CN103551911A - 雾化切削液屏蔽装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种雾化切削液屏蔽装置，安装于数控机床设备中，其包括：电磁阀、流量控制阀、风屏管、电源控制器以及雾化液吸附装置。其中，所述电磁阀的一端连接电源控制器，另一端通过连通管连接至流量控制阀的进气口，用于控制压缩气体的启动或关闭；所述流量控制阀，其出气口一端分别通过连通管连接风屏管的两端，用于调节压缩气体的流量大小和分流；所述风屏管上开设有出风口，压缩气体在所述出风口处形成一道隐形的风屏；在机床顶部还设有雾化液吸附装置，用于吸附从机床顶部飞溅的雾化切削液。本发明解决了传统的数控机床在加工过程中产生的切削液容易破坏生产车间的环境质量也给操作者本身的健康状况带来严重伤害的问题。

Description

雾化切削液屏蔽装置

技术领域

本发明涉及机械设备加工技术领域，具体涉及一种数控机床中的雾化切削液屏蔽装置。

背景技术

随着各国机械制造业的快速发展，高效率、高精度的数控加工设备越来越多的应用于机械制造行业。加工过程中，为了达到零件加工润滑、冷却、冲洗、防锈的作用，切削液的使用必不可少。作为金属切削加工的重要辅助性配套材料，切削液对人体还是有一定危害的，首先是其添加剂的毒性，如常作为杀菌剂使用的酚醛类物质毒性很大；还有我们常用的效果较好的防锈剂如亚硝酸钠等，而国际上普遍认为它与铵盐在某些条件下会形成致癌物质亚硝胺。其次是对皮肤的危害，因矿物油、表面活性剂的脱脂作用，或因防腐杀菌剂的刺激性，及无机盐、有机胺等碱性物质的作用，容易导致皮肤干燥、裂口、红肿而发生皮炎。对呼吸器官的危害，这主要是使用切削液时产生一定刺激，如甲醛有极强的杀菌力，常在切削液中作杀菌剂，但它对人的掩鼻有强烈的刺激性，接触皮肤还会导致组织坏死。

目前，市场上的数控机床为适应于高速发展的产品加工需求，开发者基本把机床的开发点集中于如何提高加工效率、加工效果、加工精度和表面物理性能、降低制造成本、简化繁琐工序周转等问题，却很少以提高操作者的工作环境质量和保护操作者的健康为出发点开发机床对操作者的保护功能，而事实上很多在降低制造成本或提高加工效率的同时是以牺牲工作环境质量为代价的。零件在加工过程中会有大量的切削液飞溅的液滴从机床顶部散布到操作车间，导致整个加工车间的空气弥漫着切削液中碱性物质散发出的刺鼻气味；操作者在零件加工完成后打开机床安全操作门时大量的切削液雾滴会粘附人体的皮肤上和吸入呼吸道内，长期如此不但破坏了工作车间的环境也给操作者本身的健康状况带来严重的伤害。

发明内容

针对现有技术中存在的不足，本发明提供一种雾化切削液屏蔽装置，以解决传统的数控机床在加工过程中产生的切削液容易破坏生产车间的环境质量也给操作者本身的健康状况带来严重伤害的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种雾化切削液屏蔽装置，包括：电磁阀、流量控制阀、风屏管、电源控制器以及雾化液吸附装置，其中，

所述电磁阀，其一端连接所述电源控制器，另一端通过连通管连接所述流量控制阀，用于控制压缩气体的启动或关闭；

所述流量控制阀，其进气口一端通过连通管连接所述电磁阀，出气口一端分别通过连通管连接风屏管的两端，用于调节压缩气体的流量大小和分流；

所述风屏管，其两端分别通过所述连通管连接所述流量控制阀的出气口，所述风屏管上开设有出风口，压缩气体在所述出风口处形成一道隐形的风屏；

所述电源控制器，连接所述数控机床的主电源和电磁阀，用于对所述电磁阀供电并控制其本身的电压大小。

所述雾化液吸附装置，设于机床顶部，用于吸附从机床顶部飞溅的雾化切削液。

优选地，所述连通管为压缩空气管，用于压缩气体的传输。

优选地，所述风屏管上还固定有一卡合件，用于卡紧所述风屏管并调节风屏管的出风方向。

优选地，在所述风屏管外侧还安装有下外罩，用以遮盖所述雾化切削液屏蔽装置暴露在机床外侧的各部件。

优选地，在所述屏蔽装置上还设有上外罩，所述上外罩安装于机床安全操作门的外侧上方，用于防止风屏管吹出的风扩散，并使形成的所述风屏沿其路径流向机床内。

优选地，所述风屏管固定于机床安全操作门外侧下方位置，所述风屏管的出风口为间隔设置的若干小孔径开口。

优选地，所述雾化液吸附装置为一网状结构，所述固定网上涂有吸附材料，可吸附切削液中的有害物质。

优选地，所述固定网的大小与所述数控机床的外形大小相适应。

优选地，所述流量控制阀包括调节手轮、螺钉、阀芯、阀体、进气口以及出气口，其中，所述调节手轮用于控制压缩气体的流速，所述螺钉用于将所述调节手轮固定在阀体上，所述阀体借助所述阀芯的移动实现方向或流量的控制。

优选地，所述流量控制阀还包括一电子显示器，用于显示当前气压大小和流量值。

与现有技术相比，本发明所提供的雾化切削液屏蔽装置，达到了如下技术效果：

1）本发明仅仅利用机床本身和工厂本身的现有条件，再加上发明的一些部件组合而成，不仅节约了公司的开发成本，也降低了对机床本身的改造成本，使用过程中所有物件的使用周期较长，为非消耗件，降低了公司的运行成本，并提高工作效益。

2）本发明从提高操作者的工作环境质量和保护操作者的健康为出发点，开发机床对操作者的保护功能，此部分为现有数控机床的盲点，若把此技术广泛应用于数控机床中，不但能够提高加工车间的操作环境，也能为操作者的健康提供一道更为坚固的保护区，为“人机物料环”中“人”、“环”提供更优质的服务，为数控机床的发展提供更好的保障。

附图说明

图1为本发明实施例所述的雾化切削液屏蔽装置的连接关系示意图；

图2为本发明实施例所述的流量控制阀的结构示意图；

图3为本发明实施例所述的压缩气体管的结构示意图；

图4为本发明实施例所述的风屏管的结构示意图；

图5为本发明实施例所述的下外罩的结构示意图；

图6为本发明实施例所述的上外罩的结构示意图；

图7为本发明实施例所述的固定网的结构示意图；

图8为本发明实施例所述的卡合件的结构示意图；

图9为本发明实施例所述的雾化切削液屏蔽装置的工作示意图；

图10为本发明实施例所述的雾化液吸附装置的结构示意图。

具体实施方式

如在说明书及权利要求当中使用了某些词汇来指称特定组件。本领域技术人员应可理解，产品制造商可能会用不同名词来称呼同一个部件。本说明书及权利要求并不以名称的差异来作为区分部件的方式，而是以部件在功能上的差异来作为区分的准则。说明书后续描述为实施本发明的较佳实施方式，然所述描述乃以说明本发明的一般原则为目的，并非用以限定本发明的范围。本发明的保护范围当视所附权利要求所界定者为准。

以下结合附图对本发明作进一步详细说明，但不作为对本发明的限定。

如图1和图9所示，本发明实施例所述的一种雾化切削液屏蔽装置100，安装于数控机床设备中，其包括有：电磁阀20、流量控制阀40、风屏管50、电源控制器10以及雾化液吸附装置60。

所述电磁阀20，其一端和电源控制器10相连接，另一端通过一连通管30连接流量控制阀40，用于控制压缩气体的启动或关闭；所述电磁阀20，采用电磁控制的方式，可以是直动式电磁阀、分布直动式电磁阀或先导式电磁阀，通电时，电磁线圈产生电磁力把关闭件从阀座上提起，阀门打开；断电时，电磁力消失，弹簧把关闭件压在阀座上，阀门关闭。电磁阀开关启动后，在一个密闭系统中，对气体进行压缩做功，可以产生压缩气体，这样通过控制电磁铁的电流通断就控制了介质的运动。

所述流量控制阀40，其进气口一端通过连通管30连接所述电磁阀20，出气口一端分别通过连通管30连接所述风屏管50的两端，用于调节压缩气体的流量大小也可进行分流。流量控制阀是指在一定压力差下，依靠改变节流口液阻的大小来控制节流口的流量，从而调节执行元件(液压缸或液压马达)运动速度的阀类。进一步地，如图2所示，所述流量控制阀40包括调节手轮1、螺钉2、阀芯3、阀体4、进气口A以及出气口B，其中，所述调节手轮1用于调节压缩气体的流速，所述螺钉2用于将所述调节手轮1固定在阀体3上，所述阀体4借助所述阀芯3的移动实现方向或流量的控制。为了更方便的控制，我们可以将所述流量控制阀40设为数显流量控制阀，添加一个电子显示器，显示当前气压大小，或者流量值。被测水流或其他气流经阀门，冲击流量机芯内的叶轮，叶轮旋转与传感发讯器感应，使传感器发出与流量成正比的电讯号，流量电讯号通过导线送入电子计算器，经过计算器计算、微处理器处理后，其流量值显示出来。阀芯3可以采用手动阀芯或自动阀芯，手动阀芯是用人工来调节流量的，根据显示值来设定所需的流量值。自动阀芯是用来维持流量恒定的，即在管网压力变化时，自动阀芯就会在压力的作用下自动开大或关小阀口来维持设定流量数值不变。

参照图4，所述风屏管50，其两端分别通过所述连通管30连接于所述流量控制阀40的出气口B，所述风屏管50上设有出风口，压缩气体在出风口处将形成一道隐形的风屏501。所述风屏管50为一个空心的圆筒状管，管上间隔设有多个小孔径的出风口，出风口也可设置为一细长狭缝型，所述风屏管的形状可以设置为空心的长条形或其他形状，在此不作出任何限定。由于出风口有多个，且间隔设置在同一直线上，从外部看上去，出去的压缩气体近似形成一道屏障。作为一个优选的实施例，在所述风屏管50上还可以固定设置一个如图8所示的卡合件，用于卡紧所述风屏管50并调节风屏管50的出风方向。此外，在所述风屏管50外侧还可以安装一个如图5所示的下外罩，用以遮盖所述雾化切削液屏蔽装置100暴露在机床外侧的各部件。所述下外罩由垂直设置的两面挡板一体成型组成，在其中一面板上设有固定孔，螺钉可穿过所述固定孔固定住所述下外罩。所述下外罩的大小尺寸与风屏管50大小尺寸相适应。

所述电源控制器10，连接所述数控机床的主电源60和电磁阀20，用于对所述电磁阀20供电并控制其本身电压大小，使其与所述电磁阀20所需电压大小相匹配。当打开数控机床的主电源60时，所述电源控制器10通电，并控制其电压与所述电磁阀20所需电压相匹配，断电时，电磁阀20将关闭。

所述连通管30，设有至少三个，其中一个连接于所述电磁阀20和流量控制阀40的进气口A，另外两个连接于所述流量控制阀40的出气口B与风屏管50的两端，用于压缩气体的传输。空气具有可压缩性，经空气压缩机做机械功使本身体积缩小、压力提高后的空气叫压缩气体，压缩气体一般是作为一种动力源。优选地，如图2所示，本实施例中的连通管30采用压缩空气管，其为一软管，弹性类似橡胶，抗氧化，抗老化，抗腐蚀，可以运输耐压的气体或液体，内胶和外胶均可以采用EPDM/SBR混炼胶制成，高强力纤维编织。所述连通管30的长度可以根据实际需要任意改变。

所述雾化液吸附装置60，设于数控机床顶部，其形状可以是类似如图7所示的网状结构或者其他形状，网上具有多个开口，本实施中设计成中间多个固定孔的网，称其为固定网601。所述固定网601的大小与外形可根据机床的不同而随意改变。所述固定网上涂有一层吸附材料602或其他可以吸附有害气体的材料，用于吸附切削液中的有害物质，比如乳化液吸附材料，进一步提高了车间的环境质量。此外，可以在固定网的四边中央位置设置四个螺钉孔，用螺钉或其他插件对其进行固定住。参照图10，乳化液在转盘高速旋转下雾化，由于离心率较大，切削液的颗粒在离心力的作用下很有可能从机床顶部飞出（因为一部分数控机床顶部是开放式的），为预防此类现象的发生特设计了该雾化液吸附装置，防止切削液颗粒从顶部进入操作车间，污染空气。

作为一个优选的实施例，在所述屏蔽装置上还设有如图6所示的上外罩，所述上外罩具体安装于机床安全操作门的外侧上方，用于防止风屏管50吹出的风扩散，并使形成的所述风屏501沿其路径流向机床内，所述上外罩和下外罩的形状和大小可以根据实际情况作相应变换，不限于图中所示的情形。

安装所述雾化切削液屏蔽装置100的大致步骤为：首先将电源控制器10链接机床的主电源60上，电源控制器10控制电压大小，使其电压大小与电磁阀20所需电压大小匹配；再将电磁阀20与电源控制器10链接，电源控制器10为部件电磁阀20提供动力，电磁阀20控制屏蔽装置所需压缩气体的开关；连通管30可以看成三个部分，即总管、第一分管以及第二分管，总管一头与电磁阀20链接，另一头与流量控制阀40链接；第一分管的一头与部件流量控制阀40链接，另一头与风屏管50的左端接气口链接；第二分管的一头与流量控制阀40链接，另一头与风屏管50的右端接气口链接；待上述装置链接好后，再将风屏管50用卡合件固定到机床安全操作门外侧下方指定的位置并调节好出风方向；然后将流量控制阀40固定到机床控制台下方，方便操作者调节屏风装置出风口的大小；待上述装置都安装好后，再将部件下外罩安装在风屏管50的外侧，用以遮盖雾化雾化切削液屏蔽装置100暴露在机床外侧的各部件，对机床外观进行美化；然后将上位罩安装到机床安全操作门外侧上方，防止风屏管50吹出的风扩散，与风屏管50相互配合使形成的风屏501（或风帘）路径向机床内；待风屏装置安装好后，再安装机床顶部的乳化液吸附装置——固定网601，先将乳化液吸附材料602涂覆到固定网601上，然后将带有吸附材料的固定网601安装到机床顶部的指定位置，用于吸附掉乳化液中的有害物质，更好的提高了生产车间的环境质量。

再请参照图9和图10，当上述都安装好后，机床开启，电源控制器10从主电源上60处获得通电，电磁阀20活动动力，启动其开关压缩气体的功能；连通管30将压缩气体输送到流量控制阀40的进气口，然后压缩气体通过所述流量控制阀40分流，将压缩气体从风屏管50的左右两个进气口处输入，再通过部件风屏管50上的细缝出气口排出，形成一道隐形的屏蔽墙（可称作风帘或风屏），风帘与上外罩相互配合，使风屏501（风帘）的方向满足使用需求；操作者通过调节流量控制阀40来控制风屏管50的出风力度的大小和控制风屏的开关，从而满足操作者的需求；若机床顶部有未封闭部分，导致切削液经过高转速转动后从此处飞溅出机床外部，影响车间的工作环境，图9和图10中的80为溅出的切削液，图10中的604为机床外壳，外壳和固定网中间为设备工作区。我们也可以使用涂有雾化液吸附材料602的固定网601进行吸附，防止飞溅出来的切削液飞溅到操作间内。

加工时，数控机床安全操作门关闭，控制系统自动关闭压缩气体的传输，风屏关闭；当加工完成后操作人员打开机床安全操作门，控制系统自动打开压缩气体的传输，压缩气体通过指定的管道传输到机床口的指定位置，在雾化切削液和操作者之间形成一道隐形的防护墙（风屏），避免操作人员的皮肤和呼吸道因粘附或吸入大量的切削液雾滴使皮肤或呼吸道免受损伤。与此同时，我们在机床顶部开放的位置，发明了具有通气性的乳化液过滤网，过滤网（即固定网）在保证不影响机床的正常使用前提下吸附掉乳化液中的有害物质，从而进一步提高了生产车间的环境质量。

与现有技术相比，本发明所设计的雾化切削液屏蔽装置，仅仅利用机床本身和工厂本身的现有条件，再加上发明的一些部件组合而成，不仅节约了公司的开发成本，也降低了对机床本身的改造成本，而且使用过程中所有物件的使用周期较长，为非消耗件，降低了公司的运行成本。此外，该屏蔽装置不但能够提高加工车间的操作环境，也能为操作者的健康提供一道更为坚固的保护区，为“人机物料环”中“人”、“环”提供更优质的服务，为数控机床的发展提供更好的保障。

上述说明示出并描述了本发明的若干优选实施例，但如前所述，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述发明构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种雾化切削液屏蔽装置，安装于数控机床设备中，其特征在于包括：电磁阀、流量控制阀、风屏管、电源控制器以及雾化液吸附装置，其中，

所述电磁阀，其一端连接所述电源控制器，另一端通过连通管连接所述流量控制阀，用于控制压缩气体的启动或关闭；

所述流量控制阀，其进气口一端通过连通管连接所述电磁阀，出气口一端分别通过连通管连接风屏管的两端，用于调节压缩气体的流量大小和分流；

所述风屏管，其两端分别通过所述连通管连接所述流量控制阀的出气口，所述风屏管上开设有出风口，压缩气体在所述出风口处形成一道隐形的风屏；

所述电源控制器，连接所述数控机床的主电源和电磁阀，用于对所述电磁阀供电并控制其本身的电压大小；

所述雾化液吸附装置，设于机床顶部，用于吸附从机床顶部飞溅的雾化切削液。

2.如权利要求1所述的雾化切削液屏蔽装置，其特征在于，所述连通管为压缩空气管，用于压缩气体的传输。

3.如权利要求1所述的雾化切削液屏蔽装置，其特征在于，所述风屏管上还固定有一卡合件，用于卡紧所述风屏管并调节风屏管的出风方向。

4.如权利要求3所述的雾化切削液屏蔽装置，其特征在于，在所述风屏管外侧还安装有下外罩，用以遮盖所述雾化切削液屏蔽装置暴露在机床外侧的各部件。

5.如权利要求1所述的雾化切削液屏蔽装置，其特征在于，在所述屏蔽装置上还设有上外罩，所述上外罩安装于机床安全操作门的外侧上方，用于防止风屏管吹出的风扩散，并使形成的所述风屏沿其路径流向机床内。

6.如权利要求1所述的雾化切削液屏蔽装置，其特征在于，所述风屏管固定于机床安全操作门外侧下方位置，所述风屏管的出风口为间隔设置的若干小孔径开口。

7.如权利要求1所述的雾化切削液屏蔽装置，其特征在于，所述雾化切削液吸附装置为一具有多个通孔的固定网，所述固定网上涂有吸附材料，可吸附切削液液中的有害物质。

8.如权利要求7所述的雾化切削液屏蔽装置，其特征在于，所述固定网的大小与所述数控机床的外形大小相适应。

9.如权利要求1所述的雾化切削液屏蔽装置，其特征在于，所述流量控制阀包括调节手轮、螺钉、阀芯、阀体、进气口以及出气口，其中，所述调节手轮用于控制压缩气体的流速，所述螺钉用于将所述调节手轮固定在阀体上，所述阀体借助所述阀芯的移动实现方向或流量的控制。

10.如权利要求9所述的雾化切削液屏蔽装置，其特征在于，所述流量控制阀还包括一电子显示器，用于显示当前气压大小。

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