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感应淬火设备中的水系统
  • 发布日期:2020-03-10      浏览次数:185
    • 感应淬火与传统淬火方式比较具有高效、节能、环保等优点,已得到相关行业普遍认同。感应淬火设备中的水系统,对维持设备的正常运行及控制淬火质量起了非常关键的作用。水路设计时,工程师们需要经过热能分布计算,再结合实际使用的经验来选取冷源、水泵、换热器、过滤器等元件,设计水箱与选定的元件通过水管组合成设备的水系统。

      在冷却系统中,淬火液水箱的结构及其与水路元件的合理组合决定了水系统能否满足设备使用的需求,并实现节能减排目标。

      淬火液箱是淬火系统中一个关键部件,它应具有如下功能:贮存功能、沉淀功能、控温功能、消泡功能、液位保护功能、清理功能、过滤功能、除油功能。     

      1.贮存功能:顾名思义,淬火液箱是用来贮存淬火液的,这是其最基本的功能。为了防锈,避免污染淬火液,需采用不锈钢304316板材焊接而成,板厚视水箱大小而定,常规水箱容积为1000~1500L,用2mm厚不锈钢板,通过氩弧焊接而成,需要强调的一点是,必须连续满焊,焊后试漏,不得有渗漏现象。为了增加水箱强度,水箱内部四周可焊加强筋,外表面可抛光达到美化效果。

      2.沉淀功能:为了实现沉淀功能,将水箱从中间隔开分为两个区,一个为污水区(也叫回水区),一个为清水区,从淬火机床回来的淬火液进人污水区,由于杂质颗粒较重,密度大的往下沉,上面杂质较少较干净的淬火液通过隔板上沿溢入清水区或从隔板中间过滤网进入清水区。淬火水泵从清水区取水送入淬火机床。

      3.控温功能:淬火液的温度应控制在一定范围内,比如20~40℃之间,根据工件淬火要求不同,温度控制的范围也有变化,淬火液箱清水区安装加热管,淬火液箱外侧安装有热交换器,交换器冷水进口安装有温控电动调节球阀,外部冷源通过电动阀门进入热交换器与箱内清水区淬火液进行热交换,淬火液箱清水区内装有测温探头,当测出箱内水温低于设定温度时,启动加热管对淬火液加热,同时电动球阀关小,外部冷源流量减小,使箱内淬火液温度升高;当测出温度高于设定温度时,开启电动调节球阀,使外部冷源流量加大,使箱内淬火液温度降低,这样能控制淬火液温度始终保持在设定的温度内,使热、冷能源得到充分交换和利用,从而降低能源消耗。

      4.消泡功能:当机床淬火液回入箱内时,进入污水区内的淬火液从上部空中冲入箱内,与箱内的淬火液激烈撞击,产生大量的气泡,气泡越聚越多,最终从水箱上面溢出,还有气泡混入淬火液中,水泵抽出的是气液混合物,导致水压不稳定,淬火时冷却效果不好。在淬火液中加入一定比例的消泡剂能取得一些效果,但不能根治,为了达到更好的消泡效果,我们采取以下两条措施:

      (1)将回水管插入水下,比水箱控制的最低液面略低,然后装一个90°弯头,使回水在液面下呈水平方向出水,减轻回水与箱内淬火液撞击力度。

      (2)避免回水、卸荷出水正对淬火泵、循环泵取水口。淬火液回水在污水区内,通过隔板缓慢进入清水区,而淬火泵抽水口在清水区内,因此,即使在污水区有少量气泡产生,经过隔板过滤后也不会影响淬火泵抽水的质量。

      5.液位保护功能:在水箱上加一个最低液位保护是有必要的。当液位降到水泵取水口以下时,水泵由于抽空气而导致损坏,使用时必须保证箱内的液面高于水泵取水口,以保护水泵,在淬火液箱高于水泵取水口100mm的高度装一个浮球开关,液位低时发出报警信号。为便于观察液位,淬火液箱外面还需装一个可视液位计,从外面就可以直接看到箱内液面的高度,方便使用者随时了解液面情况。

      6.清理功能:水箱应方便清理,水箱使用久了肯定会脏,沉淀下来的污垢需要清理,通常在需要清理的位置开一个清理窗口,窗口不需要太大,能放入清理工具方便清理即可, 一般长×宽=500mmx400mm, 水箱底部要装一个排污口,排污口装一个手动球阀,球阀是常闭的,当需要排水时才打开。

      7.过滤功能:一般来说,淬火液是循环使用的,当淬火液以一定的压力向工件表面喷射时,会将工件表面的油污、铁屑等脏物冲刷下来,混入淬火液中,经过一段时间淬火液就变得很脏,因此在淬火液系统中要使用严格的过滤系统,方能保证使用效果。保持淬火液的清洁有如下好处:

      1)延长淬火液的使用寿命。

      (2)防止管道及管路上元件的阻塞。

      (3)避免喷水器上的喷水孔堵塞,使喷水流量及压力保持恒定。

      (4)清洁的淬火液具有更好的冷却效果,能更好地保证工件的淬火质量。

      因此,过滤是淬火液箱部件的一个非常重要的功能,淬火后变脏的淬火液经过箱体外部的过滤系统过滤变干净后循环使用,是实现减排的重要手段。

      通常淬火液中有油污、铁屑、泥污、砂尘等杂质。针对这些杂质过滤的方法很多,根据需要,我们通常运用以下几种过滤组合来实现淬火液净化:

      管道过滤器,通过不锈钢孔网过滤,杂质被滤网拦下。

      通过磁性分离器磁力将铁屑类的磁性杂质吸附于磁棒或滚筒上,通过刮板去除杂质。

      袋式过滤器通过绒布或尼龙布做成的圆形袋过滤,根据过滤的精细度可选用不同目数的过滤袋。

      自动反冲筒式过滤筒,通过金属网格过滤,利用高压气体对筒内液体反冲,产生振荡,使吸附于过滤网表面的杂质脱落排出

      通过纸带过滤机滤纸过滤,当滤纸上的杂质慢慢累积堵塞滤纸孔隙时,液面升高,浮球发讯,电机带动滤纸前进。

      离心过滤,淬火液通过时产生离心运动,颗粒状杂质由于离心作用脱离液体而分离

      8.除油功能过滤系统能过滤掉各种杂质,但却过滤不了油污,油污密度较淬火液小,飘浮于液面,如果不清理干净,将加快淬火液变质,缩短淬火液的使用寿命。一般每班对水箱表面的油污进行手工撇除,若在水箱上面安装一个自动除油器,可以大大降低工人的劳动强度,实现自动除油。它是通过电动机带动吸油带移动实现的,吸油带部分放于液面以下,当吸油带通过液面时,吸取液面油污并将油带到收油盘,通过刮板将带上的油刮入收油盘内。

      通过优化设计及合理布局,将箱体、水泵、过滤装置、手动球阀、管道、热交换器等元件用水管连接起来,共同固定在一个底座上,就形成了淬火液箱部件。

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