过滤系统提高机床生产效率

　　印第安纳州的 Mfg.制造厂是公司下属的一家子公司，是世界上为汽车制造商提供自动和手动离合器外壳、扭矩变换器元件、CVT起动离合器以及四轮驱动离合器的生产厂。面临来自全球的竞争和挑战，为了满足客户不断增加的需求，该公司及其母公司经过深入的调研，不断地提高其操作和工艺水平。其目标就是进一步优化准时供货计划、提高零备件的生产质量和解决整个企业的环境改造问题，全面提升企业的生产效率。

　　回顾公司在印第安纳州Portland的离合器板生产厂的成长历程，公司 初的生产工艺情况就是这样的。在生产中，该工厂首先用中碳钢钢板将离合器板冲压成形。然后去除离合器板上的毛刺，并用类似于大型砂带机的复杂系统，将其两面打磨干净。按照该公司 工程师Gabe Dann先生的说法，采用砂带打磨工艺会明显地产生三种不同的结果，Dann先生说：“首先，我们使离合器板达到了必要的厚度，并使其保持在一个很高的精度公差范围之内。然后通过砂带打磨，使离合器板的每一面达到要求的表面光洁度。第三个结果是，采用这一工艺会带来大量的沙泥。” 在这类沙泥中含有离合器板打磨下来的大量金属粉尘以及从砂带上遗留下来的砂粒，这就是由整个工艺所带来的后果。如果对冷却液不进行适当的过滤处理，就会影响产品的质量和生产率

　　图1 从并排放置的两杯冷却液比较图中可以看到，左边的冷却液经过VacuFilter过滤系统处理。右边改变颜色的冷却液表明其内部含有大量的悬浮颗粒，实际上这一冷却液已经经过以前车间里使用的磁性分离器处理　　该车间原先已经有一套冷却液清洁处理装置，但远远满足不了要求。该车间内的8台机床上，每台都装有各自的冷却液磁性分离器和冷却液储槽。当加工中污染的冷却液经过磁性分离器的表面分离以后，所谓的“干净”液体经循环后又重新返回到工艺流程之中。在磁性分离器上遗留的油泥被刮除后，冷却液就被输送到另外一个独立的容器内。

　　然而，实际上这一工艺给所谓“干净”的储槽遗留下了不少的油泥，因此每台机床需每星期停机两次，花费2h的时间对冷却液储槽和相关设备进行清洗。此外，由于冷却液的外溅和溢流，机床周围的地面也需要经常的清洁。Dann先生说：“每台机床每星期约损失4h的生产时间，再加上清洁所需的劳务费用，因此，这样的情况实在是无法让人接受。”

　　此外还包括每星期48gal(1gal=3.785dm3)冷却液的费用，以及超过2800gal水的费用，还有每星期2400gal的污水处理费和相应的环保费用。每年所需的机床清洁费用和劳务费用接近9000美元，而适当的污水处理费每年则超过112000美元。Dann先生说：“因此需要采取更好的办法解决这一问题。”

　　2006年，他在国际制造技术(机床)博览会(IMTS)上发现了这一解决方案。当时，一家传送带、过滤器和分离设备制造商Mayfran国际公司推荐了其VacuFilter冷却液清洁过滤系统。实际上，这一装置适用于任何类型切削液和润滑剂的过滤。该公司声称，除了需要将打磨过程中产生的细小砂粒从冷却液中过滤以外，该系统特别适合于磨削、珩磨、研磨、抛光、深孔钻加工及零件清洗等各种液体的过滤。这一结构小巧的过滤系统既可安装在车间的地面上，也可安装在地板下的地坑内，可为多台机床的冷却液提供过滤服务。公司将每一套过滤装置安装在两台砂带机之间的地面上，以便于冷却液的过滤。

　　该过滤装置通过由隔膜板支撑的一次性纸质过滤介质汲取被污染的液体，并过滤搜集固体污染物质。然后通过传送带拉动和传动该纸质过滤介质，包括该纸质过滤介质上所携带的污泥和微小砂粒，然后输送到排污区进行处理。该纸质过滤介质的导向通过传感器自动执行，并由该传感器监控真空泵的工作状态。随着污泥和砂粒在过滤介质上的不断聚积，干净冷却液与污染冷却液之间的压差也不断上升。当这些污泥和砂粒聚积到预定的水平时，就会向控制装置发送出一个信号，指示导向器开始动作。在导向周期中，向砂带机输送的冷却液流不会受到任何干扰。

　　VacuFilter过滤系统的设计采用一台真空泵，其零件数量较少，从而减少了维护保养的工作量，提高了设备的耐用性并延长了设备的使用寿命。过滤介质的选用根据不同的应用参数确定，如液体的类型、工件的材料及工艺类型和砂粒形状。该过滤系统不像以前车间里使用的那种磁性分离器，它可以有效地将泥沙从冷却液中过滤出去，包括非铁金属的颗粒