图1  对机床冷却润滑系统进行节能监测是非常有价值的

在金属加工领域，能源是一个重要话题。即使在机床设备的冷却系统中，通过精确设计也能节约大量能源。而现有机床设备的冷却系统是否值得改造，可以通过检验来加以评定。利用Knoll机床制造厂研发的E-Pass系统，可以在设备运行的同时对机床冷却润滑系统的节能潜力进行检验。

设备的技术改造只有在经济效益的推动下才能得以实施。利用Knoll机床制造厂研发的E-Pass系统，可以在设备运行的同时对机床冷却润滑系统的节能潜力进行检验。仅需1h，用户就能够判断其高压冷却泵是否值得加装变频器进行技术改进。从众多企业的实践经验中得知：在冷却润滑系统管理中，通过准确合理的参数设置，并采取必要的措施，可以挖掘出很大的节能潜力。对机床冷却润滑系统进行节能监测是非常有价值的（图1），而Knoll机床制造厂的此检测系统的投资回收期大约只需要一年的时间。

电子调节节约能源

在机械加工设备中，为机床提供高压冷却液的冷却润滑泵有着很大的节能潜力。Knoll公司研发生产的KTS螺杆泵就是一种自吸式高压冷却泵，它以很小的脉动、很高的效率以及很长的使用寿命而著称（图2）。

若配备变频器，其所需的驱动力将大大地减小，并能够根据压力和流量的变化以最佳转速运行。与配备了限压阀的冷却泵相比，用户可以节约高达70%的能源。另外，由变频器驱动的冷却泵还能将传导到冷却液和外界环境中的热量降至最低。另外，通过此驱动方式还能延长冷却泵的使用寿命。

冷却润滑泵压力和流量的电子调节技术不仅可以配备在新购置的机床设备中，而且用户现有设备的冷却润滑系统也可以补装变频器。用户只需要考虑一个问题，即补装变频器是否值得。因为冷却润滑泵的节能潜力与诸多因素相关，例如机床以及润滑泵的使用时间、机床设备的加工方式、所使用的刀具和电价等。企业的生产过程是非常复杂的，而且各个企业也不尽相同。为了确定真实有效的投资回收期以及可靠的改进方案，就要对企业的生产过程进行精确地评估。

利用Knoll公司研发生产的E-Pass系统，可以在短时间内对处于生产过程中的机床设备的冷却润滑系统做出准确的节能潜力评估，并获取重要数据。这一软件还能计算出补装变频器后准确的投资回收期。

图2  Knoll公司研发生产的KTS螺杆泵是一种自吸式的高压冷却泵。它以很小的脉动、很高的效率以及很长的使用寿命而著称

必要的前期准备

用户在投资技术改造之前可以先回答5个简单的问题，来测试使用E-Pass系统是否值得。这5个问题都可以用简单的“是”或“否”来回答。若答案中有3个“是”，则值得利用E-Pass进行测试；若五个答案都是“是”，则无需测试就可以补装变频器，因为这表示：从经济角度讲，对此冷却润滑系统进行节能改造是非常合理的。

值得采用变频器调节技术的设备多是铝合金铸件的切削加工机床。因为在加工铝合金铸件时需要使用多种切削刀具，其中就包括需要高压内冷的刀具。冷却系统的压力变化取决于所使用的刀具和加工工序。另外，还有一些企业长年加工相同的工件或者同类型的工件。

高压泵的使用寿命也是一个重要因素，对12~24个月的投资回收期有着直接影响。理想情况下，企业是三班制生产的，也就是说机床设备每年的工作时间约为6000~8000h。而冷却润滑泵的设计一般是根据刀具冷却润滑所需的最大压力以及最大流量来设计的。例如，小型刀具和钻头，它们切削时的功率一般都远远低于冷却润滑泵的功率。也就是说，设备可以利用较低的转速有效提供冷却润滑液，这就为变频器调节的冷却泵提供了节能潜力。利用经验公式可以计算出节约的能源，即转速降低50%就相当于节约了500W的功率。在调节量固定的压力限压阀中，这些多余的能量最终转变成热能浪费掉。

若用户需要使用E-Pass系统，Knoll公司的润滑泵专家会到生产现场为用户服务。设备仅需停机15min，就能安装好检测仪器。然后，在计算机中输入所需数据，如年工作时间、电力价格以及补装变频器的投资额等。安装好的检测设备会在加工过程中对整个加工过程进行检测，得出真实的流量数据和相应的压力数据。

完成检测后，计算机开始计算额定转速和固定转速之间的差异，从而折算出最大的节能量。无论是车间内的集中冷却，还是将冷却设备安装在机床上，软件程序都能全面考虑各项因素并计算出变频调节所能节约的冷却功率。

快速得出检测结果

完成冷却系统检测之后，就可以得出准确的节能数据和投资回收期数据。这一检测过程的另一个附加用途是：可以根据检测到的数据对高压冷却泵的工作状况进行评估。必要时，可在补装变频器的同时更换新的冷却泵。

补装变频器的工作量非常简明。若电气控制柜中还有安装变频器的空间，则可把变频器安装在电气柜中。即使电气柜中没有空间，也可以在机床处找到合适的安装位置。