背景技术:
随着机械工业整体技术的发展,机床切削速度更快,切削负荷更大,切削温度更高,同时不断有新工艺出现来适应新材料的加工,这都需要新型的高性能切削液满足加工要求,因此,切削液的发展成为一种趋势。
切削液(cuttingfluidcoolant)是一种用在金属切削、磨削加工过程中,用来冷却和润滑刀具和加工件的工业用液体,切削液由多种超强功能助剂经科学复合配伍而成,同时具备良好的冷却性能、润滑性能、防锈性能、除油清洗功能、防腐功能、易稀释特点。没有切削液的润滑冷却作用,高速切削、加工质量和生产效率等因素都无从谈起,但是在切削液在常规使用中都会遇到变质、发臭以及废液的处理及排放等问题。
机床设备在工作中会有导轨油、主轴油、液压油以及杂屑、粉末、灰尘等杂物混入切削液中,杂物的混合包括了大量的有机物微粒,而这些有机物微粒恰恰又是细菌大量繁殖的食物,此为导致切削液发臭变质的根本原因。
滋生的细菌主要包括好氧菌和厌氧菌两大类,无论那一类细菌都会对切削液带来巨大的危害:
1、厌氧菌能够还原硫酸盐、硫代硫酸盐、亚硫酸盐等,释放出硫醇和硫化氢气体,以致产生恶臭、破坏生态环境,影响人体健康。
2、细菌的新陈代谢会产生一些酸性物质,对机床、工件产生腐蚀,又破坏乳化液的稳定性,使切削液的润滑性能大大降低。
3、细菌破坏了切削液中油性添加剂和极压添加剂,使加工时的摩擦力增大,以致发热量增加,最终造成加工表面不良及刀具使用寿命缩短。
4、细菌的大量繁殖缩短了切削液的65%-85%的使用寿命。
综上所述,切削液变质,不仅给金属切削加工造成很多不良的后果,而且造成切削液的浪费和生态环境的破环。另外,机床设备由于变质切削液的不良影响下,会增加了设备维护成本,还增加了工作人员清理脏液时间,影响工作效率。
有鉴于上述技术问题,本发明人提出以下技术方案。
发明内容:
本发明的目的在于克服现有技术的不足,提供一种切削液智能循环再生设备,该设备自动化程度高,能够有效去除切削液污液中的切屑、铁粉、浮油油污、菌团、絮状物和杂质,还具有杀菌、除臭功能,令切削液污液再生形成可使用的切削液。
为了解决上述技术问题,本发明采用了下述技术方案:该切削液智能循环再生设备包括:一机架,该机架上设置有控制系统触摸屏;一第一级过滤装置,其包括:安装于机架上并用于抽入外界切削液污液的第一抽入装置、用于过滤切削液污液的切屑及铁粉的颗粒物过滤器、用于盛装液体的污液箱以及设置于污液箱中的第一搅拌器、明矾水注入装置和高效除油装置;一第二级过滤装置,其包括:安装于机架上的高速离心过滤装置、盛装高速离心过滤装置过滤后液体的第一过滤箱以及用于将所述污液箱经过第一级过滤装置过滤后的切削液液体输送到高速离心过滤装置中的第二抽入装置;一第三级过滤装置,其包括:安装于机架中的第二过滤箱、用于对液体进行杀菌的紫外线杀菌装置以及以可拆装方式设置于第二过滤箱中并对第二级过滤装置过滤后的液体进行再次过滤的袋式拉链过滤装置;一净液箱,该净液箱中设置有:一第二搅拌器、用于检测切削液浓度的浓度监测装置以及与浓度监测装置配合的用于增加切削液浓度的原液补充装置和用于稀释切削液浓度的去离子水补充装置,令净液箱中设置的洁净切削液抽出装置输出浓度适中的切削液;所述的第一级过滤装置、第二级过滤装置、第三级过滤装置和净液箱中均设置有除臭装置。
进一步而言,上述技术方案中,所述的第一抽入装置包括:安装于所述机架外侧的第一离心泵以及分别连接于第一离心泵的进口和出口的第一管体和第二管体,其中,该第二管体的端部位于所述颗粒物过滤器正上方。
进一步而言,上述技术方案中,所述的颗粒物过滤器包括:安装于所述污液箱上方的架体、安装于架体中的漏斗状不锈钢筛板以及设置于漏斗状不锈钢筛板出口处并用于吸附铁粉和切屑的强力磁棒,第二管体的端部位于漏斗状不锈钢筛板正上方;所述漏斗状不锈钢筛板下端的出口呈长条状,且该出口两侧还分别设置有呈翻卷状的导流板,所述强力磁棒设置于导流板之间,并与导流板之间形成有间隙。
进一步而言,上述技术方案中,所述高效除油装置包括:安装于污液箱前端的刮板式除油机构和油水分离机构以及安装于污液箱后端并用于将污液箱中的浮油吹向刮板式除油机构的气咀;所述刮板式除油机构包括:安装于污液箱左侧的第一齿轮、第二齿轮、连接于第一齿轮和第二齿轮之间的第一链条、安装于污液箱右侧的第三齿轮、第四齿轮、连接于第三齿轮和第四齿轮之间的第二链条以及多块设置于第一链条和第二链条之间的用于刮除浮油的刮板,该刮板随第一链条和第二链条转动,其中,第一齿轮和第三齿轮之间及第二齿轮和第四齿轮之间分别通过一转轴连接。
进一步而言,上述技术方案中,所述的油水分离机构包括:设置于所述污液箱端部并与刮板式除油机构中的刮板配合的集油箱,该集油箱下部设置有可调节液面高度排污口及阀门。
进一步而言,上述技术方案中,所述的袋式拉链过滤装置包括:多个具有一呈长方形的内部空腔的过滤棉布袋,该过滤棉布袋上端两侧部分别设置有一套环,并通过支撑杆穿过该套环形成支撑,令过滤棉布袋张开悬挂于所述的第二过滤箱中。
进一步而言,上述技术方案中,所述过滤棉布袋的内部空腔中均设置有一不锈钢框架,且该内部空腔通过该不锈钢框架支撑定位;所述过滤棉布袋下端设置有可打开或关闭所述内部空间的拉链。
进一步而言,上述技术方案中,所述的除臭装置包括:通过化学生化作用除臭的臭氧发生装置以及多个与臭氧发生装置连接的气管和安装于气管上的喷咀,其中,污液箱、第一过滤箱、第二过滤箱及净液箱中均设置有该气管及喷咀。
进一步而言,上述技术方案中,所述净液箱中还安装有一残油收集装置,该残油收集装置设置于净液箱角部中的并用于阻挡残余浮油的挡油板、设置于净液箱内壁并与该挡油板配合的用于抽走残余浮油的抽吸口以及与抽吸口配合的残油收集泵。
进一步而言,上述技术方案中,所述的原液补充装置包括:盛装有切削液原液的箱体以及用于将箱体中的切削液原液抽送至所述净液箱的水泵和管体;所述的去离子水补充装置包括:用于制备去离子水的去离子水制备装置以及连接于去离子水制备装置两端并分别用于对所述净液箱注入去离子水的出水管和用于外接自来水的进水管、自动加压泵,该去离子水制备装置包括有相互匹配的石英砂固体颗粒滤槽、阳离子滤槽、阴离子滤槽和贮水槽。
采用上述技术方案后,本发明与现有技术相比较具有如下有益效果:
1、本发明中的颗粒物过滤器通过漏斗状不锈钢筛板和强力磁棒吸附切削液污液中体积较小的切屑和铁粉,以致达到粗过滤的效果,且效果良好,便于后续的加工处理。
2、由于过滤棉布袋是通过支撑杆稳定张开定位于所述的第二过滤箱中,其便于装配和后期的维修保养,使用起来十分方便。再者,由于过滤棉布袋内部安装有不锈钢框架,以致过滤棉布袋始终保证其形状不变形,即始终保证其过滤面积不会因变形膨胀互相挤压而变小,大大增加了本发明的过滤效果及使用寿命。再者,过滤棉布袋在使用一定时间后,可轻松拆装支撑杆,取出过滤棉布袋,再通过拉下拉链可快速将过滤棉布袋中过滤切削液后残留的滤渣取出,操作十分简便,且使用及更换均十分方便。另外,还可将其洗干净还可以再次循环使用,操作简便,且能够有效降低使用成本,具有环保功效。
3、本发明中第二搅拌器在净液箱不断的转动,以搅拌净液箱的切削液,使其浓度均一和不因静止而变质,切削液中的油微粒在搅拌过程中因表面张力变化而结成大颗粒,并形成油膜(残余浮油)浮于切削液表面。但是该油膜(残余浮油)被残油收集装置中的挡油板阻挡,并被抽吸口吸收,流入所述的油水分离机构中的集油箱中,以致可使净液箱中的切削液更洁净。
4、本发明使用时,通过第一级过滤装置、第二级过滤装置、第三级过滤装置有效去除切削液污液中的切屑、铁粉、浮油油污、菌团、絮状物和杂质,还能够对切削液污液进行杀菌、除臭,令流入净液箱中切削液的浮油油污含量低于0.5%,杂质颗粒小于0.01mm,基本无菌。另外,净液箱中的浓度监测装置检测净液箱中切削液的浓度,当浓度较小时,通过原液补充装置增加切削液的浓度;当浓度较大时,通过去离子水补充装置稀释切削液的浓度,令净液箱中设置的洁净切削液抽出装置输出浓度适中的切削液;,以致可以循环使用。最终使切削液污液再生形成可直接使用的新鲜切削液。这样能够延长切削液的使用寿命,减少浓缩液的使用,可有效降低切削液使用成本;其次,可有效阻隔细菌滋生,消除异味蔓延,保护人体健康,再者,延长使用切削液的刀具的寿命,提高零件加工质量,减少工作人员清理脏液污液时间,以致减少设备维护成本,提供工作效率,最后还可以改善生产车间空气质量,保护生态环境。再者,本发明的自动化程度高,有利于降低生产成本,提高工作效率和市场竞争力。
具体实施方式:
下面结合具体实施例和附图对本发明进一步说明。
参见图1-7所示,为一种切削液智能循环再生设备,其包括:一机架1以及安装于机架1上的第一级过滤装置2、第二级过滤装置3、第三级过滤装置4以及净液箱5。
所述第一级过滤装置2包括:安装于机架1上并用于抽入外界切削液污液的第一抽入装置21、用于过滤切削液污液的切屑及铁粉的颗粒物过滤器22、用于盛装液体的污液箱23以及设置于污液箱23中的第一搅拌器28、明矾水注入装置27和高效除油装置24。
所述的第一抽入装置21包括:安装于所述机架1外侧的第一离心泵211以及分别连接于第一离心泵211的进口和出口的第一管体212和第二管体213,其中,该第二管体213的端部位于所述颗粒物过滤器22正上方。第一管体212为软管,其曲卷于机架1外侧,并用于连接外界机床的管道,以收集切削液污液。
所述颗粒物过滤器22包括:安装于所述污液箱23上方的架体221、安装于架体221中的漏斗状不锈钢筛板222以及设置于漏斗状不锈钢筛板222出口处并用于吸附铁粉和切屑的强力磁棒223,第二管体213的端部位于漏斗状不锈钢筛板222正上方;所述漏斗状不锈钢筛板222下端的出口呈长条状,且该出口两侧还分别设置有呈翻卷状的导流板224,所述强力磁棒223设置于导流板224之间,并与导流板224之间形成有间隙。
所述的颗粒物过滤器22通过强力磁棒223吸附切削液污液中体积较小的切屑和铁粉,以致达到粗过滤的效果,且效果良好,便于后续的加工处理。
所述高效除油装置24包括:安装于污液箱23前端的刮板式除油机构25和油水分离机构26以及安装于污液箱23后端并用于将污液箱23中的浮油吹向刮板式除油机构25的气咀。
所述刮板式除油机构25包括:安装于污液箱23左侧的第一齿轮251、第二齿轮252、连接于第一齿轮251和第二齿轮252之间的第一链条253、安装于污液箱23右侧的第三齿轮254、第四齿轮255、连接于第三齿轮254和第四齿轮255之间的第二链条256以及多块设置于第一链条253和第二链条256之间的用于刮除浮油的刮板257,该刮板257随第一链条253和第二链条256转动,其中,第一齿轮251和第三齿轮254之间及第二齿轮252和第四齿轮255之间分别通过一转轴连接。
所述的第一链条253和第二链条256上均一体成型有多个向外凸起的安装片250,其中,该安装片250上设置有供刮板257安装的孔位。所述的刮板257两侧下端均设置有连接件258,并通过连接件258分别与第一链条253和第二链条256中安装片250的孔位装配,令刮板257两侧分别安装于第一链条253和第二链条256上。另外,所述第一链条253和第二链条256均呈倾斜状装配,令刮板257能够更好地将浮油排到油水分离机构26中。
所述的油水分离机构26包括:设置于所述污液箱23端部并与刮板式除油机构25中的刮板257配合的集油箱261,该集油箱261下部设置有可调节液面高度排污口及阀门。
所述污液箱23中设置有缓冲板231和液位控制器,其中,缓冲板231与所述的第一搅拌器28配合装配,令第一搅拌器28工作更加顺畅。所述的明矾水注入装置27的出水口设置于污液箱23内壁。
所述的第二级过滤装置3包括:安装于机架1上的高速离心过滤装置31、盛装高速离心过滤装置31过滤后液体的第一过滤箱32以及用于将所述污液箱23经过第一级过滤装置2过滤后的切削液液体输送到高速离心过滤装置31中的第二抽入装置。
所述的第三级过滤装置4包括:安装于机架1中的第二过滤箱41、用于对液体进行杀菌的紫外线杀菌装置43以及以可拆装方式设置于第二过滤箱41中并对第二级过滤装置3过滤后的液体进行再次过滤的袋式拉链过滤装置42。所述的紫外线杀菌装置43安装于机架1上,并通过管道连接第一过滤箱32和第二过滤箱41。
所述的袋式拉链过滤装置42包括:多个具有一呈长方形的内部空腔的过滤棉布袋421,该过滤棉布袋421上端两侧部分别设置有一套环422,并通过支撑杆423穿过该套环422形成支撑,令过滤棉布袋421张开悬挂于所述的第二过滤箱41中,其中,支撑杆423横跨于第二过滤箱41上端两侧,以便拆装。
所述过滤棉布袋421的内部空腔中均设置有一不锈钢框架424,且该内部空腔通过该不锈钢框架424支撑定位,具体而言,所述的不锈钢框架424呈长方形,其外围与过滤棉布袋421的上、下、左、右内侧壁抵靠,并形成支撑定位。
所述过滤棉布袋421下端设置有可打开或关闭所述长方形空间的拉链425,通过该拉链425可实现快速取出过滤棉布袋421中过滤切削液后残留的滤渣。
所述的过滤棉布袋421包括一呈长方形的布袋本体426及设置于布袋本体426的上端的颈部427,布袋本体426中具有所述的内部空腔。
由于过滤棉布袋是通过支撑杆稳定张开定位于所述的第二过滤箱中,其便于装配和后期的维修保养,使用起来十分方便。再者,由于过滤棉布袋内部安装有不锈钢框架,以致过滤棉布袋始终保证其形状不变形,即始终保证其过滤面积不会因变形膨胀互相挤压而变小,大大增加了本发明的过滤效果及使用寿命。再者,过滤棉布袋在使用一定时间后,可轻松拆装支撑杆,取出过滤棉布袋,再通过拉下拉链可快速将过滤棉布袋中过滤切削液后残留的滤渣取出,操作十分简便,且使用及更换均十分方便。另外,还可将其洗干净还可以再次循环使用,操作简便,且能够有效降低使用成本,具有环保功效。
所述的净液箱5中设置有:一第二搅拌器55、用于检测切削液浓度的浓度监测装置(图未示)以及与浓度监测装置(图未示)配合的用于增加切削液浓度的原液补充装置(图未示)和用于稀释切削液浓度的去离子水补充装置53,令净液箱5的令净液箱5中设置的洁净切削液抽出装置54输出浓度适中的切削液。具体而言,所述的原液补充装置包括:盛装有切削液原液的箱体以及用于将箱体中的切削液原液抽送至所述净液箱的水泵和管体;所述的去离子水补充装置53包括:用于制备去离子水的去离子水制备装置531以及连接于去离子水制备装置531两端并分别用于对所述净液箱5注入去离子水的出水管532和用于外接自来水的进水管533和自动加压泵,去离子水制备装置531包括有相互匹配的石英砂固体颗粒滤槽、阳离子滤槽、阴离子滤槽和贮水槽,以此可保证去离子水补充装置53所添加的水质几乎没有固体杂质和没有阳离子及酸性阴离子的技术要求满足水压和水量的需求。
所述的浓度监测装置的检测探头伸入净液箱5中,该浓度监测装置采用电导法间接测量和控制切削液浓度,基于以下原理:纯净水电导率理论值为0,实际值为20μs/cm以下,而切削液是各种电解质的混合物,浓度越高电导率也随之升高,同一牌号的切削液的体积浓度与电导率有一定的线性关联,所以可用电导率仪测量数据间接测量和控制切削液浓度,自动化程度高,且简捷可行。
所述净液箱5中还安装有一残油收集装置,该残油收集装置设置于净液箱5角部中的并用于阻挡残余浮油的挡油板56、设置于净液箱5内壁并与该挡油板56配合的用于抽走残余浮油的抽吸口57以及与抽吸口57配合的残油收集泵,其中,残油收集泵还通过连接所述油水分离机构26中的集油箱261。
所述第二搅拌器55在净液箱5不断的转动,以搅拌净液箱5的切削液,切削液中的油微粒在搅拌过程中因表面张力变化而结成大颗粒,并形成油膜(残余浮油)浮于切削液表面。但是该油膜(残余浮油)被挡油板56阻挡,并被抽吸口5吸收,流入所述的油水分离机构26中的集油箱261中,以致可使净液箱5中的切削液更洁净。
所述净液箱5设置有缓冲板71和液位控制器72,该液位控制器72包括可调整位置的上位探头和下位探头,以检测高低水位。
所述的第一级过滤装置2、第二级过滤装置3、第三级过滤装置4和净液箱5中均设置有除臭装置6。所述的除臭装置6包括:通过化学生化作用除臭的臭氧发生装置以及多个与臭氧发生装置连接的气管和安装于气管上的喷咀,其中,污液箱23、第一过滤箱32、第二过滤箱41及净液箱5中均设置有该气管及喷咀。
上述除臭装置利用臭氧的强氧化作用达到杀灭溶液中各种细菌及微生物,其优势是杀菌效果好,无残留污染,臭氧分子从液体中逸出后不会对人体皮肤产生刺激过敏。为了使臭氧泡在上升过程中在液体中停留较长时间,本除臭装置中采用筛孔板作为缓冲介质,使臭氧气泡细化且延缓其上升过程并使之在液体中分布均匀,达到更好的杀菌效果。
再次结合图1所示,所述的机架1上设置有用于控制整个设备工作的控制系统触摸屏11、LED照明系统和抽排气风扇14及出风口,该抽排气风扇14配合出风口将本发明工作中产生的异味集中排出,减少工作场所的污染。具体而言,所述机架1包括:机座12及安装于机座12上的机盖13,所述的第一级过滤装置2、第二级过滤装置3、第三级过滤装置4以及净液箱5均安装于机座12中,控制系统触摸屏11设置于机盖13上,且所述的机盖13顶部或侧边设置有所述的抽排气风扇14。
所述的LED照明系统包括有多个安装于机盖13或机座12上的LED灯。
所述的机座12外侧还设置有所述的洁净切削液抽出装置54。该洁净切削液抽出装置54由出油泵、加油枪和压力继电器组成,其中,加油枪放入运液桶后一旦净液达到枪口即行关闭出油泵,确保净液不会溢出,省下人工照看时间,实现全自动出液。
本发明使用时,通过第一级过滤装置2、第二级过滤装置3、第三级过滤装置4有效去除切削液污液中的切屑、铁粉、浮油油污、菌团、絮状物和杂质,还能够对切削液污液进行杀菌、除臭,令流入净液箱中切削液的浮油油污含量低于0.5%,杂质颗粒小于0.01mm,基本无菌、无臭味。另外,净液箱5中的浓度监测装置检测净液箱中切削液的浓度,当浓度较小时,通过原液补充装置增加切削液的浓度;当浓度较大时,通过去离子水补充装置稀释切削液的浓度,令净液箱的出液枪输出浓度适中的切削液,以致可以循环使用。最终使切削液污液再生形成可直接使用的新鲜切削液。这样能够延长切削液的使用寿命,减少浓缩液的使用,可有效降低切削液使用成本;其次,可有效阻隔细菌滋生,消除异味蔓延,保护人体健康,再者,延长使用切削液的刀具的寿命,提高零件加工质量,减少工作人员清理脏液污液时间,以致减少设备维护成本,提供工作效率,最后还可以改善生产车间空气质量,保护生态环境。
当然,以上所述仅为本发明的具体实施例而已,并非来限制本发明实施范围,凡依本发明申请专利范围所述构造、特征及原理所做的等效变化或修饰,均应包括于本发明申请专利范围内。