超精油正壓式集中過濾技術

2014-07-21 00:58:02汪燮民

軸承 2014年2期

汪燮民

(浙江五洲新春集團股份有限公司，浙江新昌 312500)

超精油應具有良好的冷卻、潤滑、防銹、清洗等性能，更應重視超精油的清潔度問題。超精油在重復使用過程中必須達到與工件加工質量要求相匹配的過濾精度，否則留存和懸浮在超精油中的細微油石、金屬等粉末，會隨超精油一起進入油石工作面與套圈滾道表面間的加工區域，對滾道表面粗糙度、加工紋理等產生影響。

目前集中供液過濾主要為無紡布負壓過濾，由于過濾機結構的原因，臟液容易混入凈液中；無紡布本身雖能起到一定的過濾作用，但無法明確過濾精度(供應規格只有克重和尺寸)；無紡布材料有彈性，顯微結構疏密不勻，有熔融結合點，因此，很難保證需要的過濾精度。

1 正壓式集中過濾系統

1.1 工作原理

正壓式集中過濾系統如圖1所示，其工作流程如圖2所示。

圖1 正壓式過濾系統組成

圖2 正壓式過濾工作流程

超精機使用后的臟液通過回流管道自流回臟液箱，由臟液泵將臟液加壓輸入到過濾機封閉的過濾腔內，在壓力作用下，臟液通過過濾網上預敷設的硅藻土濾層進入下箱體并流入凈液箱內，由凈液泵通過供液管道將凈液輸送到工作點。

1.2 工作循環過程

(1)在一個新的循環中，按下啟動按鈕，液壓站啟動，液壓缸下壓帶動上箱體下降，使上箱體、濾網、襯網、下箱體之間形成一個密封的腔體。

(2)助濾機將混有硅藻土的超精油打入上箱體內，在濾網上形成一層均勻的助濾層。

(3)助濾層形成后，臟液泵啟動，將臟液箱中臟液打入上箱體內，同時開始形成正壓。臟液在壓力作用下，經過硅藻土助濾層過濾后經濾網流入下箱體，經過下箱體的出液口流入凈液箱中。

(4)隨著過濾的持續進行，濾層上的固形物(主要是磨屑)逐漸增多，與硅藻土助濾層一起成為濾餅，上箱體內的壓力隨之緩慢增加。

(5)當上箱體內的壓力達到系統設定值時，壓力傳感器發出信號，臟液泵停止供液。

(6)上箱體進氣口打開，壓縮空氣進入，上箱體內尚未過濾的殘液在壓縮空氣作用下透過濾餅、濾網繼續過濾，直至濾餅中的油分壓干。

(7)進氣口關閉，液壓缸帶動上箱體向上運動。

(8)排屑機構帶動濾網運轉，將濾網上的濾渣帶出機外；濾渣由毛刷刮落，落入集屑箱中；同時用凈油將刮落濾渣的濾網沖洗干凈，沖洗后的油回流臟液箱。

(9)液壓站重新啟動，液壓缸下壓帶動上箱體下降，使上箱體、濾網、襯網、下箱體再次形成一個密封的腔體。

2 硅藻土助濾劑的應用

2.1 硅藻土助濾劑的作用原理[1]

硅藻土助濾劑主要通過下列3種作用將臟液中的固體雜質顆粒截留在硅藻土助濾層的表面和孔隙中，實現固液分離。

(1)篩分作用。篩分為一種表面過濾，當液體流經硅藻土時，硅藻土中的孔隙小于雜質顆粒的粒徑，雜質顆粒不能通過而被截留下來。助濾層的表面可以當成一個篩面，將直徑不小于(或略小于)硅藻土孔隙直徑的固體顆粒從懸浮液中篩分出來，起到表面過濾的作用。由于軸承滾道超精產生的磨屑顆粒細小，所以篩分作用沒有充分的反映出來。

(2)深度效應。深度效應是深層過濾的阻留作用。分離過程只發生在助濾層的內部，部分穿過濾餅(過濾開始后的助濾層)表面的雜質顆粒被硅藻土助濾層內部曲折的孔道和濾餅內部更細小的孔隙所阻留。這種截留與篩分作用在性質上均屬于機械作用。

(3)吸附作用。吸附作用也可以看成是電吸引作用，主要取決于固體顆粒與硅藻土本身的表面性質。硅藻土的電位為負，絕對值大，吸附正電荷能力強，當比硅藻土內部孔隙還小的顆粒碰撞在多孔硅藻土內部表面時，被電荷所吸引；還有一種是帶電顆粒間的相互吸引形成鏈團而黏附在硅藻土上。其與深度效應在軸承超精油過濾中起主要作用。

2.2 過濾過程

集中供液過濾的無紡布濾網孔隙很容易被臟液中的顆粒堵塞而阻止液體通過，影響過濾的正常連續進行。硅藻土助濾劑過濾方法是對雜質實施機械截留和利用硅藻土的吸附作用，濾網(圖3)已經不再是參與過濾的主要構件，因此，硅藻土助濾劑過濾將表面過濾變為深層吸附過濾，產生更強的凈化過濾作用。

圖3 濾網表層放大圖

硅藻土助濾劑具有獨特的微孔結構和大的比表面積，硅藻土形成的濾餅具有高度的滲透性和吸附性，因此，截留精度可達0.1 μm[2]。

過濾過程如圖4所示，在濾網上預涂硅藻土助濾劑，開始過濾并形成濾餅，過濾結束用壓縮空氣吹干濾餅，濾網帶動濾餅移動并用壓縮空氣吹落濾餅和吹凈濾網。預涂硅藻土助濾劑可以防止雜質(尤其是易變形的顆粒、膠狀物等)阻塞濾網孔隙, 延長濾網使用壽命；提高小顆粒截留率, 獲得高澄清度的濾液；過濾周期結束時易于卸除濾餅和洗滌濾網。