一种互为备用的切削液集中过滤系统的制作方法

本发明涉及切削液集中过滤系统，尤其涉及一种互为备用的切削液集中过滤系统。

背景技术：

在机械件生产加工中，需要利用加工机床对毛坯件进行铣、车、磨等加工，以使毛坯件成为成品或半成品。在加工过程中，需要连续使用切削液来完成润滑刀具，降低切削温度，清洗碎屑，防锈工件等工艺。

由于各加工机床的加工工艺具有彼此相对独立的特点，企业一般采用每台机床配备一台切削液循环分离系统。这种方案，增加了设备采购费用和维护成本，相对集中过滤系统具有故障率高，能耗大等缺点。为了避免上诉缺陷，大型机械加工企业如汽车发动机工厂，通常采用单套集中过滤系统。

单套切削液集中过滤系统供应一条、几条生产线或整个车间切削液时，一旦集中过滤系统系统出现供液问题（供液压力波动异常，突然断液），将会使加工机床发生断刀、主轴撞加工机床等不可控故障，甚至导致整线停机，出现生产难以短时恢复，工厂没有产品输出等不利局面。

技术实现要素：

为了解决现有技术中的问题，本发明提供了一种互为备用的切削液集中过滤系统。

本发明提供了一种互为备用的切削液集中过滤系统，包括第一切削液循环利用系统和第二切削液循环利用系统，所述第一切削液循环利用系统包括第一过滤系统、第一加工区域和第一中转罐，所述第一过滤系统通过第一主供液管与所述第一加工区域连通，所述第一加工区域通过第一中转管与所述第一中转罐连通，所述第一中转罐连接有第一回流泵，所述第一回流泵的输出端经第一回流管与所述第一过滤系统连通；所述第二切削液循环利用系统包括第二过滤系统、第二加工区域和第二中转罐，所述第二过滤系统通过第二主供液管与所述第二加工区域连通，所述第二加工区域通过第二中转管与所述第二中转罐连通，所述第二中转罐连接有第二回流泵，所述第二回流泵的输出端经第二回流管与所述第二过滤系统连通；其中，所述第一主供液管与所述第二主供液管之间连通有切换供液连通管，所述切换供液连通管上设有切换供液气动阀。

作为本发明的进一步改进，所述第一主供液管上设有第一过滤系统开关气动阀，所述第一过滤系统开关气动阀设置在所述第一过滤系统、切换供液连通管之间。

作为本发明的进一步改进，所述第二主供液管上设有第二过滤系统开关气动阀，所述第二过滤系统开关气动阀设置在所述第二过滤系统、切换供液连通管之间。

作为本发明的进一步改进，所述第一回流管、第二回流管之间连通有切换回流连通管，所述切换回流连通管上设有切换回流气动阀。

作为本发明的进一步改进，所述第一回流管上设有第一回流开关气动阀，所述第一回流开关气动阀设置在所述第一过滤系统、切换回流连通管之间。

作为本发明的进一步改进，所述第二回流管上设有第二回流开关气动阀，所述第二回流开关气动阀设置在所述第二过滤系统、切换回流连通管之间。

作为本发明的进一步改进，所述第一回流泵包括第一回流主泵和第一回流备用泵，所述第一回流主泵、第一回流备用泵的输入端分别与所述第一中转罐连通，所述第一回流主泵、第一回流备用泵的出入端分别与所述第一回流管连通。

作为本发明的进一步改进，所述第二回流泵包括第二回流主泵和第二回流备用泵，所述第二回流主泵、第二回流备用泵的输入端分别与所述第二中转罐连通，所述第二回流主泵、第二回流备用泵的出入端分别与所述第二回流管连通。

本发明的有益效果是：通过上述方案，第一切削液循环利用系统和第二切削液循环利用系统可以互为备用、互换切换，保证供应持续不间断的切削液到加工设备。

附图说明

图1是本发明一种互为备用的切削液集中过滤系统的基本原理示意图。

图2是本发明一种互为备用的切削液集中过滤系统的示意图。

图3是本发明一种互为备用的切削液集中过滤系统的中转罐的示意图。

图4是本发明一种互为备用的切削液集中过滤系统的系统交互信号电路图。

具体实施方式

下面结合附图说明及具体实施方式对本发明作进一步说明。

如图1所示，干净的切削液从集中过滤系统F流向加工区域M所在的加工设备，以便加工使用；从加工区域M所在的加工设备流出的脏切削液流入中转站P-1，中转站P-1上面的抽液泵P将脏切削液抽回到切削液集中过滤系统。切削液集中过滤系统将脏切削液处理后变为干净的切削液供给加工区域M的加工设备使用。如此反复，实现循环使用。

如图1至图4所示，一种互为备用的切削液集中过滤系统，包括第一切削液循环利用系统和第二切削液循环利用系统，所述第一切削液循环利用系统包括第一过滤系统A、第一加工区域M1和第一中转罐PA-1，第一中转罐PA-1用于临时存储加工脏液，所述第一过滤系统A通过第一主供液管1与所述第一加工区域M1连通，所述第一加工区域M1通过第一中转管2与所述第一中转罐PA-1连通，所述第一中转罐PA-1连接有第一回流泵，第一回流泵用于实现压力回流，避免加工碎屑堵塞回液管路，所述第一回流泵的输出端经第一回流管3与所述第一过滤系统A连通；所述第二切削液循环利用系统包括第二过滤系统B、第二加工区域M2和第二中转罐PB-1，所述第二过滤系统B通过第二主供液管4与所述第二加工区域M2连通，所述第二加工区域M2通过第二中转管5与所述第二中转罐PB-1连通，所述第二中转罐PB-1连接有第二回流泵，所述第二回流泵的输出端经第二回流管6与所述第二过滤系统B连通；其中，所述第一主供液管1与所述第二主供液管4之间连通有切换供液连通管7，所述切换供液连通管7上设有切换供液气动阀YV3，两套系统可互为备用，即若因一套系统不能供应切削液，可由另一套正在供液的系统替代供应切削液，两套系统的供液可以互相切换并保证供应持续不间断的切削液到加工设备；两套系统可交互工作状态信息；两套系统工作状态信息包含对应区域的加工中心设备是否有供液需求及集中过滤系统是否处于系统运行即能否提供切削液；两套系统彼此独立；切削液使用环境为两个彼此独立的加工区域。

如图1至图4所示，所述第一主供液管1上设有第一过滤系统开关气动阀VA1，所述第一过滤系统开关气动阀VA1设置在所述第一过滤系统A、切换供液连通管7之间。

如图1至图4所示，所述第二主供液管4上设有第二过滤系统开关气动阀VB1，所述第二过滤系统开关气动阀VB1设置在所述第二过滤系统B、切换供液连通管7之间。

如图1至图4所示，所述第一回流管3、第二回流管6之间连通有切换回流连通管8，所述切换回流连通管8上设有切换回流气动阀YV4。

如图1至图4所示，所述第一回流管3上设有第一回流开关气动阀YV1，所述第一回流开关气动阀YV1设置在所述第一过滤系统A、切换回流连通管8之间。

如图1至图4所示，所述第二回流管6上设有第二回流开关气动阀YV2，所述第二回流开关气动阀YV2设置在所述第二过滤系统B、切换回流连通管8之间。

如图1至图4所示，所述第一回流泵包括第一回流主泵PA1和第一回流备用泵PA2，所述第一回流主泵PA1、第一回流备用泵PA2的输入端分别与所述第一中转罐PA-1连通，所述第一回流主泵PA1、第一回流备用泵PA2的出入端分别与所述第一回流管3连通，当一个泵损坏时，由另一个泵替代工作。

如图1至图4所示，所述第二回流泵包括第二回流主泵PB1和第二回流备用泵PB2，所述第二回流主泵PB1、第二回流备用泵PB2的输入端分别与所述第二中转罐PB-1连通，所述第二回流主泵PB1、第二回流备用泵PB2的出入端分别与所述第二回流管6连通，当一个泵损坏时，由另一个泵替代工作。

如图2所示，本发明提供的一种互为备用的切削液集中过滤系统，既能够单独满足加工区域M1也能够单独满足加工区域M2的切削液供应需求。除此之外，过滤系统A或者过滤系统B还可以同时满足加工区域M1、加工区域M2的切削液供应需求。原则上，过滤系统A给加工区域M1的加工中心机床供应切削液，过滤系统B给加工区域M2的加工中心机床供应切削液。

如此以来，就有如下四种切削液供应情况：

1.工况1：

过滤系统A只给加工区域M1供应切削液；

条件：①过滤系统A正常工作；

②第一过滤系统开关气动阀VA1、第一回流开关气动阀YV1打开，切换回流气动阀YV4关闭。

干净的切削液从过滤系统A流向加工区域M1所在的加工设备，以便加工使用；从加工区域M1所在的加工设备流出的脏切削液流入中转罐PA-1，中转罐PA-1上面的抽液泵将脏切削液抽回到过滤系统A。过滤系统A将脏切削液处理后变为干净的切削液供给加工区域M1的加工设备使用。如此反复，实现循环使用。

2.工况2：

过滤系统B只给加工区域M2供应切削液。

条件：① 过滤系统B正常工作；

②第二过滤系统开关气动阀VB1、第二回流开关气动阀YV2打开；切换回流气动阀YV4关闭。

干净的切削液从过滤系统B流向加工区域M2所在的加工设备，以便加工使用；从加工区域M2所在的加工设备流出的脏切削液流入中转罐PB-1，中转罐PB-1上面的抽液泵将脏切削液抽回到过滤系统B。过滤系统B将脏切削液处理后变为干净的切削液供给加工区域M2的加工设备使用。如此反复，实现循环使用。

3.工况3：

过滤系统A同时给加工区域M1和加工区域M2区域供应切削液；

过滤系统B用于维护或备用。

条件：①过滤系统A正常工作；

②第一过滤系统开关气动阀VA1、第一回流开关气动阀YV1、切换供液气动阀YV3、切换回流气动阀YV4打开；第二过滤系统开关气动阀VB1、第二回流开关气动阀YV2关闭。

干净的切削液从过滤系统A流向加工区域M1和加工区域M2所在的加工设备，以便加工使用；从加工区域M1和加工区域M2所在的加工设备流出的脏切削液流入中转罐PA-1和中转罐PB-1，中转罐PA-1和中转罐PB-1上面的抽液泵将脏切削液抽回到过滤系统A。过滤系统A将脏切削液处理后变为干净的切削液供给加工区域M1和加工区域M2的加工设备使用。如此反复，实现循环使用。

4.工况4：

过滤系统B同时给加工区域M1和加工区域M2供应切削液；

过滤系统A用于维护或备用；

条件：①过滤系统B正常工作；

②第二过滤系统开关气动阀VB1、第二回流开关气动阀YV2、切换供液气动阀YV3、切换回流气动阀YV4打开；第一过滤系统开关气动阀VA1、第一回流开关气动阀YV1关闭。

干净的切削液从过滤系统B流向加工区域M1和加工区域M2所在的加工设备，以便加工使用；从加工区域M1和加工区域M2所在的加工设备流出的脏切削液流入中转罐PA-1和中转罐PB-1，中转罐PA-1和中转罐PB-1上面的抽液泵将脏切削液抽回到过滤系统B。过滤系统B将脏切削液处理后变为干净的切削液供给加工区域M1和加工区域M2的加工设备使用。如此反复，实现循环使用。

以上四种工况通过第一过滤系统开关气动阀VA1、第二过滤系统开关气动阀VB1、第一回流开关气动阀YV1、第二回流开关气动阀YV2、切换供液气动阀YV3和切换回流气动阀YV4自动切换来实现。

如图3所示，中转罐包括两台抽液泵，正常情况下当液位达到高液位时P1泵开始工作，当液位回落至低液位时P1泵停止工作。若P1泵损坏时则由P2泵替代P1泵工作，保证脏切削液能被抽回到切削液集中过滤系统。采用泵的压力回流，因回液有一定压力，可以有效避免堵塞管路。

如图1至图4所示，两套系统工作状态信息是可编程逻辑控制系统PLC通过控制中间继电器的吸合和断开状态来实现的。

如图4所示，为实现切削液四种供液工况，两套集中切削液系统必须有信号交互。利用PLC控制，在远程模块上通过中间继电器触点的吸合和断开来传递工作状态。工作状态包含对应区域的加工中心设备是否有供液需求及集中过滤系统是否处于系统运行即能否提供切削液。每套切削液系统的硬件控制系统包含：1个通用电气IC695PSD040的24V直流电源模块，用于给PLC控制模块供电；1个通用电气IC695CPU320的可编程逻辑控制模块PLC，用于逻辑控制；1个通用电气IC695PBM300的Profibus现场总线通讯模块，用于让PLC向Profibus网络接受和发送数据；一个远程I/O站包含1个通用电气的总线接口单元IC220PBI002和1个远程I/O模块（1个通用电气的输入模块IC220MDL644，1个通用电气的输出模块IC220MDL752）。信号交互的4个中间继电器型号统一为霍尼韦尔的GR-2C-DC24V。PLC通过Profibus总线接受和发送数据信号，来了解集中过滤系统的工作状态和加工中心设备区域的切削液需求信息，从而控制相应气动阀的开启和关闭。PLC可通过Profibus总线，控制中间继电器的吸合和关闭。

中间继电器状态的物理含义：

中间继电器K1吸合——过滤系统A正常供应切削液；

中间继电器K1断开——过滤系统A不能正常供应切削液；

中间继电器K2吸合——加工区域M1有切削液使用需求；

中间继电器K2断开——加工区域M1没有切削液使用需求；

中间继电器K3吸合——过滤系统B正常供应切削液；

中间继电器K3断开——过滤系统B不能正常供应切削液；

中间继电器K4吸合——加工区域M2有切削液使用需求；

中间继电器K4断开——加工区域M2没有切削液使用需求。

对应工况1：

当K1吸合，K2吸合，K3吸合或K4断开，两套切削液集中过滤系统的PLC控制管路上的气动阀按照前述工况1进行工作。

对应工况2：

当K3吸合，K4吸合，K1吸合或K2断开，两套切削液集中过滤系统的PLC控制管路上的气动阀按照前述工况2进行工作。

对应工况3：

当K1吸合，K2吸合，K3断开，K4闭合时，两套切削液集中过滤系统的PLC控制管路上的气动阀按照前述工况3进行工作。说明此时过滤系统B不能供应切削液。

对应工况4：

当K3吸合，K4吸合，K1断开，K2闭合时，两套切削液集中过滤系统的PLC控制管路上的气动阀按照前述工况4进行工作。说明此时过滤系统A不能供应切削液。

本发明提供的一种互为备用的切削液集中过滤系统，第一切削液循环利用系统和第二切削液循环利用系统可以互为备用、互换切换，保证供应持续不间断的切削液到加工设备，增加了供应切削液的可靠性，提高了切削液集中过滤系统的使用率，提高了加工中心设备的开动率，降低了加工设备的故障率；通过合理安排两个系统的检修时间（一套系统检修时，由另一套系统供应切削液），提高了维护性，延长了使用寿命，降低了故障率，进一步提高了加工设备的开动率。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。