本發(fā)明專利技術(shù)公開(kāi)了一種電解加工電解液循環(huán)過(guò)濾系統(tǒng)及其控制方法，屬于電解加工技術(shù)領(lǐng)域，包括電解液槽，電解液循環(huán)裝置，電解液過(guò)濾裝置，電解液過(guò)濾監(jiān)控裝置以及電解液組分控制裝置，本發(fā)明專利技術(shù)采用兩條回路并聯(lián)過(guò)濾電解液，輸入加工區(qū)域電解液清潔度高；采用電解液過(guò)濾監(jiān)控裝置，對(duì)次級(jí)過(guò)濾器以及板框壓濾機(jī)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，電解加工過(guò)程中電解液循環(huán)過(guò)濾系統(tǒng)可靠性高；電解液組分控制裝置，對(duì)電解液PH值、電導(dǎo)率進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，工控機(jī)控制調(diào)液槽對(duì)應(yīng)電磁閥的通斷，確保了電解加工過(guò)程中電解液PH值、電導(dǎo)率的穩(wěn)定。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及一種電解加工電解液循環(huán)過(guò)濾系統(tǒng)及電解液過(guò)濾監(jiān)控方法、電解液組分控制方法，屬于電解加工
技術(shù)介紹
在電解加工過(guò)程中，在被加工工件腐蝕成型的同時(shí)，一定伴隨著大量的電解產(chǎn)物一電解泥，通常電解泥的體積比去除金屬體積要大100-200倍，它的組成主要是氫氧化物沉淀，在電解液中以絮狀形式存在。假使被加工工件是含碳金屬材料，由于碳是電化學(xué)反應(yīng)中活性最差元素，在電解加工過(guò)程中形成不溶解的微粒，則電解泥中還有石墨微粒。高碳 鋼中碳化物只以Fe3C形式存在，F(xiàn)e3C相的電極電位與碳相近，因此高碳鋼中含有1%碳，電解泥中就會(huì)存在15%的Fe3C不溶解微粒。電解加工過(guò)程中電解液作用為與陽(yáng)極及陰極組成進(jìn)行電化學(xué)反應(yīng)的電化學(xué)體系，實(shí)現(xiàn)所要求的電解加工過(guò)程；排除電解產(chǎn)物，控制極化，使陽(yáng)極溶解能正常、連續(xù)進(jìn)行；及時(shí)帶走電解加工過(guò)程中所產(chǎn)生的熱量。電解液循環(huán)過(guò)濾系統(tǒng)對(duì)陰、陽(yáng)極加工區(qū)域輸出的電解液及時(shí)進(jìn)行過(guò)濾處理，并不斷向加工區(qū)域輸入高速流動(dòng)的清潔電解液，以確保電解加工過(guò)程穩(wěn)定進(jìn)行。如果隨著電解加工過(guò)程進(jìn)行，電解液循環(huán)過(guò)濾系統(tǒng)過(guò)濾性能變差，將會(huì)導(dǎo)致(1)電解液循環(huán)系統(tǒng)中過(guò)濾器等器件發(fā)生電解泥堵塞現(xiàn)象，輸入加工區(qū)域的電解液流量下降，(2)輸入加工區(qū)的電解液中含有大量電解泥，加工區(qū)域電解液排熱性能變差，加工區(qū)域電解產(chǎn)物堆積無(wú)法及時(shí)排除。因此，電解液循環(huán)過(guò)濾系統(tǒng)不能穩(wěn)定運(yùn)行將直接影響電解加工過(guò)程的穩(wěn)定進(jìn)行，甚至?xí)a(chǎn)生短路現(xiàn)象，使陰、陽(yáng)極嚴(yán)重?zé)齻Ｄ壳半娊庖貉h(huán)過(guò)濾系統(tǒng)過(guò)濾方法主要包括多個(gè)電解液槽串聯(lián)過(guò)濾，電解液槽之間串聯(lián)板框壓濾機(jī)，電解液泵進(jìn)液口設(shè)置粗過(guò)濾器，在管路中設(shè)置精過(guò)濾器等。電解液槽串聯(lián)過(guò)濾即通過(guò)電解液槽之間的隔板將電解泥隔斷，電解液由隔板中部通液槽流通，以確保與電解液泵相連電解液槽的清潔，該方法過(guò)濾效果一般，通常需在電解液泵進(jìn)液口設(shè)置粗過(guò)濾器以及在管路中設(shè)置精過(guò)濾器；電解液槽之間串聯(lián)板框壓濾機(jī)進(jìn)行過(guò)濾，可以有效減少電解液槽的數(shù)量，且過(guò)濾效果也較好，但由于板框壓濾機(jī)電解泥堆積較快，需要頻繁對(duì)板框壓濾機(jī)的濾板、濾框進(jìn)行清洗，而電解加工過(guò)程中板框壓濾機(jī)發(fā)生電解泥堆積，將影響輸入加工區(qū)域電解液的流量，進(jìn)而對(duì)電解加工過(guò)程穩(wěn)定性產(chǎn)生影響。目前電解液循環(huán)主要依靠電解液泵，調(diào)壓閥，溢流閥以及電解液管路來(lái)實(shí)現(xiàn)，電解液泵不斷從電解液槽抽離電解液至陰、陽(yáng)極加工區(qū)域，調(diào)節(jié)調(diào)壓閥及溢流閥開(kāi)口大小可對(duì)輸入加工區(qū)域電解液流量和壓力進(jìn)行控制。電解液循環(huán)過(guò)濾系統(tǒng)運(yùn)行同時(shí)，需要對(duì)電解液過(guò)濾系統(tǒng)過(guò)濾狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，以保證電解液循環(huán)過(guò)濾系統(tǒng)長(zhǎng)期、穩(wěn)定運(yùn)行，尤其是在電解加工過(guò)程中，更要確保電解液循環(huán)過(guò)濾系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，以保證電解加工過(guò)程的穩(wěn)定運(yùn)行。目前，電解加工過(guò)程中電解液過(guò)濾監(jiān)控的自動(dòng)化程度還比較低，很多場(chǎng)合還需要工藝人員對(duì)電解液過(guò)濾狀態(tài)進(jìn)行判斷，急需對(duì)電解液過(guò)濾系統(tǒng)與電解加工系統(tǒng)進(jìn)行集成控制，以提高電解加工工藝的穩(wěn)定性和可控性。電解液組分控制包括對(duì)電解液溫度，電導(dǎo)率以及PH值的控制，電解加工過(guò)程中，電解液溫升較高，電導(dǎo)率波動(dòng)較大以及PH值較大的變動(dòng)均不利于電解液性能的充分發(fā)揮，電解液溫升較高，加工區(qū) 域電解液易沸騰、蒸發(fā)及形成空穴，引起陰、陽(yáng)極短路；電導(dǎo)率波動(dòng)較大引起加工間隙的較大變化，電解加工的成形精度難以保證，且加工間隙較小時(shí)，易引起短路；電解液PH值變化較大，即表明電解液中電解質(zhì)消耗較多，通常電解液偏堿性，加工區(qū)電解產(chǎn)物將更加難以排出，電解液的其他性能也將受到影響。因此，對(duì)電解液組分的精確控制才能確保電解液穩(wěn)定的電化學(xué)特性，物理特性以及穩(wěn)定性，以提高電解加工過(guò)程的穩(wěn)定性以及加工精度。目前國(guó)內(nèi)對(duì)電解液組分的控制自動(dòng)化程度還相對(duì)較低，通常都是在工藝試驗(yàn)以及工業(yè)生產(chǎn)之前，使用PH計(jì)，密度計(jì)對(duì)電解液的PH值，電導(dǎo)率進(jìn)行控制，而電解加工過(guò)程中對(duì)電解液組分缺乏嚴(yán)格的監(jiān)控和調(diào)整，德國(guó)EMAG電化學(xué)加工電解液循環(huán)過(guò)濾系統(tǒng)，已配備電解液PH值、電導(dǎo)率精確控制系統(tǒng)，結(jié)合自身研制的振動(dòng)進(jìn)給技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)整體葉盤葉盆、葉背以及進(jìn)排氣邊的優(yōu)質(zhì)、高效加工。在剃須刀靜刀蓋群縫加工中，由于加工時(shí)間較短，通常在2分鐘左右，單次加工電解液組分變化極小，但多次加工后仍需對(duì)電解液組分進(jìn)行反復(fù)調(diào)整；而整體葉盤的粗加工，由于單個(gè)葉盆、葉背加工時(shí)間通常在I小時(shí)左右，電解液組分將會(huì)發(fā)生較大變化，為了提高葉盆、葉背的加工精度，電解加工過(guò)程中需要對(duì)電解液組分進(jìn)行精確控制。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)針對(duì)目前電解液循環(huán)過(guò)濾系統(tǒng)及其控制方法的不足，提出一種多回路并聯(lián)過(guò)濾的電解液循環(huán)過(guò)濾系統(tǒng)，并對(duì)回路中板框壓濾機(jī)以及管路中次級(jí)過(guò)濾器進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，提高了電解液循環(huán)過(guò)濾系統(tǒng)過(guò)濾性能及穩(wěn)定性，而本專利技術(shù)的電解液組分控制方法實(shí)現(xiàn)了對(duì)電解液PH值、電導(dǎo)率的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，并通過(guò)工控機(jī)控制調(diào)液槽對(duì)應(yīng)電磁閥的通斷，確保了電解液穩(wěn)定的PH值、電導(dǎo)率，提高了電解加工過(guò)程的穩(wěn)定性以及加工精度。為了實(shí)現(xiàn)上述專利技術(shù)目的，本專利技術(shù)的技術(shù)方案是 一種電解加工電解液循環(huán)過(guò)濾系統(tǒng)，該系統(tǒng)對(duì)電解加工系統(tǒng)輸出的電解液進(jìn)行過(guò)濾之后重新輸回至電解加工系統(tǒng)，電解加工系統(tǒng)輸出的電解液分為兩個(gè)回路，第一回路為電解液經(jīng)三級(jí)串聯(lián)的電解液槽過(guò)濾后至電解液槽I，前兩級(jí)電解液槽即電解液槽II和電解液槽III中均設(shè)置有過(guò)濾板；第二回路為電解液依次經(jīng)板框壓濾機(jī)、冷卻水循環(huán)機(jī)同樣輸送至電解液槽I并與第一回路的電解液匯流；匯流后的電解液經(jīng)電解液泵抽離，依次經(jīng)過(guò)初級(jí)過(guò)濾器、電解液泵、調(diào)壓閥、次級(jí)過(guò)濾器輸回至電解加工系統(tǒng)中。作為改進(jìn)，本專利技術(shù)還設(shè)置有電解液過(guò)濾監(jiān)控裝置，該裝置包括設(shè)置在冷卻水循環(huán)機(jī)出液口后側(cè)的流量變送器，分別設(shè)置在次級(jí)過(guò)濾器前后兩側(cè)的壓力變送器II、壓力變送器I;流量變送器、壓力變送器II、壓力變送器I均通過(guò)信號(hào)線連接至數(shù)據(jù)采集卡，數(shù)據(jù)采集卡再連接工控機(jī)，工控機(jī)同時(shí)控制電解液泵，板框壓濾機(jī)，以及電解加工系統(tǒng)的數(shù)控運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)、電解加工電源的通斷。進(jìn)一步的，本專利技術(shù)還設(shè)有電解液組分控制裝置，該裝置包括浸沒(méi)于電解液槽I電解液中的PH測(cè)量電極和電導(dǎo)率測(cè)量電極，PH測(cè)量電極通過(guò)信號(hào)線連接PH變送器主機(jī)、電導(dǎo)率測(cè)量電極通過(guò)信號(hào)線連接電導(dǎo)率變送器主機(jī)；之后兩個(gè)主機(jī)均與數(shù)據(jù)采集卡信號(hào)線連接；此外該裝置還設(shè)有若干個(gè)調(diào)液槽，每個(gè)調(diào)液槽中裝有用于調(diào)節(jié)電解液電導(dǎo)率及PH值的溶液，每個(gè)調(diào)液槽經(jīng)各自的電磁閥控制流量并連接至電解液槽I，而各電磁閥均通過(guò)信號(hào)線連接至工控機(jī)。此外，本專利技術(shù)還提供了該電解加工電解液循環(huán)過(guò)濾系統(tǒng)的控制方法 1)當(dāng)壓力變送器II、壓力變送器I之間的壓力差值超過(guò)O.IMpa，工控機(jī)的故障判定系統(tǒng)判定次級(jí)過(guò)濾器非正常工作，關(guān)斷電解液泵，板框壓濾機(jī)以及電解加工系統(tǒng)的數(shù)控運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)、電解加工電源； 2)當(dāng)流量變送器反饋的流量值與設(shè)定值誤差超過(guò)25%，工控機(jī)的故障判定系統(tǒng)判定板框壓濾機(jī)非正常工作，關(guān)斷電解加工系統(tǒng)的數(shù)控運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)、電解加工電源，以及電解液泵、板框壓濾機(jī)； 3 ) 當(dāng) P H 測(cè)量 電極 測(cè)定 的 P H 值為 7^ PH < 7. 5時(shí)，判定電解液PH值正常；當(dāng)PH > 7. 5時(shí)工控機(jī)控制調(diào)液槽II的電磁閥I打開(kāi)，調(diào)液槽II中儲(chǔ)存的高濃度乙二胺四乙酸溶液流入電解液槽I，調(diào)節(jié)電解液PH值至正常水平； 4)當(dāng)電導(dǎo)率測(cè)量電極測(cè)定的電解液電導(dǎo)率與設(shè)定值誤差在本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種電解加工電解液循環(huán)過(guò)濾系統(tǒng)，該系統(tǒng)對(duì)電解加工系統(tǒng)(1)輸出的電解液進(jìn)行循環(huán)過(guò)濾之后重新輸回至電解加工系統(tǒng)(1)，其特征在于，電解加工系統(tǒng)(1)輸出的電解液分為兩個(gè)并聯(lián)回路，第一回路為：電解液經(jīng)三級(jí)串聯(lián)的電解液槽過(guò)濾后至電解液槽I(23)，前兩級(jí)電解液槽即電解液槽II(25)和電解液槽III(33)中均設(shè)置有過(guò)濾板；第二回路為：電解液依次經(jīng)板框壓濾機(jī)(29)、冷卻水循環(huán)機(jī)(28)同樣輸送至電解液槽I(23)并與第一回路的電解液匯流，匯流后的電解液經(jīng)電解液泵(18)抽離，依次經(jīng)過(guò)初級(jí)過(guò)濾器(19)、電解液泵(18)、調(diào)壓閥(10)、次級(jí)過(guò)濾器(7)輸回至電解加工系統(tǒng)(1)中。
【技術(shù)特征摘要】
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：趙建社，劉青海，王峰，李龍，王福元，楊育平，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：南京航空航天大學(xué)，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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