超精油正压式集中过滤技术

2014-07-21汪燮民

轴承 2014年2期

汪燮民

(浙江五洲新春集团股份有限公司，浙江新昌 312500)

超精油应具有良好的冷却、润滑、防锈、清洗等性能，更应重视超精油的清洁度问题。超精油在重复使用过程中必须达到与工件加工质量要求相匹配的过滤精度，否则留存和悬浮在超精油中的细微油石、金属等粉末，会随超精油一起进入油石工作面与套圈滚道表面间的加工区域，对滚道表面粗糙度、加工纹理等产生影响。

目前集中供液过滤主要为无纺布负压过滤，由于过滤机结构的原因，脏液容易混入净液中；无纺布本身虽能起到一定的过滤作用，但无法明确过滤精度(供应规格只有克重和尺寸)；无纺布材料有弹性，显微结构疏密不匀，有熔融结合点，因此，很难保证需要的过滤精度。

1 正压式集中过滤系统

1.1 工作原理

正压式集中过滤系统如图1所示，其工作流程如图2所示。

图1 正压式过滤系统组成

图2 正压式过滤工作流程

超精机使用后的脏液通过回流管道自流回脏液箱，由脏液泵将脏液加压输入到过滤机封闭的过滤腔内，在压力作用下，脏液通过过滤网上预敷设的硅藻土滤层进入下箱体并流入净液箱内，由净液泵通过供液管道将净液输送到工作点。

1.2 工作循环过程

(1)在一个新的循环中，按下启动按钮，液压站启动，液压缸下压带动上箱体下降，使上箱体、滤网、衬网、下箱体之间形成一个密封的腔体。

(2)助滤机将混有硅藻土的超精油打入上箱体内，在滤网上形成一层均匀的助滤层。

(3)助滤层形成后，脏液泵启动，将脏液箱中脏液打入上箱体内，同时开始形成正压。脏液在压力作用下，经过硅藻土助滤层过滤后经滤网流入下箱体，经过下箱体的出液口流入净液箱中。

(4)随着过滤的持续进行，滤层上的固形物(主要是磨屑)逐渐增多，与硅藻土助滤层一起成为滤饼，上箱体内的压力随之缓慢增加。

(5)当上箱体内的压力达到系统设定值时，压力传感器发出信号，脏液泵停止供液。

(6)上箱体进气口打开，压缩空气进入，上箱体内尚未过滤的残液在压缩空气作用下透过滤饼、滤网继续过滤，直至滤饼中的油分压干。

(7)进气口关闭，液压缸带动上箱体向上运动。

(8)排屑机构带动滤网运转，将滤网上的滤渣带出机外；滤渣由毛刷刮落，落入集屑箱中；同时用净油将刮落滤渣的滤网冲洗干净，冲洗后的油回流脏液箱。

(9)液压站重新启动，液压缸下压带动上箱体下降，使上箱体、滤网、衬网、下箱体再次形成一个密封的腔体。

2 硅藻土助滤剂的应用

2.1 硅藻土助滤剂的作用原理[1]

硅藻土助滤剂主要通过下列3种作用将脏液中的固体杂质颗粒截留在硅藻土助滤层的表面和孔隙中，实现固液分离。

(1)筛分作用。筛分为一种表面过滤，当液体流经硅藻土时，硅藻土中的孔隙小于杂质颗粒的粒径，杂质颗粒不能通过而被截留下来。助滤层的表面可以当成一个筛面，将直径不小于(或略小于)硅藻土孔隙直径的固体颗粒从悬浮液中筛分出来，起到表面过滤的作用。由于轴承滚道超精产生的磨屑颗粒细小，所以筛分作用没有充分的反映出来。

(2)深度效应。深度效应是深层过滤的阻留作用。分离过程只发生在助滤层的内部，部分穿过滤饼(过滤开始后的助滤层)表面的杂质颗粒被硅藻土助滤层内部曲折的孔道和滤饼内部更细小的孔隙所阻留。这种截留与筛分作用在性质上均属于机械作用。

(3)吸附作用。吸附作用也可以看成是电吸引作用，主要取决于固体颗粒与硅藻土本身的表面性质。硅藻土的电位为负，绝对值大，吸附正电荷能力强，当比硅藻土内部孔隙还小的颗粒碰撞在多孔硅藻土内部表面时，被电荷所吸引；还有一种是带电颗粒间的相互吸引形成链团而黏附在硅藻土上。其与深度效应在轴承超精油过滤中起主要作用。

2.2 过滤过程

集中供液过滤的无纺布滤网孔隙很容易被脏液中的颗粒堵塞而阻止液体通过，影响过滤的正常连续进行。硅藻土助滤剂过滤方法是对杂质实施机械截留和利用硅藻土的吸附作用，滤网(图3)已经不再是参与过滤的主要构件，因此，硅藻土助滤剂过滤将表面过滤变为深层吸附过滤，产生更强的净化过滤作用。

图3 滤网表层放大图

硅藻土助滤剂具有独特的微孔结构和大的比表面积，硅藻土形成的滤饼具有高度的渗透性和吸附性，因此，截留精度可达0.1 μm[2]。

过滤过程如图4所示，在滤网上预涂硅藻土助滤剂，开始过滤并形成滤饼，过滤结束用压缩空气吹干滤饼，滤网带动滤饼移动并用压缩空气吹落滤饼和吹净滤网。预涂硅藻土助滤剂可以防止杂质(尤其是易变形的颗粒、胶状物等)阻塞滤网孔隙, 延长滤网使用寿命；提高小颗粒截留率, 获得高澄清度的滤液；过滤周期结束时易于卸除滤饼和洗涤滤网。