逆止阀与第一排污进气电磁阀连接，所述第一排污进气电磁阀排污进气电磁阀与第二排污进气电磁阀连接，所述第二排污进气电磁阀与第二逆止阀连接，所述第二净液电池阀和所述第二逆止阀都与第二过滤模组连接，所述第一过滤模组分别与第一压力表，第一排油进气电磁阀和第一排污电磁阀，所述第二过滤模组分别与第二压力表，第二排油进气电磁阀和第三排污电磁阀。

进一步的，所述第一过滤模组与所述第二过滤模组之间设有两个过滤电磁阀，所述两个过滤电磁阀与手动阀连接，所述手动阀与过滤泵连接，所述过滤泵与油箱连接。

进一步的，所述第一过滤模组通过第一排油电磁阀与油箱连接，所述第二过滤模组通过第二排油电磁阀与油箱连接，所述油箱还与CNC数控磨床连接。

进一步的，所述板式换热器还与低压开关连接，所述板式换热器与所述低压开关之间还连接有所述数码涡旋压缩机，所述数码涡旋压缩机还分别与所述冷凝器和高压开关连接。

进一步的，所述微电机节流装置还与第二控制器连接，所述第二控制器还连接在所述板式换热器与低压开关连接的管道上。

进一步的，所述净液池还与供液泵连接，所述供液泵与恒压供液装置连接，所述供液泵与所述恒压供液装置之间连接有CNC数控磨床。

本实用新型的有益效果:

本实用新型增加了高精度过滤技术，加强了可调节过滤面积技术、可调节过滤模组技术、废弃物可回收技术、磨削油循环使用技术、抵抗高/低温环境的能力和系统自身监控及警示能力；增加了换热系统能耗调节、制冷量调节技术、蒸发温度的精确控制、压缩机吸/排气温度控制、制冷剂冷凝温度控制、制冷器状态监测、板式换热器防堵塞功能、恒压供液技术和远程监控功能等一系列技术；

另外本实用新型还解决了解决过滤精度问题，本发明采用二次成型的高分子微粒和碳纤维为主要成份的烧结滤芯，能提供0.5-1um的过滤精度；解决过滤面积问题，本发明可以将很多数目的烧结滤芯组装在一起形成一个过滤模组，单个或多个过滤模组可组成一个过滤系统；增加PLC自动化控制，对多个过滤模组构成的过滤系统可以实现全自动自清洗功能；增加超细粉末收集装置，由于刀具材质大多为硬质合金，磨削油中的超细粉末大都为刀体材质，有很高的回收价值；将过滤系统和制冷系统集成与一体，实现过滤和制冷的自动化；将制冷系统改用恒温系统，实现油温±0.2-0.5℃的微波动；增加恒压供液装置，在一对多供油方案中,使用定频电机供液系统会由于某一台机床的启停工作而造成供油压力忽高忽低,实际喷油量也会忽大忽小;在加工关键部位(如切削刃 刃带)时,由以上原因会导致这些部位的热导出不均匀,影响刀具的使用寿命；加管道过滤装置，在磨削过程中需要使砂轮永久性的处于钝化状态，操作人员会使用毛刷或其他软质物对其表面相摩擦，摩擦后有少许断削进入油液；又因板式换热器的蜂窝结构，这类断削易进不易出，导致板式换热器堵塞。

附图说明

图1是背景技术中过滤装置的原理示意图；

图2是背景技术中制冷系统的原理示意图；

图3是本实用新型全自动过滤恒温系统的原理示意图；

图4是本实用新型全自动过滤恒温系统的正面结构示意图；

图5是本实用新型全自动过滤恒温系统的侧面结构示意图；

图6是本实用新型全自动过滤恒温系统的俯视图。

图中标号说明：1、变频调速风机，2、冷凝器，3、干燥过滤模组，4、视液镜，5、储液罐，6、高压开关，7、第二控制器，8、微电机节流装置，9、脉冲阀，10、数码涡旋压缩机，11、板式换热器，12、低压开关，13、第一控制器，14、恒压供液装置，15、循环泵，16、，1701、第一净液电池阀，1702、第二净液电池阀，1801、第一逆止阀，1802、第二逆止阀，1901、第一排污进气电磁阀，1902、第二排污进气电磁阀，2001、第一压力表，2002、第二压力表，21、过滤电磁阀，2201、第一排油进气电磁阀，2202、第二排油进气电磁阀，23、手动阀，2401、第一排污电磁阀，2402、第二排污电磁阀，25、，26、过滤泵，27、过滤模组，2701、第一过滤模组，2702、第二过滤模组。

具体实施方式

下面将参考附图并结合实施例，来详细说明本实用新型。

参照附图3-6所示，一种全自动过滤恒温系统，包括变频调速风机1和冷凝器2，所述变频调速风机1与第一控制器13连接，所述第一控制器13还与冷凝器2，脉冲阀9和数码涡旋压缩机10连接，所述冷凝器2还与储液罐5连接，所述储液罐5与干燥过滤模组3连接，所述干燥过滤模组3与视液镜4连接，所述视液镜4与微电机节流装置8连接，所微电机节流装置8与板式换热器11连接，所述板式换热器11还分别与循环泵15和油箱连接，所述循环泵15接入净液池，所述净液池分别连接第一净液电池阀1701和第二净液电池阀1702，所述第一净液电池阀1701分别与第一过滤模组2701和第一逆止阀1801连接，所述第一逆止阀1801与第一排污进气电磁阀1901连接，所述第一排污进气电磁阀1901与第二排污进气电磁阀1902连接，所述第二排污进气电磁阀1902与第二逆止阀1802连接，所述第二净液电池阀1702和所述第二逆止阀1802都与第二过滤模组2702连接，所述第一过滤模组2701分别与第一压力表2001，第一排油进气电磁阀2201和第一排污电磁阀2401，所述第二过滤模组2702分别与第二压力表2002，第二排油进气电磁阀2202和第三排污电磁阀2402。

进一步的，所述第一过滤模组2701与所述第二过滤模组2702之间设有两个过滤电磁阀21，所述两个过滤电磁阀21与手动阀23连接，所述手动阀23与过滤泵26连接，所述过滤泵26与油箱连接。

进一步的，所述第一过滤模组2701通过第一排油电磁阀2501与油箱连接，所述第二过滤模组2702通过第二排油电磁阀2502与油箱连接，所述油箱还与CNC数控磨床连接。

进一步的，所述板式换热器11还与低压开关12连接，所述板式换热器11与所述低压开关12之间还连接有所述数码涡旋压缩机10，所述数码涡旋压缩机10还分别与所述冷凝器2和高压开关6连接。

进一步的，所述微电机节流装置8还与第二控制器7连接，所述第二控制器7还连接在所述板式换热器11与低压开关12连接的管道上。

进一步的，所述净液池还与供液泵16连接，所述供液泵16与恒压供液装置14连接，所述供液泵16与所述恒压供液装置14之间连接有CNC数控磨床。

进一步的，所述变频调速风机1设在所述整个恒温系统的顶端，所述变频调速风机1旁设有警示灯，所述变频调速风机1的正面下方设有电控柜，侧面下方设有冷凝器2，所述电控柜下方设有过滤泵安装区，所述冷凝器2下方设有收集装置。

进一步的，所述供液泵16上设有供液接口，所述过滤模组27上设有回液接口。

本实用新型的具体实施步骤：

1、油箱总容积1100-1200L，中间有隔板将油箱一分为二且有能互通的溢流口；

2、过滤量为120升/分钟的过滤模组27两套分别为2701和2702以及配相应流量的过滤泵26一台；

3、可调节压力的检测开关一个、24点PLC一台、能控制2.2KW供液泵16的电路系统一套，组装成一套压力范围5-6bar的供液系统；

4、制冷量12KW的数码涡旋压缩机10一台、风量3000立方/小时的变频调速风机1两台、换热量15KW的冷凝器2一台、换热量12KW的板式换热器11一台、微电机节流装置8又称步进式电子膨胀阀及相应的控制器一套、相应的干燥过滤器和视液镜4、能控制有数码涡旋压缩机10和有三组温度传感器输入的控制器一套；

5、按照制冷系统原理将以上制冷配件组装到和恒温系统外型图类似的结构件上；

6、将过滤模组27和恒温系统按照图3组装调试运行；

8、将发热量为12KW的电加热管置于油箱中，并将油液加入；

9、设置各控制器参数，开机可模拟运行。

本实用新型的原理：

油箱中的油液通过过滤26，输送液体至过滤模组27内。经过内部若干支高精度过滤芯过滤后，经汇流总管输出至净液池，提供给下一步工序使用。

油液从滤芯的外侧流向内侧，油液中的固定杂质被截留在滤芯外侧，随着滤芯外侧固体杂质的增多，过滤压力会慢慢上升，当达到控制系统设定的时间或达到进出口压差设定值时，控制系统开始反冲洗，反冲洗结束后，系统会自动过滤，依此循环。整个过滤过程中，两个过滤模组27由一套PLC控制，当一个过滤模组清洗排污时，自动切换到另外一个过滤模组进行过滤。过滤系统的启动，排渣都不需人员手动操作。过滤系统的反冲洗时，过滤模组27依次进行，以保证反冲洗效果。滤芯模组清洗采用气体从滤芯内部往滤芯外表面反吹，污液排出至收集装置中，收集装置有的固液分离可超细粉末和油液进一步处理。

到达净液池的油液部分被循环泵15输送至恒温系统，另外部分被输送至CNC数控磨床使用。

恒温系统的工作原理如下：

恒温系统采用数码涡旋压缩机10、配有变频调速风机1、冷凝2和微电机节流装置8，数码涡旋压缩机10的轴向柔性技术配合数码脉冲阀9使其本身具有能量调节功能，制冷量调节范围可达10%-100%，该功能可使数码涡旋压缩机10工作后不会频繁启停；配有变频调速风机1的冷凝器2则能动态的排放制冷剂所吸收的热量，不致于制冷剂的热量积压造成系统的压力有起伏波动而影响蒸发温度；微电机节流装置8则实时根据数码涡旋压缩机10的状态控制蒸发量，使的数码涡旋压缩机10不论在最大制冷量还是最小制冷量都处于最佳运转状态。

当净液池被循环泵15抽取后，经板式换热器11到达油箱，然后再和CNC数控磨床回流的油液一起被过滤泵26抽至过滤模组27。

在整个循环过程中，换热系统的温度检测装置在净液池中检测当前温度：

1、当前温度<设定值-偏差值（0.2-0.5之间），数码涡旋压缩机不会启动，整个系统无热交换；

2、设定值-偏差值（0.2-0.5之间）<当前温度<设定值+偏差值（0.2-0.5之间），数码涡旋压缩机10运行，制冷系统开始运行，板式换热器1与油液进行热交换；此阶段的数码涡旋压缩机10和配有变频调速风机1的冷凝器2根据实际的发热量进行能量调节；

3、当前温度>设定值+偏差值（0.2-0.5之间）时，此时数码涡旋压缩机10处于最大制冷量且发热量持续上升，微波动换热系统则启动下备用换热系统直到当前温度回落至最小设定值和最大设定值之间。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。