CN104801796B - 参数实时可调的电解液精密控制系统及其工作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种参数实时可调的电解液精密控制系统及其工作方法,属于电解加工技术领域。该系统主要包括浊液罐(3)、缓冲罐(5)、清液罐(6)、取样调节罐(7)、陶瓷膜过滤器(13)、固液分离装置(1)、冷热交换装置(4)、恒温水浴装置(8)、机床回流水箱(2)以及多个自动调节阀、泵和传感器等。该系统可以实现电解液浊度的自动控制,可以精确的控制电解液温度和电解液的流速,可以在加工过程中稳定电解液的离子浓度或按需调整电解液的各离子浓度。本发明可与通用电解加工机床配套使用,基本满足电解加工中的对于电解液系统的需求。
Description
技术领域
本发明涉及一种参数实时可调的电解液精密控制系统及其工作方法,属于电解加工技术领域。
背景技术
电解加工作为特种加工的一个重要分支,由于其自身的优越性,通过几十年的发展,现已成为难切削材料的主要加工工艺手段,目前其重点领域是航空、航天、兵器等工业。电解加工的全套设备由机床、电源、电解液系统三个主要实体以及相应的操作、控制系统及其软件组成。电解液系统具有存储电解液,净化电解液,控制电解液参数等功能。电解液系统是电解加工设备中必不可少的一部分,是维持电解加工稳定、正常进行的重要保证。特别是对加工精度要求高的场合,电解液流场不但影响加工的稳定性,而且会通过电解液电导率的变化影响极间电场,从而影响加工精度。
电解加工中,电解液最重要的参数之一是电解液的电导率。电解液的电导率主要由电解液组分、浓度和温度决定。对于确定组成的电解液,其浓度和温度是影响电解液的电导率的主要参数。
在进行电解加工时,电解液的浓度越高,电导率越大,材料溶解速度越快,加工效率越高;电解液的浓度越低,电导率越小,材料溶解速度越慢,加工平衡间隙越小,加工精度会随之提高,同时,间隙变小能增强材料去除的定域性,减弱对非加工面的杂散腐蚀。因此,为了保证电解加工效率和加工精度,精确的、稳定的电解液浓度控制至关重要。
一般电解加工时,初始的电解温度设定在20—40℃,随着电解加工的进行,电解液的温度会很快的上升,电解液温度过高会导致电解液沸腾、蒸发,加工区局部会出现空穴,严重时会发生短路、烧伤工件;并有可能引出工装热膨胀过大,导致阴极和工件定位精度下降。以RR公司生产的零件为列,采用30% NaNO3的电解液,电流密度为120 A/cm2, 进行型孔加工,电解液入口的温度为35℃,经过电化学反应后,出口的电解液温度达到了65.5℃,加工一个零件,温度增加了30.5℃。温度上升,则电导率上升,致使加工间隙变大,工件尺寸变大。根据RR公司的经验,温度每增加1℃,加工的零件尺寸增加0.03-0.06 mm。
同时,电解加工过程中电解液有碱化现象,这种现象会引起电极电位的变化,最终影响到零件的加工质量、加工速度、加工时的电流效率。随着酸碱度的升高,阳极表面氧化膜更加难以溶解,就可能引起加工面结疤甚至产生火花、短路;随着酸碱度的降低,不产生金属氢氧化物的沉淀物,这不利于电解液的净化和加工过程的进行。此外电解液的粘度高低亦是影响电解加工中需要注意的问题,粘度低的电解液流动性好,有利于对加工区小间隙的充填性,易实现小间隙加工。
目前,对于电解加工设备中关于电解液系统的研究较少,相关的研究具体如下所示:
2013年01月16日,申请号为CN201210393387.2的中国专利公开了一种电解加工电解液循环过滤系统及其控制方法,该系统采用两条回路并联过滤电解液,同时对电解液的酸碱度和电导率进行了实时监测,保证了电解液酸碱度和电导率的稳定。但该专利的参数调节方式只适用于非加工时使用,正常加工时调节滞后,同时该专利无法保证电解液的恒参数加工、变流量恒流速加工以及电解液粘度和温度的精确控制。
2014年03月26日,申请号为CN201310751421.3的中国专利公开了一种电解加工中电解液电导率在线控制装置和方法,该系统通过离子浓度差异导致电位差异原理制作了电导率传感器,通过电位差来实时控制电解液的电导率,但该系统的调节方法比较单一,同时该专利也无法保证电解液的恒参数加工、变流量恒流速加工以及电解液粘度和温度的精确控制。
2008年08月27日,申请号为CN200810020457.3的中国专利公开了一种叶片加工中主动控制式电解液流动方法及电解液循环系统,该发明专利中涉及的电解液系统可以实现电解液流动方法的转换,在一次电解加工过程中,可以实时变化电解液的流向,有助于消除因为电解液流向所带来的电解加工误差。但该专利只涉及到了电解液的变化流动,未涉及到电解液的温度、粘度、酸碱度、压力等其他重要参数的控制。
1990年04月04日,申请号为CN89214060.7的中国实用新型专利公开了一种电解液沉淀除渣供液装置,该专利由于采用电解工作液箱和电解沉淀箱两体结构,加工过后的电解液经过电解沉淀箱一段时间的沉淀后,通过管道将沉淀箱上层的澄清电解液注入电解液工作液箱,具有结构简单、操作方便、经济易控制等特点。但该装置不能实现电解液参数的实时监测和精确控制,过滤精度比较低。
2010年01月27日,申请号为CN200910183076.1的中国专利公开了一种微尺度脉冲电解射流加工系统及加工方法,其系统包含了电解液循环过滤系统,该循环系统主要通过电解液喷射装置内滤芯体和喷嘴来提高电解液的过滤效果、消除电解液脉动现象,并且使得电解液在高压脉冲直流电场作用下能被充分“负极化”,从而实现小孔、窄槽、微凹坑等微结构的优质高效加工。但该发明专利中,随着使用时间的增加,喷射装置喷射头易发生堵塞,装置易损坏;并且该系统不能对电解液的温度、粘度、酸碱度、压力等其他重要参数实现控制。
发明内容
发明目的:本发明的目的在于针对现有的电解加工中电解液系统的不足,提供一种参数实时可调的电解液精密控制系统及其工作方法。
技术方案及有效效果:
该参数实时可调的电解液精密控制系统包括固液分离装置、机床回流水箱、浊液罐、缓冲罐、清液罐、取样调节罐、恒温水浴装置、电解加工区、陶瓷膜过滤器。固液分离装置包括分离液入口、分离液出口;机床回流水箱包括机床回流次级入口、机床回流次级出口;浊液罐包括机床回流最终入口、浊液出口、加工区回流入口、过滤液回流入口、分离液回流入口,其中浊液出口分为浊液分离出口、浊液过滤出口;缓冲罐包括缓冲液出口、缓冲液入口;清液罐包括清液入口、清液出口;取样调节罐包括调节液入口、调节液出口;恒温水浴装置包括电解液入口、电解液出口、恒温水入口、恒温水出口;电解加工区包括第一电解液入口、第二电解液入口、电解液回流出口、机床回流出口;陶瓷膜过滤器包括过滤液入口、过滤液出口、过滤液回流出口。固液分离装置的分离液入口与浊液罐的浊液分离出口相连,固液分离装置的分离液出口与浊液罐的分离液回流入口相连;机床回流水箱的机床回流次级入口与电解加工区的机床回流出口相连,机床回流水箱的机床回流次级出口与浊液罐的机床回流最终入口相连;浊液罐的加工区回流入口与电解加工区的电解液回流出口相连,浊液罐的浊液过滤出口与陶瓷膜过滤器的过滤液入口相连,浊液罐的过滤液回流入口与陶瓷膜过滤器的过滤液回流出口相连;缓冲罐的缓冲液出口与清液罐的清液入口相连,缓冲罐的缓冲液入口与陶瓷膜过滤器的过滤液出口相连;清液罐的清液出口与取样调节罐的调节液入口相连;取样调节罐的调节液出口与恒温水浴装置的电解液入口相连;恒温水浴装置的电解液出口与电解加工区的第一电解液入口、第二电解液入口相连。此外,该参数实时可调的电解液精密控制系统还包括离子浓度调节罐组,离子浓度调节罐组由若干盛有不同离子浓度调节剂的贮液罐组成,每个贮液罐分别与浊液罐、缓冲罐、清液罐、取样调节罐的离子浓度调节液入口相连。该参数实时可调的电解液精密控制系统还包括冷热交换装置,冷热交换装置(的出口分别与浊液罐、缓冲罐、清液罐的调温水输入口相连,冷热交换装置的入口分别于浊液罐、缓冲罐、清液罐的调温水输出口相连。
浊液罐、缓冲罐、清液罐、取样调节罐均安装有液位传感器、温度传感器、离子浓度传感器。机床回流水箱安装有液位传感器;恒温水浴装置与电解加工区相连的两条管路上分别装有温度传感器、离子浓度传感器组、压力传感器、电动调节阀、电磁流量计;电解加工区的电解液回流出口与浊液罐的加工区回流入口相连的管路上装有电磁流速计、电磁流量计。此外,浊液罐还安装有在线浊度检测仪。
浊液罐中的电解液通过陶瓷膜进料泵进入陶瓷膜过滤,陶瓷膜过滤器中的电解液经过陶瓷膜循环加压泵进行加压,通过陶瓷膜的电解液由过滤液出口输送至缓冲罐中,未通过陶瓷膜的电解液由过滤液回流出口输送至浊液罐中,缓冲罐中的电解液经过泵输送至清液罐中,清液罐经过泵输送至电解加工区。该系统除了上述过程,其特种还在于包括以下几种调节模式,任意一种或几种模式能够根据需要同时工作。1、温度精密调节模式:系统根据浊液罐、缓冲罐、清液罐上的温度传感器信号,实时控制浊液罐、缓冲罐、清液罐的调温水入口、调温水输出口的阀的开度以及调温水的温度,以快速达到电解液温度的阶梯调节,使电解液的温度快速稳定在预设值;通过最终系统出口恒温水浴装置,实现对电解液温度的最终补偿,以达到电解液温度的精密控制;2、变流量恒流速模式:在电解加工过程中,随着加工的进行,电解加工的间隙逐渐的趋近平衡间隙,对于变化的加工间隙,保证间隙内流场参数的一致性对于电解加工精度的保证、电解加工的稳定性具有很大的意义。系统根据电解加工区的第一电解液入口、第二电解液入口和电解液回流出口的电磁流量计的信号,控制与第一电解液入口、第二电解液入口相连的两条管路上的电动调节阀和溢流管路上的电动调节阀协调工作,使进入夹具的电解液能够快速调节并稳定在一定流速状态,以保证电解加工过程中电解液流速的恒定。3、恒浓度及变浓度加工模式:系统根据浊液罐、缓冲罐、清液罐上的离子浓度传感器的多个信号,实时控制浊液罐、缓冲罐、清液罐与离子浓度调节罐组相连管路的自动调节阀开度的大小,以达到电解液各离子浓度的阶梯调节,使电解液的各离子浓度逐渐稳定在预设值;通过控制取样调节罐与离子浓度调节罐组相连管路的自动调节阀大小,可以快速调节电解液各离子浓度的大小,以保证电解加工过程中电解液各离子浓度恒定;或者通过控制取样调节罐与离子浓度调节罐组相连管路的自动调节阀大小,可以快速调节电解液各离子浓度的大小,以保证电解加工过程中可以实现变参数电解加工。系统根据浊液罐中的在线浊度检测仪中的信号、用户设定的浊度警戒值和浊度安全值,实时控制固液分离设备的分离液入口与浊液罐的浊液分离出口之间管路的泵的启停,使浊液罐中的浊度始终保持低水平状态,保证了陶瓷膜过滤器始终处于低负荷工作状态,提高了系统的使用寿命;
通过浊液罐、缓冲罐、清液罐与冷热交换装置的互联,通过改变冷热交换量,时罐体的温度逐渐接近系统设定的温度,达到了温度阶梯调节的作用,通过恒温水浴装置保证了电解液温度的最终稳定,对于电解加工的稳定性提高具有重要的意义,极大的提高了电解加工的精度。
通过离子浓度调节罐组和浊液罐、缓冲罐、清液罐互联,通过改变各离子浓度调节罐组调节液的量,使罐中的电解液离子浓度逐步接近系统设定的离子浓度,通过取样调节罐的快速稳定和调节功能,实现了电解液离子浓度的稳定或者快速调节功能。对于提高电解加工的稳定性、加工精度的提高、电解加工的多样性均具有重要意义。
通过电解加工区的进出口的电磁流量计的信号,通过协调控制电解液系统出口和溢流的自动调节阀工作,使进入电解加工区的电解液快速调整到恒流速模式,对于电解加工过程的稳定具有一定意义,可以提高电解加工的重复精度。浊液罐的结构如下,罐体内部内置螺旋状的流道。浊液进入浊液罐时从螺旋状流道表面进入,沿着螺旋状流道最终到达浊液罐底部,可以使电解液浊液中的杂质快速的沉淀,减小了陶瓷膜过滤器的工作负荷,提高了电解液系统的工作效率。
浊液罐、缓冲罐、清液罐罐体均由内壁、外壁、填充物三部分组成,内壁材质均为聚丙烯材质,外壁材质为铝皮,填充物为石棉,可以极大程度减小系统热量的损耗,减小了冷热交换装置的工作负荷,减小了电解液温度的控制的难度。
系统中陶瓷膜过滤器过滤液回流出口至浊液罐的过滤液回流入口之间还安装有反冲排气管路,它由第一排气管路和第二排气管路组成,其中第一排气管路一段与陶瓷膜过滤器的过滤液回流出口相连,另一端与浊液罐的过滤液回流入口相连,第一排气管路的管径为300-500mm;第二排气管路为倒L型,其一段与浊液罐的过滤液回流入口相连,另一端安装有过滤网,并与大气相连。反冲排气管路可以卸掉陶瓷膜过滤器反冲过程中的大部分压力,保证陶瓷膜过滤器的正常运行,延长陶瓷膜过滤器的使用寿命。
附图说明
图1参数实时可调的电解液精密控制系统流程简图;
图2参数实时可调的电解液精密控制系统流程图;
图3陶瓷膜过滤器设备简图;
图4浊液罐的结构示意图;
图5反冲排气管路示意图;
图中标号名称:1、固液分离装置,2、机床回流水箱,3、浊液罐,4、冷热交换装置,5、缓冲罐,6、清液罐,7、取样调节罐,8、恒温水浴装置,10、电解加工机床,11、电解加工区,12、离子浓度调节罐组,13、陶瓷膜过滤器,14、陶瓷膜进料泵,15、陶瓷膜循环加压泵,16、陶瓷膜过滤筒体,17、反冲自动调节阀,18、陶瓷膜反冲气罐,19、增压管路,20、反冲管路自动调节阀,21、出液管路自动调节阀。
图1中接口名称:1-1、分离液入口,1-2、分离液出口,2-1、机床回流次级入口,2-2、机床回流次级出口,3-1、机床回流最终入口,3-2、浊液出口,3-2-1、浊液分离出口,3-2-2、浊液过滤出口,3-3、加工区回流入口,3-4、过滤液回流入口,3-5、分离液回流入口,5-1、缓冲液出口,5-2、缓冲液入口,6-1、清液入口,6-2、清液出口,6-3、溢流口,7-1、调节液入口,7-2、调节液出口,8-1、电解液入口,8-2、电解液出口,8-3、恒温水入口,8-4、恒温水出口,11-1、第一电解液入口,11-2、第二电解液入口,11-3、电解液回流出口,11-4、机床回流出口,13-1、过滤液入口,13-2、过滤液出口,13-3、过滤液回流出口。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施过程作如下详细介绍
实施本发明“参数实时可调的电解液精密控制系统及其工作方法”,如图1所示,该系统主要装置包括:陶瓷膜过滤器13、浊液罐3、缓冲罐5、清液罐6、取样调节罐7、恒温水浴装置8、热交换设备4、多个离子浓度调节罐组12、固液分离装置1、控制柜、多个传感器以及自动调节阀等。
电解液精密过滤部分主要部件包括浊液罐3、陶瓷膜过滤器13、缓冲罐5、固液分离设备1以及多个自动调节阀和传感器等,电解液精密过滤部分可以稳定地控制电解液的粘度,提高电解液的使用效率,保证电解加工区流场的稳定性;电解液参数精确控制部分主要实现电解液温度、溶液中各离子浓度以及电解液流量的自动控制,具体如下:1)通过浊液罐3、缓冲罐5、清液罐6实现电解液温度的阶梯调节,通过电解液出口处的恒温水浴装置8对电解液温度实现最终补偿,保证了进入电解加工区电解液温度的精确控制;2)通过多个离子浓度调节罐组12等实现电解液离子浓度的多参数阶梯控制,通过取样调节罐7和多个离子浓度调节罐组12的协调工作实现电解加工的恒参数或者变参数加工;3)通过电解液出口和溢流的电控调节阀可以实现电解液在电解加工过程中保持变流量恒流速运动。
该系统控制方式采用自动控制,开启系统之后,设定相关的电解液参数,等待系统运行、参数稳定之后即可以开始加工,加工结束后,关闭系统。
具体步骤如下:
步骤一: 查看相关管路、电源、阀门等,确认无误后,开启系统电源,设定相关参数,等待参数稳定;
步骤二:参数稳定后,电解加工区阴阳极供电,等待电流稳定,阴极开始进给;
步骤三:系统根据电解加工区进出口的电磁流量计信号,实时控制系统出口泵的电控调节阀和管道溢流的电控调节阀的协调工作,使进入电解加工区11的电解液保持变流量恒流速。
步骤四:系统通过浊液罐3、缓冲罐5、清液罐6各罐体上装置的高精度温度传感器信号,实时控制罐体中交换热量的液体的量和温度,使罐中的液体经过逐步调节,趋近于设定值,通过系统出口配有恒温水浴装置8,始终通过恒温水,沿着电解液流向的逆向,包裹着电解液管道。
步骤五:系统通过浊液罐3、缓冲罐5、清液罐6、取样调节罐7各罐体上以及电解加工区的离子浓度传感器信号以及设置的电解加工模式,实时控制各离子浓度调节罐进入各罐体量,保证罐中离子浓度精确控制在设置的精度。
步骤六:当缓冲罐5罐体上的液体传感器显示缓冲罐液位低于设定的低液位值时,陶瓷膜进料泵14开启,5秒钟后陶瓷膜加压泵15开启,陶瓷膜过滤液出液阀打开,陶瓷膜反冲阀和陶瓷膜排气阀关闭;陶瓷膜过滤器13设定的反冲时间到达时,陶瓷膜过滤器13进行反冲,陶瓷膜过滤液出液阀关闭,陶瓷膜反冲阀打开;陶瓷膜过滤器13反冲结束后,陶瓷膜过滤器排气阀打开;排气结束后,陶瓷膜过滤器13过滤液出液阀打开,反冲阀和排气阀关闭。在使用过程中,将重复上面动作。当缓冲罐5的液位高于设定的高液位值时,陶瓷膜过滤器13的陶瓷膜进料泵14和陶瓷膜循环加压泵15依次停止工作,陶瓷膜过滤器13的过滤液出液阀、陶瓷膜反冲阀、陶瓷膜排气阀均处于关闭状态。
步骤七:当清液罐6罐体上的液位传感器显示清液罐液位低于低液位设定值时,清液罐6与缓冲罐5之间的泵将会开启,电解液经过泵输送至清液罐6;当清液罐6的液位高于高液位设定值时,清液罐6与缓冲罐5之间的泵将会停止工作。
步骤八:当浊液罐3的浊度高于设定的高浊度值时,固液分离装置1将进行工作,直至浊液罐3中的浊度低于设定的低浊度值。
Claims (6)
1.一种参数实时可调的电解液精密控制系统,其特征在于:
该参数实时可调的电解液精密控制系统包括固液分离装置(1)、机床回流水箱(2)、浊液罐(3)、缓冲罐(5)、清液罐(6)、取样调节罐(7)、恒温水浴装置(8)、电解加工区(11)、陶瓷膜过滤器(13);
其中固液分离装置(1)包括分离液入口(1-1)、分离液出口(1-2);机床回流水箱(2)包括机床回流次级入口(2-1)、机床回流次级出口(2-2);浊液罐(3)包括机床回流最终入口(3-1)、浊液出口(3-2)、加工区回流入口(3-3)、过滤液回流入口(3-4)、分离液回流入口(3-5),其中浊液出口(3-2)分为浊液分离出口(3-2-1)、浊液过滤出口(3-2-2);缓冲罐(5)包括缓冲液出口(5-1)、缓冲液入口(5-2);清液罐(6)包括清液入口(6-1)、清液出口(6-2);取样调节罐(7)包括调节液入口(7-1)、调节液出口(7-2);恒温水浴装置(8)包括电解液入口(8-1)、电解液出口(8-2)、恒温水入口(8-3)、恒温水出口(8-4);电解加工区(11)包括第一电解液入口(11-1)、第二电解液入口(11-2)、电解液回流出口(11-3)、机床回流出口(11-4);陶瓷膜过滤器(13)包括过滤液入口(13-1)、过滤液出口(13-2)、过滤液回流出口(13-3);
固液分离装置(1)的分离液入口(1-1)与浊液罐(3)的浊液分离出口(3-2-1)相连,固液分离装置(1)的分离液出口(1-2)与浊液罐(3)的分离液回流入口(3-5)相连;机床回流水箱(2)的机床回流次级入口(2-1)与电解加工区(11)的机床回流出口(11-4)相连,机床回流水箱(2)的机床回流次级出口(2-2)与浊液罐(3)的机床回流最终入口(3-1)相连;浊液罐(3)的加工区回流入口(3-3)与电解加工区(11)的电解液回流出口(11-3)相连,浊液罐(3)的浊液过滤出口(3-2-2)与陶瓷膜过滤器(13)的过滤液入口(13-1)相连,浊液罐(3)的过滤液回流入口(3-4)与陶瓷膜过滤器(13)的过滤液回流出口(13-3)相连;缓冲罐(5)的缓冲液出口(5-1)与清液罐(6)的清液入口(6-1)相连,缓冲罐(5)的缓冲液入口(5-2)与陶瓷膜过滤器(13)的过滤液出口(13-2)相连;清液罐(6)的清液出口(6-2)与取样调节罐(7)的调节液入口(7-1)相连;取样调节罐(7)的调节液出口(7-2)与恒温水浴装置(8)的电解液入口(8-1)相连;恒温水浴装置(8)的电解液出口(8-2)同时与电解加工区(11)的第一电解液入口(11-1)、第二电解液入口(11-2)相连;
该参数实时可调的电解液精密控制系统还包括离子浓度调节罐组(12),离子浓度调节罐组(12)由若干盛有不同离子浓度调节剂的贮液罐组成,每个贮液罐分别与浊液罐(3)、缓冲罐(5)、清液罐(6)、取样调节罐(7)的离子浓度调节液入口相连;
该参数实时可调的电解液精密控制系统还包括冷热交换装置(4),冷热交换装置(4)的出口分别与浊液罐(3)、缓冲罐(5)、清液罐(6)的调温水输入口相连,冷热交换装置(4)的入口分别与浊液罐(3)、缓冲罐(5)、清液罐(6)的调温水输出口相连。
2.根据权利要求1所述的参数实时可调的电解液精密控制系统,其特征在于:
上述浊液罐(3)、缓冲罐(5)、清液罐(6)、取样调节罐(7)均安装有液位传感器、温度传感器、离子浓度传感器;
上述机床回流水箱(2)安装有液位传感器;
上述恒温水浴装置(8)的电解液出口(8-2)与电解加工区(11)的第一电解液入口(11-1)、第二电解液入口(11-2)相连的两条管路上均分别装有温度传感器、离子浓度传感器组、压力传感器、电动调节阀、电磁流量计;
上述电解加工区(11)的电解液回流出口(11-3)与浊液罐(3)的加工区回流入口(3-3)相连的管路上装有电磁流速计、电磁流量计;
上述浊液罐(3)还安装有在线浊度检测仪。
3.根据权利要求1所述的参数实时可调的电解液精密控制系统,其特征还在于:
所述的浊液罐(3)的结构如下,罐体内置有紧贴罐体内壁的螺旋状流道,流道呈中空结构,流道的横截面为长方形。
4.根据权利要求1所述的参数实时可调的电解液精密控制系统,其特征还在于:
所述的浊液罐(3)、缓冲罐(5)、清液罐(6)的罐体均由内壁、外壁、填充物三部分组成,内壁材质为聚丙烯材质,外壁材质为铝皮,填充物为石棉。
5.根据权利要求1所述的参数实时可调的电解液精密控制系统,其特征还在于:
所述陶瓷膜过滤器(13)的过滤液回流出口(13-3)至浊液罐(3)的过滤液回流入口(3-4)之间还安装有反冲排气管路,它由第一排气管路和第二排气管路组成,其中第一排气管路一端与陶瓷膜过滤器(13)的过滤液回流出口(13-3)相连,另一端与浊液罐(3)的过滤液回流入口(3-4)相连,第一排气管路的管径为300-500mm;第二排气管路为倒L型,其一端与浊液罐(3)的过滤液回流入口(3-4)相连,另一端安装有过滤网,并与大气相连。
6.根据权利要求1或2所述的参数实时可调的电解液精密控制系统的工作方法,其特征在于:浊液罐(3)中的电解液通过陶瓷膜进料泵(14)进入陶瓷膜过滤器(13),陶瓷膜过滤器(13)中的电解液经过陶瓷膜循环加压泵(15)进行加压,通过陶瓷膜的电解液由过滤液出口(13-2)输送至缓冲罐(5)中,未通过陶瓷膜的电解液由过滤液回流出口(13-3)输送至浊液罐(3)中,缓冲罐(5)中的电解液经过泵输送至清液罐(6)中,清液罐(6)中的电解液经过泵输送至电解加工区(11),加工区的电解液通过电解加工区(11)的电解液回流出口(11-3)直接回至浊液罐(3),加工区溢流出的电解液通过电解加工区(11)的机床回流出口(11-4)回至机床回流水箱(2),机床回流水箱(2)通过泵将电解液通过机床回流最终入口(3-1)输送至浊液罐(3);
该系统除了上述过程,其特征还在于包括以下几种调节模式,任意一种或几种模式能够根据需要同时工作:
第一种.温度精密调节模式:
系统根据浊液罐(3)、缓冲罐(5)、清液罐(6)上的温度传感器信号,实时控制浊液罐(3)、缓冲罐(5)、清液罐(6)的调温水输入口、调温水输出口的阀的开度以及调温水的温度,以快速达到电解液温度的阶梯调节,使电解液的温度快速稳定在预设值;通过最终系统出口恒温水浴装置(8),实现对电解液温度的最终补偿,以达到电解液温度的精密控制;
第二种.变流量恒流速模式:
系统根据电解加工区(11)的第一电解液入口(11-1)、第二电解液入口(11-2)和电解液回流出口(11-3)的电磁流量计的信号,控制与第一电解液入口(11-1)、第二电解液入口(11-2)相连的两条管路上的电动调节阀和溢流管路上的电动调节阀协调工作,使进入夹具的电解液能够快速调节并稳定在一定流速状态,以保证电解加工过程中电解液流速的恒定;
第三种.恒浓度及变浓度加工模式:
系统根据浊液罐(3)、缓冲罐(5)、清液罐(6)上的离子浓度传感器的多个信号,实时控制浊液罐(3)、缓冲罐(5)、清液罐(6)与离子浓度调节罐组(12)相连管路的自动调节阀开度的大小,以达到电解液各离子浓度的阶梯调节,使电解液的各离子浓度逐渐稳定在预设值;通过控制取样调节罐(7)与离子浓度调节罐组(12)相连管路的自动调节阀大小,可以快速调节电解液各离子浓度的大小,以保证电解加工过程中电解液各离子浓度恒定;或者通过控制取样调节罐(7)与离子浓度调节罐组(12)相连管路的自动调节阀大小,可以快速调节电解液各离子浓度的大小,以保证电解加工过程中可以实现变参数电解加工;
第四种.浊度控制模式:
系统根据浊液罐(3)中的在线浊度检测仪中的信号,实时控制固液分离装置(1)的分离液入口(1-1)与浊液罐(3)的浊液分离出口(3-2-1)之间管路的泵的启停,使浊液罐(3)中的浊度始终保持在低水平值。
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