CN103752964A - 电火花加工工作液循环处理回收系统及处理回收方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种电火花加工工作液循环处理回收系统，包括污液箱、初级分离器、旋流器组以及贮液箱A，它们通过管路依次连接，还包括通过管路与初级分离器相连的抽滤设备以及通过机械提升装置与抽滤设备配合的电磁滤渣分类回收装置。本发明可以从加工工作液中将95%以上的加工渣分离出来，同时实现6微米左右包含石墨粒子在内的多种粒径的粒子的有效过滤，工作液在终端净化之后，最小分离粒径可达1-2微米，实现了电火花加工工作液的在线循环使用，不仅能够降低电火花加工工序的操作成本，还能提高轮胎模具的加工质量；另一方面，过滤后的铁屑等加工渣和石墨在抽滤式槽A中形成滤饼，经过处理后可进行分类回收利用，从而大大减少滤渣对环境的污染。
Description
技术领域
本发明涉及电火花加工设备中工作液循环处理的技术领域，特别是涉及轮胎模具电火花加工领域的电火花加工工作液循环处理回收系统及处理回收方法。
背景技术
轮胎模具电火花加工工作液的主要成分为煤油，目前采用石墨作为加工电极，在加工过程中，石墨电极本身产生损耗，产生大量的石墨离子，同时工作液碳化也会产生部分碳化颗粒物；另一方面，在电火花加工过程中由于蚀除所产生的加工渣也全部散落于工作液中，将给加工精度带来诸多不利的影响。主要有：（1）这些石墨离子和铁屑会影响工作液的性能，降低电火花的加工速度进而影响整个企业的生产效率，同时也会降低加工质量。（2）随着工作液中的石墨离子浓度的增加，导致工作液的粘度大幅度提高，同时电火花加工易形成焦炭，并且煤油的闪点比较低，长时间及高浓度的石墨离子的累积效应将增加工作液在加工过程中发生燃烧的危险性，不利于安全生产。（3）由于这些固体颗粒物的存在，需要定期更换或者淘汰一定量的电火花工作液，也增加了相应的生产成本。因此对使用后的电火花加工工作液进行净化处理已经成为一个亟待解决的问题。
通过目前对轮胎模具加工企业的调研，针对废弃的工作液的有效回收处理办法和相关设备，大多采用油池或者油桶贮存的方式，不仅占地面积大、存在严重安全隐患，同时给企业造成了巨大经济负担；但也有少部分企业试用板框压滤机或者精滤设备对其进行净化，前者净化效果不明显，后者因占地面积大且成本过高最终均无法应用于实际生产。例如，中国专利文献公开了一种电火花加工工作液的处理系统[申请号：CN01127807.2]，该发明可以实现从混粉加工工作液中将85%以上的加工渣(不论铁磁性渣或非铁磁性渣)分离出来，从排渣口排出，实现混粉加工在线除渣，将混粉和加工渣从原工作液中分离；此外，该发明在液力旋流器沉渣口配置了一可快速更换沉渣口口径的无级变口径装置，实现多种加工渣的分离。但是，上述针对电火花加工工作液的循环净化处理技术和相关设备无法实现对微米级石墨颗粒的有效处理，同时缺少对分离后的加工渣的有效分类处理办法和夹杂煤油的回收利用工艺，难免会造成加工渣对环境的污染。
发明内容
本发明为了克服轮胎模具电火花加工工作液处理过程中存在的不足与缺陷，提供了一种新型的电火花加工工作液的循环处理回收系统。该系统不仅适用于石墨电极损耗所产生的粒子和工作液碳化所产的碳化颗粒物的分离处理，同时也适用于电火花加工工作液中铁屑等加工渣的分离，并对分离后的加工渣（铁屑和石墨粒子）进行有效分类回收处理。
本发明的技术方案为：
本发明提供了一种电火花加工工作液循环处理回收系统，包括污液箱、初级分离器、旋流器组以及贮液箱A，它们通过管路依次连接，还包括通过管路与初级分离器相连的抽滤设备以及通过机械提升装置与抽滤设备配合的电磁滤渣分类回收装置，所述的电磁滤渣分类回收装置包括通过管路连接的抽滤式槽B和贮液箱B、以及设置在抽滤式槽B上方的电磁喷淋装置。基于上述方案，本发明还进行如下改进：
还包括与贮液箱A相连的终端净化器，终端净化器通过管路与清液箱相连，管路上设有循环泵B和控制阀，工作液在终端净化之后，最小分离粒径能够达到1-2微米。
抽滤式槽B与贮液箱B的连接管路上设有回液泵B和控制阀，抽滤式槽B底部设有真空泵B，并接有排气管路，淋刷后的石墨水溶液通过抽滤式槽B对大部分水进行回收送入贮液箱B。
电磁喷淋装置与贮液箱B的连接管路上设有加压泵C和控制阀。
初级分离器的来料口设有双通管路，一条通过管路与污液箱相连，管路上设有循环泵A和控制阀，另一条通过管路与抽滤式槽A底流口相连，管路上设有回液泵A和控制阀；出料口通过管路与旋流器组的进料口相连，管路上设有取样口、压力控制阀、加压泵A和流量控制阀；顶部开有排气口和回料口，回料口通过管路与旋流器组的底流口相连，管路上设有浓相泵和控制阀；底口设有双通管路，一条通过管路与抽滤式槽A相连，管路上设有气泵和控制阀，另一条管路接控制阀作为固渣取样检测口。
抽滤式槽A底部设有真空泵A，并接有排气管路，使抽滤式槽A中的工作液经过抽滤形成滤饼。
旋流器组中旋流器的个数至少为2个，可以根据工作液的流量进行使用。
旋流器组的溢流口通过管路与贮液箱A相连，管路上设有控制阀和加压泵B。
污液箱通过输入管路与电火花加工液槽相连，清液箱通过输出管路与电火花加工工作台连接，实现电火花加工工作液在线循环利用。
本发明还提供一种电火花加工工作液循环处理回收方法，包括
a、电火花加工液槽中的工作液通过输入管路进入污液箱；
b、污液箱中的工作液通过控制阀和循环泵A的控制进入初级分离器，进行初级过滤；
c、经初级过滤之后的工作液，一部分通过初级分离器底口取出进行固渣取样检测，并通过控制阀和气泵的控制进入抽滤式槽A中，进行抽滤操作，另一部分通过出料口流出，从取样口取出部分工作液进行检测，若过滤结果不合格则通过控制阀和加压泵A控制工作液进入旋流器组中，进行下一步的过滤；
d、根据工作液的流量选择相应的旋流器个数，经过旋流器过滤之后的工作液，一部分通过旋流器组沉渣口再次进入初级分离器中，另一部分则通过控制阀和加压泵B的控制进入贮液箱A内，此时可以从加工工作液中将95%的以上的加工渣分离出来，同时实现6微米包含石墨粒子在内的多种粒径的粒子的有效过滤；
e、为加强净化效果，将贮液箱A与终端净化器相连，进行终端净化，工作液经过终端净化之后，最小分离粒径可达1-2微米，分离之后的清液最终进入清液箱，再将清液箱通过输出管路与电火花加工工作台连接，实现电火花加工工作液的在线循环利用；
f、过滤后的铁屑等加工渣和石墨在抽滤式槽A中形成滤饼，待滤饼达到一定量后，通过机械提升装置将抽滤后的滤饼运送到电磁滤渣分类回收装置的抽滤式槽B中，运行电磁喷淋装置，对滤饼进行均匀水淋刷，同时用电磁铁对铁屑进行吸附处理，待滤饼消失后，将电磁喷淋装置移动到铁屑回收槽，再在电磁铁电路上增大电阻，减小磁性，铁屑就会掉落，淋刷后的石墨水溶液通过抽滤式槽B对大部分水进行回收送入贮液箱B，所得石墨送到石墨回收槽进行自然干燥。
本发明的技术效果为：
本发明电火花加工工作液循环处理回收系统不仅适用于普通电火花加工中电极损耗产生离子的分离，也适用于加工渣的分离处理以及混粉加工工作液的处理。通过对电火花加工过程所产生的工作液污液的回收过滤，可以从加工工作液中将95%以上的加工渣分离出来，同时实现6微米左右包含石墨粒子在内的多种粒径的粒子的有效过滤，工作液在终端净化之后，最小分离粒径可达1-2微米，实现了电火花加工工作液的在线循环使用，不仅能够降低电火花加工工序的操作成本，还能提高轮胎模具的加工质量；另一方面，过滤后的铁屑等加工渣和石墨在抽滤槽形成滤饼，经过处理后可进行分类回收利用，从而大大减少滤渣对环境的污染。
附图说明
图1为本发明系统原理图。
图2为本发明系统中电磁滤渣分类回收装置原理图。
具体实施方式
下面结合附图说明本发明的具体实施方式：
如图1、图2所示，一种电火花加工工作液循环处理回收系统，包括污液箱1、初级分离器2、旋流器组10以及贮液箱A11，它们通过管路依次连接，还包括通过管路与初级分离器2相连的抽滤设备以及通过机械提升装置21与抽滤设备配合的电磁滤渣分类回收装置，所述的电磁滤渣分类回收装置包括通过管路相连的抽滤式槽B27和贮液箱B29、以及设置在抽滤式槽B27上方的电磁喷淋装置26。电火花加工液槽通过输入管路与污液箱1相连，初级分离器2上设有五个开口，初级分离器2的来料口15设有双通管路，一条通过管路与污液箱1相连，管路上设有循环泵A6和控制阀，另一条通过管路与抽滤式槽A3底流口相连，管路上设有回液泵A7和控制阀；出料口16通过管路与旋流器组10的进料口24相连，管路上设有取样口23、压力控制阀、加压泵A8和流量控制阀；顶部开有排气口17和回料口18，回料口18通过管路与旋流器组10的底流口相连，管路上设有浓相泵9和控制阀；底口19设有双通管路，一条通过管路与抽滤式槽A3相连，管路上设有气泵5和控制阀，另一条管路接控制阀作为固渣取样检测口25。旋流器组10中旋流器的个数至少为2个，旋流器组10的溢流口通过管路与贮液箱A11相连，管路上设有控制阀和加压泵B20。贮液箱A11与终端净化器12相连，终端净化器12通过管路与清液箱14相连，管路上设有循环泵B13和控制阀。清液箱14通过输出管路与电火花加工工作台连接，实现电火花加工工作液在线循环利用。此外，抽滤式槽A3底部设有真空泵A4，并接有排气管路，使抽滤式槽A3中的工作液经过抽滤形成滤饼22。
电磁滤渣分类回收装置包括通过管路相连的抽滤式槽B27和贮液箱B29、以及设置在抽滤式槽B27上方的电磁喷淋装置26。电磁喷淋装置26与贮液箱B29的连接管路上设有加压泵C31和控制阀。抽滤式槽B27与贮液箱B29的连接管路上设有回液泵B28和控制阀，抽滤式槽B27底部设有真空泵B30，并接有排气管路，淋刷后的石墨水溶液通过抽滤式槽B27对大部分水进行回收送入贮液箱B29。
本发明还提供一种电火花加工工作液循环处理回收方法，包括
a、电火花加工液槽中的工作液通过输入管路进入污液箱1；
b、污液箱1中的工作液通过控制阀和循环泵A6的控制进入初级分离器2，进行初级过滤；
c、经初级过滤之后的工作液，一部分通过初级分离器2底口19取出进行固渣取样检测，并通过控制阀和气泵5的控制进入抽滤式槽A3中，进行抽滤操作，另一部分通过出料口16流出，从取样口23取出部分工作液进行检测，若过滤结果不合格则通过控制阀和加压泵A8控制工作液进入旋流器组10中，进行下一步的过滤；
d、根据工作液的流量选择相应的旋流器个数，经过旋流器过滤之后的工作液，一部分通过旋流器组10沉渣口再次进入初级分离器2中，另一部分则通过控制阀和加压泵B20的控制进入贮液箱A11内，此时可以从加工工作液中将95%的以上的加工渣分离出来，同时实现6微米包含石墨粒子在内的多种粒径的粒子的有效过滤；
e、为加强净化效果，将贮液箱A11与终端净化器12相连，进行终端净化，工作液经过终端净化之后，最小分离粒径可达1-2微米，分离之后的清液最终进入清液箱14，再将清液箱14通过输出管路与电火花加工工作台连接，实现电火花加工工作液的在线循环利用；
f、过滤后的铁屑等加工渣和石墨在抽滤式槽A3中形成滤饼22，待滤饼22达到一定量后，通过机械提升装置21将抽滤后的滤饼22运送到电磁滤渣分类回收装置的抽滤式槽B27中，运行电磁喷淋装置26，对滤饼22进行均匀水淋刷，同时用电磁铁对铁屑进行吸附处理，待滤饼22消失后，将电磁喷淋装置26移动到铁屑回收槽，再在电磁铁电路上增大电阻，减小磁性，铁屑就会掉落，淋刷后的石墨水溶液通过抽滤式槽B27对大部分水进行回收送入贮液箱B29，所得石墨送到石墨回收槽进行自然干燥。
Claims (10)
1.一种电火花加工工作液循环处理回收系统，包括污液箱、初级分离器、旋流器组以及贮液箱A，它们通过管路依次连接，其特征在于：还包括通过管路与初级分离器相连的抽滤设备以及通过机械提升装置与抽滤设备配合的电磁滤渣分类回收装置，所述的电磁滤渣分类回收装置包括通过管路连接的抽滤式槽B和贮液箱B、以及设置在抽滤式槽B上方的电磁喷淋装置。
2.如权利要求1所述的电火花加工工作液循环处理回收系统，其特征在于：还包括贮液箱A相连的终端净化器，终端净化器通过管路与清液箱相连，管路上设有循环泵B和控制阀。
3.如权利要求1或2所述的电火花加工工作液循环处理回收系统，其特征在于：抽滤式槽B与贮液箱B的连接管路上设有回液泵B和控制阀，抽滤式槽B底部设有真空泵B，并接有排气管路。
4.如权利要求1或2所述的电火花加工工作液循环处理回收系统，其特征在于：电磁喷淋装置与贮液箱B的连接管路上设有加压泵C和控制阀。
5.如权利要求1或2所述的电火花加工工作液循环处理回收系统，其特征在于：初级分离器的来料口设有双通管路，一条通过管路与污液箱相连，管路上设有循环泵A和控制阀，另一条通过管路与抽滤式槽A底流口相连，管路上设有回液泵A和控制阀；出料口通过管路与旋流器的进料口相连，管路上设有取样口、压力控制阀、加压泵A和流量控制阀；顶部开有排气口和回料口，回料口通过管路与旋流器的底流口相连，管路上设有浓相泵和控制阀；底口设有双通管路，一条通过管路与抽滤式槽A相连，管路上设有气泵和控制阀，另一条管路接控制阀作为固渣取样检测口。
6.如权利要求5所述的电火花加工工作液循环处理回收系统，其特征在于：抽滤式槽A底部设有真空泵A，并接有排气管路。
7.如权利要求1或2所述的电火花加工工作液循环处理回收系统，其特征在于：旋流器组中旋流器的个数至少为2个。
8.如权利要求7所述的电火花加工工作液循环处理回收系统，其特征在于：旋流器组的溢流口通过管路与贮液箱A相连，管路上设有控制阀和加压泵B。
9.如权利要求1或2所述的电火花加工工作液循环处理回收系统，其特征在于：污液箱通过输入管路与电火花加工液槽相连，清液箱通过输出管路与电火花加工工作台连接。
10.采用权利要求1-9所述系统进行电火花加工工作液循环处理回收的方法，其特征是包括下列各个步骤：
a、电火花加工液槽中的工作液通过输入管路进入污液箱；
b、污液箱中的工作液通过控制阀和循环泵A的控制进入初级分离器，进行初级过滤；
c、经初级过滤之后的工作液，一部分通过初级分离器底口取出进行固渣取样检测，并通过控制阀和气泵的控制进入抽滤式槽A中，进行抽滤操作，另一部分通过出料口流出，从取样口取出部分工作液进行检测，若过滤结果不合格则通过控制阀和加压泵A控制工作液进入旋流器组中，进行下一步的过滤；
d、根据工作液的流量选择相应的旋流器个数，经过旋流器过滤之后的工作液，一部分通过旋流器组沉渣口再次进入初级分离器中，另一部分则通过控制阀和加压泵B的控制进入贮液箱A内；
e、将贮液箱A与终端净化器相连，进行终端净化，工作液经过终端净化之后的清液最终进入清液箱，再将清液箱通过输出管路与电火花加工工作台连接，实现电火花加工工作液的在线循环利用；
f、过滤后的铁屑等加工渣和石墨在抽滤式槽A中形成滤饼，待滤饼达到一定量后，通过机械提升装置将抽滤后的滤饼运送到电磁滤渣分类回收装置的抽滤式槽B中，运行电磁喷淋装置，对滤饼进行均匀水淋刷，同时用电磁铁对铁屑进行吸附处理，待滤饼消失后，将电磁喷淋装置移动到铁屑回收槽，再在电磁铁电路上增大电阻，减小磁性，铁屑掉落，淋刷后的石墨水溶液通过抽滤式槽B对大部分水进行回收送入贮液箱B，所得石墨送到石墨回收槽进行自然干燥。
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