徐賀 徐立黎

廣州市方川潤滑科技有限公司

本文介紹了自主研發(fā)設計的一種機床快速清洗機的性能特點及應用情況，并對研發(fā)產(chǎn)品與傳統(tǒng)機床清洗設備在技術、經(jīng)濟方面的優(yōu)劣進行了分析比較。

2016年11月7日最高人民法院審判委員會第1698次會議、2016年12月8日最高人民檢察院第十二屆檢察委員會第58次會議通過《關于辦理環(huán)境污染刑事案件適用法律若干問題的解釋》[1]，自2017年1月1日起施行，已明確將環(huán)境污染上升為刑事責任。

面對國家的嚴厲監(jiān)管，沒有哪個企業(yè)敢觸碰這個底線。新的法律法規(guī)的執(zhí)行將會改變以前的監(jiān)管模式。環(huán)保意識將會隨著新的法律法規(guī)的推行而逐步加強。

由于環(huán)保原因，金屬加工液的處置越來越引起人們的重視。處理廢金屬加工液時，需要遵守當?shù)仃P于廢液處理的管理條例。對于企業(yè)和操作人員而言，為了降低金屬加工液處理費用，除了強調應選擇最好的金屬加工液之外，還可以努力改進供液方法，優(yōu)化供液參數(shù)和加強使用管理，以延長切削液的使用壽命，或將使用過的金屬加工液進行廢液處理或者廢油再生，以達到降低廢液處理量和循環(huán)利用的目的[2，3]。

在機械加工過程中廣泛使用的切削液通常含有礦物油、動植物油、表面活性劑、極壓添加劑、防霉殺菌劑、各種金屬離子和懸浮物等。使用后的切削液廢液若直接排放，對水資源和土壤有嚴重的危害。在大力開發(fā)對生態(tài)環(huán)境和人類健康副作用小、加工性能優(yōu)越、對人和環(huán)境完全無害的綠色切削液的同時，發(fā)展研究推廣切削液廢液處理的新技術是現(xiàn)代乃至未來的一個重要課題。然而，在當前的技術條件下，切削液廢液的處理過程仍較為繁瑣，且成本很高，在市場競爭異常激烈且與環(huán)保有關的法規(guī)和標準日益苛刻的今天，人們在使用切削液的同時也伴隨著環(huán)境問題的發(fā)生。因此，迫切需要一種適合當前發(fā)展現(xiàn)狀的處理手段來解決這些問題。

當人們花費大量人力、物力研究切削液廢液的處理方式時，筆者及所在技術團隊研究設計了一種機床快速清洗機，用于維護并提高切削液的使用壽命，大大減少廢液的排放，治水于源頭，防范于未然。目前，研發(fā)的產(chǎn)品已成功應用于國內多家大型機械加工企業(yè)。

本文介紹了自主研發(fā)設計的機床快速清洗機的開發(fā)應用情況，并進行了相應的技術經(jīng)濟分析。

機床清洗設備的使用現(xiàn)狀

長期以來，機械加工企業(yè)都是采用人工清洗的方法（圖1），效率低、清洗質量差且影響工人情緒。雖然國內外一些企業(yè)或團隊對機床清洗設備進行了研究設計，但無論從清洗效果還是經(jīng)濟效益角度看，尚未能實現(xiàn)規(guī)模化的市場應用。究其原因，主要在于所研發(fā)的機床清洗設備在使用過程中容易出現(xiàn)加工廢屑的堵塞故障，同時售價較為昂貴，不能滿足企業(yè)的成本控制要求，特別是小型機械加工廠的要求。進口、國產(chǎn)機床清洗設備及本文自主研發(fā)的機床清洗設備的對比見表1。

機床快速清洗機的開發(fā)及應用

機床快速清洗機簡介

圖1 人工清洗機床冷卻液槽

表1 進口、國產(chǎn)機床清洗設備及自主研發(fā)的集裝快速清洗機的對比

圖2 機床快速清洗機外觀

研發(fā)設計的機床快速清洗機（見圖2）采用負壓吸附和高壓噴射清洗方式。該設備為簡易型、循環(huán)型、多工位清洗機，主要由機殼、輸送管道、儲存箱、吸附系統(tǒng)、噴水清洗系統(tǒng)、過濾系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)、液位控制系統(tǒng)、安全系統(tǒng)組成，適用于金屬加工所用各種類型機床的快速清洗、在線維護。目前，該清洗機已成功申請到知識產(chǎn)權保護[4]。

機床快速清洗機的工作原理

清洗機床

利用220 V電壓啟動高壓噴射清洗槍（圖3）， 通過旋轉清洗槍噴頭，選擇合適的噴水形式，將機床工作臺面、角落、管路、冷卻液槽等黏附的各種雜質、污垢清洗去除。機床清洗前后效果對比見圖4。

清液、清渣

利用380 V超高電壓啟動清洗機，由渦輪機產(chǎn)生極大的吸附力，通過直徑為50 mm的大管徑管道將機床內清洗后的廢液、廢渣快速吸入到清洗機的儲存箱中，待儲存箱存滿至液位報警器報警后，將清洗機進口端管道拆除，連接上快速過濾器，將清洗機內廢渣、廢液分離，廢渣可交由材料商回爐再生利用，廢液可通過三級隔油池處理至達到排放指標，將達標的廢水排入工業(yè)排污管道，從而實現(xiàn)機床的清液、清渣（圖5）。機器配備的大管徑管道基本可以應對各種加工產(chǎn)生的各種切屑的吸附，對于清除部分細長的廢屑造成的機器堵塞，清洗機配備了螺旋式的閥門，亦可快速排除堵塞故障。油箱清洗前后效果對比見圖6。

機床快速清洗機的性能參數(shù)

機床快速清洗機的主要設計參數(shù)見表2。

機床快速清洗機的技術經(jīng)濟分析

市面常見機床清洗設備存在的問題分析

◇故障率大。市面常見機床清洗設備管道口徑小，由于廢渣的吸入，容易造成管路的堵塞。

◇適用范圍窄。市面常見清洗設備只適合于清除機床廢液，對于廢渣尚無法做到有效的清除，且不具備在線過濾功能。

圖3 高壓噴槍清洗機床

圖4 機床清洗前后效果對比

圖5 機床快速清洗機清除廢液、廢渣

◇作業(yè)范圍小。市面常見清洗設備吸附力小，使得單機定點作業(yè)輻射范圍小。

◇價格高。進口品牌設備的價格是所研發(fā)的機床快速清洗機的4～5倍。

機床快速清洗機的技術經(jīng)濟性分析

◇清洗效率高。相較于人工清洗，人力清洗1臺加工中心需2人，耗時3 h以上；使用機床快速清洗機只需1人，耗時30 min。

◇降低其他成本。經(jīng)過機床快速清洗機對切削液循環(huán)過濾，以及對機床各種污垢雜質的定期清理，可大大延長切削液的使用壽命，減少20%～50%的切削液使用量，減少切削液廢液排放帶來的處理費用。

◇操作簡單、容易上手。機床快速清洗機采用吸附、排空共用同一管道，全機只有2個按鈕，3個閥門控制，對于初學者，只需簡單培訓即可掌握操作指南。

◇適用范圍廣。機床快速清洗機采用渦輪增壓，配備清洗噴槍，可實現(xiàn)對機床內部各位置的有效清洗；同時配備了大管徑管道，可實現(xiàn)對機床各種切屑的有效清除。

◇作業(yè)范圍大。由于機床快速清洗機采用渦輪機作業(yè)，可產(chǎn)生相較于普通電機數(shù)倍的吸附力，使得同樣功率下較普通電機有更大的作業(yè)半徑。

圖6 切削液槽清洗前后對比

表2 機床快速清洗機的設計參數(shù)

◇故障率低且易排除。機床快速清洗機最容易發(fā)生的故障是排污口的堵塞。由于機床快速清洗機采用螺旋式的閥門排污口，使得萬一發(fā)生堵塞，亦可快速清除堵屑，使機床快速清洗機恢復正常作業(yè)。

◇清洗效果好。機床快速清洗機不僅可清除廢液，還可以清除黏附或結塊的廢渣，可實現(xiàn)對機床各種污垢、雜質等的清除，最大限度地將機床清洗干凈。

結束語

隨著國家對環(huán)保要求越來越嚴格、對勞動者保護越來越重視以及違規(guī)的處罰力度越來越大，金屬加工企業(yè)面臨的競爭和挑戰(zhàn)也越來越大。在機械加工的過程中，相關企業(yè)不應只在乎眼前的、可視的利益，而應注重企業(yè)的長遠利益和隱性利益，以實現(xiàn)企業(yè)的價值最大化，健康穩(wěn)步地跟上社會發(fā)展的步伐。隨著我國制造業(yè)的快速發(fā)展，環(huán)保法律法規(guī)的加嚴和實施效果不斷強化，機床快速清洗機必將具有廣闊的市場應用前景。

[1]“兩高”發(fā)布辦理環(huán)境污染刑事案件司法解釋[EB/OL].2016-12-26..http://mt.sohu.com/20161226/n476968639.shtml.

[2]潘傳藝，張晨輝.金屬加工潤滑技術的應用與管理 [M].北京：中國石化出版社，2010：251.

[3]王先會.金屬加工油劑應用技術[M].北京：中國石化出版社，2005：121.

[4]徐立黎.一種清潔機：中國，ZL 2012 2 0538655.0[P].2013-04-24.