專利名稱：一種智能金屬切屑用高壓冷卻循環(huán)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領域：
本實用新型涉及金屬切屑加工設備，具體的說是一種智能金屬切 屑用高壓冷卻循環(huán)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)在絕大部分金屬切屑加工的冷卻系統(tǒng)冷卻效果比較差，生產(chǎn)效 率低，并降低了刀具的使用壽命，且更多的切屑領域都采用切屑冷卻 潤滑油，隨著油價的日益高漲，采用這種冷卻方式成本也在日益的增 加，也大大增加了產(chǎn)品的制作成本。

實用新型內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，本實用新型的目的在于提供一種智 能金屬切屑用高壓冷卻循環(huán)系統(tǒng)，冷卻液無需采用高品質(zhì)的切屑潤滑 油而采用普通的乳化液，并操作簡單方便實用，安全可靠，極大限度 的降低產(chǎn)品加工成本。
為達到以上目的，本實用新型采取的技術(shù)方案是 一種智能金屬切屑用高壓冷卻循環(huán)系統(tǒng)，包括循環(huán)泵和高壓泵， 其特征在于循環(huán)泵的出水口和手動兩位切換閥的進水口連接，手動 兩位切換閥的兩個出水口分別和過濾器A的進水口、過濾器B的進水 口連接，過濾器A的出水口和過濾器B的出水口并聯(lián)后和高壓泵的進 水口連接，高壓泵的出水口分別和溢流調(diào)節(jié)閥的進水口、泄壓閥的進 水口、加工中心刀具的進水口連接，溢流調(diào)節(jié)閥的出水口和泄壓閥的 出水口并聯(lián)后和循環(huán)泵的進水口連接，循環(huán)泵的進水口還和機床水箱 連接。
在上述技術(shù)方案的基礎上，過濾器A的出水口和過濾器B的出水口通過一個三通連接器并聯(lián)，溢流調(diào)節(jié)閥的出水口和泄壓閥的出水口
通過一個三通連接器并聯(lián)，在高壓泵和過濾器A、過濾器B連接的干 管上還設有防污過濾器壓力開關(guān)10PSI和防污過濾器壓力開關(guān) 15PSI。
在上述技術(shù)方案的基礎上，過濾器A的出水口和三通連接器間設 有單向閥，過濾器B的出水口和三通連接器間設有單向閥，加工中心 刀具的進水口設有一個單向閥。
在上述技術(shù)方案的基礎上，在循環(huán)泵和手動兩位切換閥間的管路 上設有過濾器進口壓力顯示表，在高壓泵和過濾器A、過濾器B連接 的干管上設有過濾器出口壓力顯示表，在高壓泵和溢流調(diào)節(jié)閥、泄壓 閥連接的干管上設有高壓顯示表。
在上述技術(shù)方案的基礎上，還包括和機床聯(lián)成一體、控制循環(huán)泵、 高壓泵和泄壓閥啟停的電氣控制系統(tǒng)，電氣控制系統(tǒng)通過數(shù)據(jù)線獲取 防污過濾器壓力開關(guān)、循環(huán)泵的電機保護用熱繼電器、高壓泵的電機 保護用熱繼電器、用于泄壓閥啟動與停止的繼電器、與壓力開關(guān)配套 設置的蜂鳴器的數(shù)據(jù)。
本實用新型所述的智能金屬切屑用高壓冷卻循環(huán)系統(tǒng)的冷卻液 無需采用高品質(zhì)的切屑潤滑油而采用普通的乳化液，并操作簡單方便 實用，安全可靠，極大限度的降低產(chǎn)品加工成本?？蓮V泛應用于車、 銑、鉆、磨及深孔加工領域，且可與機床實現(xiàn)配套并可由機床主控制 器控制系統(tǒng)實現(xiàn)全面控制。


本實用新型有如下附圖
圖1智能金屬切屑用高壓冷卻循環(huán)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖 圖2智能金屬切屑用高壓冷卻循環(huán)系統(tǒng)管道布置圖
圖3電氣控制系統(tǒng)原理圖
圖4和數(shù)控機床的電氣外部接線圖圖5和普通機床的電氣外部接線圖
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型作進一步詳細說明。 圖1為本實用新型所述的智能金屬切屑用高壓冷卻循環(huán)系統(tǒng)結(jié) 構(gòu)圖，圖2為智能金屬切屑用高壓冷卻循環(huán)系統(tǒng)管道布置圖，包括循 環(huán)泵和高壓泵，循環(huán)泵的出水口和手動兩位切換閥的進水口連接，手 動兩位切換閥的兩個出水口分別和過濾器A的進水口、過濾器B的進 水口連接，過濾器A的出水口和過濾器B的出水口并聯(lián)后和高壓泵的 進水口連接，高壓泵的出水口分別和溢流調(diào)節(jié)閥的進水口、泄壓閥的 進水口、加工中心刀具的進水口連接，溢流調(diào)節(jié)閥的出水口和泄壓閥 的出水口并聯(lián)后和循環(huán)泵的進水口連接，循環(huán)泵的進水口還和機床水 箱連接。
上述技術(shù)方案中，所說的高壓泵作為冷卻循環(huán)系統(tǒng)的高壓產(chǎn)生裝 置，包括電機、同步帶輪、同步帶及高壓泵。電機與高壓泵的軸上都 有一同步帶輪，電機與高壓泵通過同步帶傳動，高壓泵可以采用美國 Hydm-Cell公司生產(chǎn)的G15/17型號的高壓泵，專用于乳化液的循環(huán) 產(chǎn)生高壓。高壓泵的入口與過濾器的出口通過管道連接，高壓泵的出 口與溢流調(diào)節(jié)閥及泄壓閥的入口通過高壓管道連接。
在上述技術(shù)方案的基礎上，過濾器A的出水口和過濾器B的出水 口通過一個三通連接器并聯(lián)，溢流調(diào)節(jié)閥的出水口和泄壓閥的出水口 通過一個三通連接器并聯(lián)，在高壓泵和過濾器A、過濾器B連接的干 管上還設有防污過濾器壓力開關(guān)10PSI和防污過濾器壓力開關(guān) 15PSI。
在上述技術(shù)方案的基礎上，過濾器A的出水口和三通連接器間設 有單向閥，過濾器B的出水口和三通連接器間設有單向閥，加工中心 刀具的進水口設有一個單向閥。
在上述技術(shù)方案的基礎上，在循環(huán)泵和手動兩位切換閥間的管路上設有過濾器進口壓力顯示表，在高壓泵和過濾器A、過濾器B連接 的干管上設有過濾器出口壓力顯示表，在高壓泵和溢流調(diào)節(jié)閥、泄壓 閥連接的干管上設有高壓顯示表。
在上述技術(shù)方案的基礎上，還包括和機床聯(lián)成一體、控制循環(huán)泵、 高壓泵和泄壓閥啟停的電氣控制系統(tǒng)，電氣控制系統(tǒng)通過數(shù)據(jù)線獲取 防污過濾器壓力開關(guān)、循環(huán)泵的電機保護用熱繼電器、高壓泵的電機 保護用熱繼電器、用于泄壓閥啟動與停止的繼電器、與壓力開關(guān)配套 設置的蜂鳴器的數(shù)據(jù)。蜂鳴器是在壓力開關(guān)檢測壓力過底時產(chǎn)生報警
本實用新型有以下的實用效果
1. 本實用新型為一套智能金屬切屑用高壓冷卻循環(huán)系統(tǒng)，通過特 殊設計的高壓泵、高壓控制裝置、過濾裝置、壓力保護裝置及智能化 的電氣控制系統(tǒng)，可以達到智能、高效、高壓的目的。由于采用了專 用于乳化液的高壓泵(即G15/17型號的高壓泵)，冷卻液采用普通的 乳化液而不是高品質(zhì)的切屑潤滑油，解決了以往深孔加工領域必須使 用切屑潤滑油的問題，這樣就大大降低了加工成本。
2. 本實用新型的電氣控制系統(tǒng)智能化、模塊化，它有單獨的控制 線路，只稍微改變機床本身的內(nèi)部線路就可啟動工作。如在數(shù)控機床 使用，此冷卻系統(tǒng)可以直接與數(shù)控系統(tǒng)連接，只需把控制線路與數(shù)控 系統(tǒng)連接，在數(shù)控系統(tǒng)的控制程序里增加系統(tǒng)啟動、泄壓的M代碼及 保護信號即可，那樣本實用新型就可以與機床融為一體。如在普通機 床使用，可以在外部安裝一控制開關(guān)單獨對其進行控制，也可以與機 床的線路連接控制，這幾種控制方式均無需改變冷卻系統(tǒng)電路，只需 更換控制繼電器的線圈即可實現(xiàn)，簡單方便實用。本實用新型的電氣 控制系統(tǒng)有自我保護裝置，每個接觸器都配有一熱繼電器，用來檢測 電機電流狀況，當過濾器發(fā)生阻塞時壓力開關(guān)達不到所需的壓力要求 時，安裝在系統(tǒng)上的蜂鳴器會產(chǎn)生蜂鳴提示，因此本系統(tǒng)使用安全可 罪。
3. 本實用新型是一個獨立的模塊化的冷卻循環(huán)系統(tǒng)，適用范圍廣，可用于各類機床的使用及改造，只要稍做調(diào)整就可以替代原有的 冷卻系統(tǒng)。并有以下特點①由于冷卻效果良好，可增加切屑的進給 量及切屑速度，縮短加工周期，節(jié)約工時；②由于冷卻效果良好，從 而提高刀具使用壽命，并增加加工過程中刀具的可靠性；③金屬切屑 時產(chǎn)生的鐵屑更加規(guī)整，使鐵屑排出更加快捷、順暢；④如與智能化 控制的除霧系統(tǒng)配套則更加提高類似加工中心等機床的生產(chǎn)效率。
4. 本實用新型使用的高壓泵的最高壓力可達200Mpa，流量最大 可達501/min，并且壓力調(diào)節(jié)范圍廣，可滿足各類切屑加工的冷卻要 求，設備效率高，成本低，使用維護方便，有很好的經(jīng)濟效益。
5. 本實用新型采用了兩個并聯(lián)連接的管道過濾器，兩者可切換使 用，由一個手動兩位切換閥來控制它們的使用情況。在使用的過程中， 如發(fā)現(xiàn)正在使用的管道過濾器發(fā)生阻塞或故障需清洗或更換時，無需 停止使用，只需扳動手動兩位切換閥，切換到另一管道過濾器就可以 開始重新使用。由于在每個管道過濾器的出口處都有一單向閥，因此 使用的過程中可以直接對另一管道過濾器進行清洗與更換工作，這樣 節(jié)省時間，提高系統(tǒng)使用效率，降低產(chǎn)品制作成本。
本實用新型所述的智能金屬切屑用高壓冷卻循環(huán)系統(tǒng)的工作原 理如下首先通過循環(huán)泵抽取機床水箱里的乳化液，經(jīng)過高精度管道 過濾器過濾后，再經(jīng)過與循環(huán)泵同步啟動的高壓泵增壓處理，使乳化 液達到一種高壓臨界準備狀態(tài)，再根據(jù)加工的要求，調(diào)節(jié)溢流調(diào)節(jié)閥， 從而使冷卻液達到所需的壓力要求，這樣送入加工中心刀具的冷卻液 即可對刀具起到冷卻、潤滑及高壓排屑的作用。
圖3為本實用新型的電氣控制系統(tǒng)原理圖，圖4為本實用新型和 數(shù)控機床的電氣外部接線圖，圖5為本實用新型和普通機床的電氣外 部接線圖。圖3 圖5中的電氣器件可以采用現(xiàn)有技術(shù)實現(xiàn)，例如 其具體型號可以為
IDS:富士BZ6V10C; 1CB:富士 EA33AC 20A; 2CB:富士 EA33AC 10A;3CB:西門子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:單相變壓器TX1S-380VAC/115VAC;
本實用新型的電氣部分的工作過程如下當外部輸入啟動信號使 CR1線圈閉合，這時MR1與MR3同時閉合，這時高壓泵與循環(huán)泵也就 一同啟動工作。當不需要高壓冷卻時，輸入信號接通CR3或CR31線 圈。當高壓泵入口的冷卻水壓力達不到壓力開關(guān)所設置的壓力時，壓 力開關(guān)會接通，這時候蜂鳴器開始蜂鳴報警。當高壓泵及循環(huán)泵過載 運行時，MR1 0L或MR3 0L會跳閘，這樣ES會斷開，整個系統(tǒng)會全 部停止運行。
以下結(jié)合圖3、圖4的實例1進一步描述本實用新型的數(shù)控機床 的連接及操作方式圖3為本實用新型的電氣控制系統(tǒng)原理圖實例， 圖4為本實用新型的電氣控制系統(tǒng)和數(shù)控機床的電氣外部接線圖，本 智能金屬切屑用高壓冷卻循環(huán)系統(tǒng)與數(shù)控系統(tǒng)連接控制方式如圖4 所示，首先高壓冷卻系統(tǒng)的控制信號線5 9、 12 14號線根據(jù)要求 接到數(shù)控系統(tǒng)控制板上，并根據(jù)數(shù)控系統(tǒng)的電壓要求(一般為24VDC) 更換CR1、 CR3、 CR31的線圈，使線圈電壓與系統(tǒng)一致，并在數(shù)控控 制程序里編制高壓系統(tǒng)高壓泵啟動與停止、泄壓，及低壓控制的M代 碼控制信號，然后根據(jù)機床預先設計的操作方式，編寫加工程序，主 軸啟動后，高壓系統(tǒng)也隨之啟動運行，這時根據(jù)加工要求手動調(diào)節(jié)溢 流調(diào)節(jié)閥，使冷卻壓力達到所需要求。
以下結(jié)合圖3、圖5的實例2進一步描述本實用新型的普通機床 的連接及操作方式圖3為本實用新型的電氣控制系統(tǒng)原理圖實例，圖5為本實用新型的電氣控制系統(tǒng)和普通機床的電氣外部接線圖，本 智能金屬切屑用高壓冷卻循環(huán)系統(tǒng)與普通機床連接控制方式如圖5 所示，制作一個小型的操作面板平臺，上面設置有CR1、 CR3、 CR31 線圈啟動與停止按鈕，并根據(jù)電壓要求更換CR1、 CR3、 CR31的線圈， 使線圈電壓為115VAC，然后根據(jù)所需的要求對冷卻系統(tǒng)進行操作。 在啟動之時，要根據(jù)加工要求手動調(diào)節(jié)溢流調(diào)節(jié)閥，使壓力達到所需 要求。
權(quán)利要求1. 一種智能金屬切屑用高壓冷卻循環(huán)系統(tǒng)，包括循環(huán)泵和高壓泵，其特征在于循環(huán)泵的出水口和手動兩位切換閥的進水口連接，手動兩位切換閥的兩個出水口分別和過濾器A的進水口、過濾器B的進水口連接，過濾器A的出水口和過濾器B的出水口并聯(lián)后和高壓泵的進水口連接，高壓泵的出水口分別和溢流調(diào)節(jié)閥的進水口、泄壓閥的進水口、加工中心刀具的進水口連接，溢流調(diào)節(jié)閥的出水口和泄壓閥的出水口并聯(lián)后和循環(huán)泵的進水口連接，循環(huán)泵的進水口還和機床水箱連接。
2. 如權(quán)利要求1所述的智能金屬切屑用高壓冷卻循環(huán)系統(tǒng)，其 特征在于過濾器A的出水口和過濾器B的出水口通過一個三通連接 器并聯(lián)，溢流調(diào)節(jié)閥的出水口和泄壓閥的出水口通過一個三通連接器 并聯(lián)，在高壓泵和過濾器A、過濾器B連接的干管上還設有防污過濾 器壓力開關(guān)10PSI和防污過濾器壓力開關(guān)15PSI。
3. 如權(quán)利要求2所述的智能金屬切屑用高壓冷卻循環(huán)系統(tǒng)，其 特征在于過濾器A的出水口和三通連接器間設有單向閥，過濾器B 的出水口和三通連接器間設有單向閥，加工中心刀具的進水口設有一 個單向閥。
4. 如權(quán)利要求1或2或3所述的智能金屬切屑用高壓冷卻循環(huán) 系統(tǒng)，其特征在于在循環(huán)泵和手動兩位切換閥間的管路上設有過濾 器進口壓力顯示表，在高壓泵和過濾器A、過濾器B連接的干管上設 有過濾器出口壓力顯示表，在高壓泵和溢流調(diào)節(jié)閥、泄壓閥連接的干 管上設有高壓顯示表。
5. 如權(quán)利要求4所述的智能金屬切屑用高壓冷卻循環(huán)系統(tǒng)，其 特征在于還包括和機床聯(lián)成一體、控制循環(huán)泵、高壓泵和泄壓閥啟 停的電氣控制系統(tǒng)，電氣控制系統(tǒng)通過數(shù)據(jù)線獲取防污過濾器壓力開 關(guān)、循環(huán)泵的電機保護用熱繼電器、高壓泵的電機保護用熱繼電器、 用于泄壓閥啟動與停止的繼電器、與壓力開關(guān)配套設置的蜂鳴器的數(shù) 據(jù)。
專利摘要一種智能金屬切屑用高壓冷卻循環(huán)系統(tǒng)，涉及金屬切屑加工設備，包括循環(huán)泵和高壓泵，循環(huán)泵的出水口和手動兩位切換閥的進水口連接，手動兩位切換閥的兩個出水口分別和過濾器A的進水口、過濾器B的進水口連接，過濾器A的出水口和過濾器B的出水口并聯(lián)后和高壓泵的進水口連接，高壓泵的出水口分別和溢流調(diào)節(jié)閥的進水口、泄壓閥的進水口、加工中心刀具的進水口連接，溢流調(diào)節(jié)閥的出水口和泄壓閥的出水口并聯(lián)后和循環(huán)泵的進水口連接，循環(huán)泵的進水口還和機床水箱連接。本實用新型所述的智能金屬切屑用高壓冷卻循環(huán)系統(tǒng)的冷卻液無需采用高品質(zhì)的切屑潤滑油而采用普通的乳化液，并操作簡單方便實用，安全可靠，極大限度的降低產(chǎn)品加工成本。
文檔編號B23Q11/10GK201239898SQ20082012732
公開日2009年5月20日 申請日期2008年7月25日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月25日
發(fā)明者吳小兵, 彪 張 申請人:鉆科(北京)科技有限公司