CN104985196B - 环保集电环加工工艺及其加工设备 - Google Patents

Abstract

一种环保集电环加工工艺，包括以下步骤：A.加水、B.装料、C.切削及碎屑粉尘收集、D.甩干、E.烘干、F.出料。一种环保集电环加工设备，包括机床壳体，机床壳体内设置有集电环加工装置，集电环加工装置的侧部设置有集电环粉尘处理装置。本发明结构设计巧妙、合理，利用机床壳体上的集电环加工装置对集电环内圆周面进行切削处理，产生的塑料碎屑粉尘，通过抽气机和喷气管全部收集起来通过抽气管高压通入集电环粉尘处理装置内进行过滤、甩干、烘干、收集处理，这样可以对集电环内圆周面车削产生的塑料碎屑粉尘完全进行清洗、无害化收集处理，收集到塑料碎屑粉尘可以再次进行熔化利用，非常环保，值得推广应用。

Description

环保集电环加工工艺及其加工设备

技术领域

本发明涉及一种零件加工工艺及其加工设备，尤其是一种用于集电环内圆周面进行车削加工并能对车削出来的塑料碎屑粉尘进行回收处理的环保集电环加工工艺及其加工设备。

背景技术

集电环也叫导电环、滑环、集流环、汇流环等，它可以用在任何要求连续旋转的同时，又需要从固定位置到旋转位置传输电源和信号的机电系统中。

集电环一般通过塑性材质注塑成型，所以需要再对集电环的内圆周面再进行车削加工，使得集电环内圆周面更加光滑，也可达到集电环内圆周面与其它部件配合的尺寸，但是传统上对集电环内圆周面加工时，由于对车削出来的塑料碎屑粉尘及其车削时产生的烟雾不能很好的进行收集处理，从而造成加工车间粉尘烟雾迷漫，不仅造成空气污染也会对工人的身体造成危害。

市面上还没有一款设备可以对车削出来的塑料碎屑粉尘能够完全收集并能够清洗、甩干、烘干、收集一体处理的设备。

发明内容

本发明要解决上述现有技术的缺点，提供一种能够对集电环内圆周面进行车削加工并能对车削出来的塑料碎屑粉尘进行回收处理的环保集电环加工工艺及其加工设备，满足了企业在对集电环内圆周面进行车削加工并能够对车削出来的塑料碎屑粉尘进行无害化并能回收处理需求。

本发明解决其技术问题采用的技术方案：这种环保集电环加工工艺，包括以下步骤：

A.加水：加入一定量的水到粉尘收集区中；

B.装料：把集电环装入气动夹头中，并夹紧集电环；

C.切削及碎屑粉尘收集：利用车刀对集电环内圆周面进行车削处理，在利用车刀车削集电环内圆周面的同时，启动抽气机和喷气管，车削产生的塑料碎屑粉尘被高压吹入到粉尘收集区的水中进行过滤处理；

D.甩干：粉尘收集区中塑料碎屑粉尘与水的混合物，进入到甩干滚筒进行高速离心去水处理，潮湿的塑料碎屑粉尘留在甩干滚筒空腔中；

E.烘干：对甩干滚筒空腔内通过进气通道、出气孔通入高温空气，高温空气温度在80℃-100℃，对潮湿塑料碎屑粉尘进行烘干，在对塑料粉尘进行烘干的同时，甩干滚筒也保持旋转，烘干蒸发出来的水蒸气通过进气孔、出气通道排出筒体；

F.出料：烘干处理后的塑料碎屑粉尘通过圆柱管一的空腔，掉落到接料框中。

这种环保集电环加工设备，包括机床壳体，机床壳体内设置有集电环加工装置，集电环加工装置的侧部设置有集电环粉尘处理装置；

集电环加工装置包括转动连接在机床壳体上的主轴，驱动主轴转动的主轴电机，主轴上联动有气动夹头,气动夹头安装在机床壳体处，气动夹头的相对位置设有滑动连接在机床壳体上的滑动块，滑动块上固定有夹持座，夹持座上固定有车刀，车刀的侧部固定有喷气管，机床壳体的侧部固定有抽气管，抽气管上安装有抽气机，气动夹头、主轴、抽气管三者同轴连接设置且三者内部之间为连通的通道；滑动块通过固定在机床壳体上的伺服电机一驱动；喷气管的喷头为雾状喷头，雾状喷头与气动夹头位置匹配；

集电环粉尘处理装置包括筒体、筒体内固定有隔板一，隔板一把筒体分隔成粉尘收集区和粉尘回收区；

粉尘收集区内设有进料管和出气管；

粉尘回收区内设有支撑板、支撑板上固定有带座外球面轴承一，带座外球面轴承一上固定有圆柱管一，圆柱管一的上方设有甩干滚筒，甩干滚筒包括圆形筒壁、固定在圆形筒壁上并封闭住圆形筒壁上口的上圆板、固定在圆形筒壁上并封闭住圆形筒壁下口的锥形下板，锥形下板的锥度向下，上圆板的中心开有通孔一，锥形下板的中心处开有通孔二，圆柱管一配合在通孔二处并固定在锥形下板上，圆柱管一的最顶端不超过通孔二的最顶端，圆形筒壁的圆周面上开有一组通孔三，圆形筒壁的内壁上固定有密闭各通孔三的过滤网，圆柱管一通过固定在支撑板上的伺服电机二驱动；

隔板一的中心开有通孔四，通孔四上固定有密封通孔四的圆柱管二，圆柱管二的外径与通孔一的直径大小匹配且通孔一插接在圆柱管二处；

筒体内设有从粉尘收集区穿过圆柱管二到达甩干滚筒空腔的竖杆，竖杆的外壁上固定有圆柱块，圆柱块的外圆周面上固定有密封圈一，竖杆通过固定在筒体顶部的中空气缸上下驱动，竖杆的内部开有至少一个沿竖杆顶端到底端设置的通道一和开有至少一个沿竖杆顶端到底端设置的通道二，通道一和通道二互不连通，通道一上开有一组出气孔，通道一的顶端开有与外界连通的进气通道，通道二上开有一组进气孔，通道二的顶端开有与外界连通的出气通道，竖杆的中心开有贯穿竖杆上下端面且不与通道一、通道二连通的通道三，通道三上插接有插接杆，插接杆的顶端穿出中空气缸与固定于中空气缸上方的气缸活塞杆固定，插接杆的底端穿出通道三与带座外球面轴承二上的轴承座固定，带座外球面轴承二的滚动轴承内圈上固定有压块，压块上安装有密封圈二，压块与圆柱管一位置匹配；

各出气孔和各进气孔都位于圆柱块与竖杆底面之间，圆柱块的直径与圆柱管二的内径大小匹配并插接在圆柱管二的内圆周面上，圆柱管二的底面与圆柱管二的内圆周面之间弧度设置；

筒体内壁固定有隔板二，隔板二上开有通孔五，圆柱管一插接在通孔五上，通孔五上安装有密封圈三，隔板二把粉尘回收区分隔成密闭区和干燥储存区，支撑板位于隔板二下方，隔板二上固定有延伸出筒体外的排水管；

抽气管与进料管相接连通。这里集电环加工装置对集电环内圆周面进行车削处理，产生的塑料碎屑粉尘被集电环粉尘处理装置进行无害化处理回收；其中集电环加工装置的工作原理为：这里使用的气动夹头是市面上常用的气动夹头，气动夹头由固定部、夹持旋转部等部位组成，可选用台湾朝全实业有限公司、常州比优特机械设备有限公司等公司或同等效果的产品；使用时，把集电环放置在气动夹头的夹持旋转部处，利用气动夹头的夹持旋转部夹持住集电环，接着启动主轴旋转，主轴带动气动夹头的夹持旋转部旋转，进而一起带动集电环旋转，这时抽气机启动工作且喷气管通入高压气体对准集电环，再通过伺服电机一驱动滑动块移动，在夹持座上固定好位置的车刀对集电环内圆周面进行车削，由于抽气机的抽气功能，会造成通道内产生负压，并且又由于喷气管的雾状喷头会喷住集电环的端口处，所以会堵住集电环内圆周面在被切削时，塑料碎末粉尘的向外弹出的情况，所以集电环内圆周面切出来的塑料碎屑粉尘就会通过通道被高压吹入到集电环粉尘处理装置中进行处理；集电环粉尘处理装置的工作用原理：在粉尘收集区中加入适量的水，集电环加工装置中的塑料碎屑粉尘(这里的塑料为密度大于水的塑料材质，如酚醛塑料、聚乙烯、聚丙烯等)和高压气体一起通过进料管冲入到水中，利用水把塑料碎屑粉尘过滤在水中，由于塑料碎屑粉尘通过高压气体带动，所以大量的气体不会溶于水，而是通过气泡的方式从水中溢出，为了粉尘收集区中的气压不会太大，过多的气体通过出气管排出，当水中的塑料碎屑粉尘积累到一定量时，停止进料管的进料，启动气缸，带动插接杆和带座外球面轴承一起下移，直到压块密封住圆柱管一上的开口，紧接着启动中空气缸，中空气缸带动竖杆下移，竖杆在下移的过程中，圆柱块由插接在圆柱管二内圆周面的状态到脱离圆柱管二内圆周面的状态，这样位于粉尘收集区中的水与塑料碎屑粉尘混合物就会涌入到甩干滚筒中，当粉尘收集区中的水与塑料碎屑粉尘混合物全部排干后，启动伺服电机二，驱动甩干滚筒高速旋转，这时压块也会跟随着圆柱管一一起旋转，由于离心力的作用，位于甩干滚筒内的水与塑料碎屑粉尘经过过滤网的过滤，水就会被甩到密闭区中经过排水管排出去，潮湿的塑料碎屑粉尘就会留在甩干滚筒内，甩干处理结束后，甩干滚筒依然进行旋转处理，紧接着就是对通道一处通入高温气体(温度控制在80℃-100℃)，高温气体就会经过进气通道、出气孔通入旋转的甩干滚筒空腔内，对潮湿的塑料碎屑粉尘进行烘干处理，烘干出来的水蒸气经过进气孔、出气通道排出筒体，等潮湿的塑料碎屑粉尘烘干好后，停止甩干滚筒的旋转，由于重力的作用塑料碎屑粉尘会积压在锥形下板处，最后就是启动中空气缸使得竖杆复位，再启动气缸使得压块复位，由于锥形下板是漏斗状的，所以积压在锥形下板处、烘干处理后的塑料碎屑粉尘就会通过圆柱管一的空腔掉落到指定区域；这里圆柱管一的最顶端不超过通孔二的最顶端的设置是为了保证积压在锥形下板处的被烘干的塑料碎屑粉尘不会被圆柱管一阻挡住，保证全部塑料碎屑粉尘能够滑落到圆柱管一的空腔处，进而掉落到指定区域；带座外球面轴承是将滚动轴承与轴承座结合在一起的一种轴承单元，是市面上的现有技术，可选用无锡福特凯轴承有限公司、SKF等公司的产品；中空气缸为活塞杆中空的气缸，是市面上的通用产品，可选用慈溪市奥菱机床附件有限公司、常州倍得福机械科技有限公司等公司的产品；这里的抽气机为市面上通用的抽气机，就是利用电机带动螺旋状风叶带动空气运动，从而使通道内的空气被抽动。

进一步完善，筒体内壁上固定有轴承，筒壁外径顶端插接配合在轴承内圈上。这种设置，由于甩干滚筒在高速旋转时会有离心力的作用，甩干滚筒内的甩干物如果放置的重心不稳(即放置不均匀)会造成甩干滚筒在旋转时会摇晃的厉害，这样就极大可能造成甩干滚筒和圆柱管一的损坏，所以在圆形筒壁外径顶端插接配合轴承的设置，可以有效避免甩干滚筒在旋转时，由于甩干物放置不均而造成的晃动情况的发生。

进一步完善，竖杆上固定有位于圆柱块上方的圆柱板，圆柱板插接在圆柱管二的内圆处，圆柱块上开有一组贯穿圆柱板上下端面的通孔六。这里的圆柱板作为竖杆的支撑件使用，防止在压块与圆柱管一一起高速旋转时，而晃动，所以竖杆下移到最下方时或者复位到初始位置时，圆柱板都与圆柱管二的内圆周面插接在一起

进一步完善，粉尘收集区内设有安装在筒体上的电子式水位开关。这种设置，是为了在对粉尘收集区加入水时，利用电子式水位开关可以有效的控制粉尘收集区中的加水量，从而防止加水过多或过少的情况发生；这里的电子式水位开关为市面上通用的产品，可选用上海思派、上海恒臻自控设备有限公司的产品。

进一步完善，电子式水位开关的上方设有安装在筒体上的进水管，进水管与电子式水位开关错开布置。这种设置，便于利用进水管对粉尘收集区加水，不会使粉尘收集区中的水过多或过少。

进一步完善，筒体的外圆面上固定有空气加热器，空气加热器的出口端与进气通道连通。这这种设置，便于产生热空气，从而热空气通过进气通道、出气孔对潮湿的塑料碎屑粉尘进行烘干处理。这里的空气加热器为市面上通用的空气加热器，可选用上海硕仲电热电器制造厂、上海屿浩电热电器有限公司等公司的产品。

进一步完善，筒体上安装有湿度监测探头，湿度监测探头位于密闭区处。这种设置，是为了有效监控密闭区内的潮湿碎屑粉尘是否烘干；这里的湿度监测探头为市面上通用的湿度监测探头，可选用瑞士罗卓尼克、南宁迈世信息技术有限公司等公司的产品。

进一步完善，圆柱管一的下方设有接料框，滑动块上固定有用于放置集电环的放置框。这里的接料框是便于烘干的碎屑粉尘通过圆柱管一的空腔掉落到接料框中集中收集，在把接料框从筒体中拿出进行处理；这里的放置框是便于把加工好的集电环集中先放置在放置框中，再一同进行收纳放置，可以避免有些没加工集电环也被收纳放置起来，提高了加工准确率和加工效率。

进一步完善，滑动块上固定有引导板，引导板的前端部为弧形部，机床壳体上固定有支撑板一，支撑板一上固定有限位开关，限位开关与引导板位置匹配。这种设置，可以利用限位开关作为控制部件，用于控制抽气机和喷气管，当车刀要对集电环内圆周面进行车削时，引导板顶动限位开关的触头，这时启动对通道进行抽气并对喷气管通入高压气体，这样就可以防止切削集电环内圆周面时塑料碎屑粉尘弹出，当车刀切削好集电环内圆周面并复位时，引导板同时复位，这时引导板与限位开关的触头脱离，这样抽气机和喷气管同时不工作，这样可以使抽气机和喷气管交替工作，节约能源、也可以增加抽气机的使用寿命，这里弧形部的设置，可以作为引导板引导顶动限位开关触头的作用。

进一步完善，进水管上安装有电磁阀，机床壳体上安装有PLC控制器，PLC控制器与电磁阀、中空气缸、气缸、伺服电机二、电子式水位开关、空气加热器、湿度监测探头、气动夹头、主轴电机、伺服电机一、抽气机、限位开关线路连接，机床壳体上安装有与PLC控制器线路连接的电源开关和程序开关。这里使用的PLC控制器为市面上通用的可编辑逻辑控制器，可选用市面上通用的三菱PLC、施耐德PLC、犹尼康Unitronics、台达PLC和松下PLC等品牌；此外，该PLC控制器的程序设定与市面上通用的设定方法原理基本一致，普通技术人员可根据各传感器发出的指令来控制各部件的运行，方便快捷。使用时，先按动电源开关，再按动程序开关，PLC控制器控制打开电磁阀，这时进水管向粉尘收集区中通入大量的水，直到粉尘收集区中的水位到达电子式水位开关的上限，这时PLC控制器控制电磁阀关闭，紧接着进料管中通入由集电环加工装置中切削产生的由高压气体和塑料碎屑粉尘组成的混合物，经过水的过滤塑料碎屑粉尘留在水中，多余气体通过出气管从粉尘收集区中排出，当水中的塑料碎屑粉尘收集到一定量时(收集时间为60min-90min)，PLC控制器启动气缸带动插接杆推动压块下压封闭圆柱管一，再启动中空气缸带动竖杆下移从而使圆柱块脱离圆柱管二的内圆周面处，进而使粉尘收集区与甩干滚筒空腔连通，使得粉尘收集区中的塑料碎屑粉尘和水的混合物一起涌到甩干滚筒的空腔中，接着PLC控制器再启动伺服电机二，甩干滚筒高速旋转(压块会一同旋转)，由于离心力的作用塑料碎屑粉尘和水的混合物中碎屑粉尘被过滤网阻挡留在甩干滚筒空腔中，水被甩到密闭区中通过排水管排出，当水被甩干净后，为了烘干潮湿的塑料碎屑粉尘，启动空气加热器，空气加热器中的高温空气(温度控制在80℃-100℃)通过进气通道、出气孔对潮湿的塑料碎屑粉尘进行吹热气烘干处理(这时甩干滚筒还是旋转的)，水蒸气通过进气孔、出气通道排出筒体，湿度监测探头实时监控密闭区的湿度情况，当湿度降到一定值(湿度为2％-5％)时，说明对潮湿的塑料碎屑粉尘的烘干完成，甩干滚筒停止旋转，这时PLC控制器控制中空气缸控制竖杆复位，在通过气缸控制插接杆复位，这时积压在锥形下板上的塑料碎屑粉尘就会通过圆柱管一的空腔，掉落到接料框中。

本发明有益的效果是：本发明结构设计巧妙、合理，利用机床壳体上的集电环加工装置对集电环内圆周面进行切削处理，产生的塑料碎屑粉尘，通过抽气机和喷气管全部收集起来通过抽气管高压通入集电环粉尘处理装置内进行过滤、甩干、烘干、收集处理，这样可以对集电环内圆周面车削产生的塑料碎屑粉尘完全进行清洗、无害化收集处理，收集到塑料碎屑粉尘可以再次进行熔化利用，非常环保，值得推广应用。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明中集电环加工装置的结构示意图；

图3为本发明中集电环加工装置的立体图；

图4为本发明中集电环粉尘处理装置的结构示意图；

图5为本发明中集电环粉尘处理装置内压块封闭圆柱管一时的状态图一；

图6为本发明中集电环粉尘处理装置内圆柱块脱离圆柱管二时的状态图二；

图7为图1的A区域局部放大图以及喷气管喷出气流时的示意图；

图8为图6的B-B剖面图；

图9为图6的C-C剖视图；

图10为图1的D-D剖面图；

图11为图1的E区域局部放大图；

图12为限位开关工作状态流程图。

附图标记说明：机床壳体1，集电环加工装置2，主轴2-1，主轴电机2-2，气动夹头2-3，滑动块2-4，夹持座2-5，车刀2-6，喷气管2-7，雾状喷头2-7a，抽气管2-8，抽气机2-9，伺服电机一2-10，放置框2-11，引导板2-12，弧形部2-12a，支撑板一2-13，限位开关2-14，集电环粉尘处理装置3，筒体3-1，隔板一3-2，通孔四3-2a，进料管3-3，出气管3-4，支撑板3-5，带座外球面轴承一3-6，圆柱管一3-7，甩干滚筒3-8，圆形筒壁3-8a，通孔三3a-8a，上圆板3-8b，通孔一3a-8b，锥形下板3-8c，通孔二3a-8c，过滤网3-9，伺服电机3-10，圆柱管二3-11，弧度3-11a，竖杆3-12，通道一3-12a，出气孔3a-12a，进气通道3b-12a，通道二3-12b，进气孔3a-12b，出气通道3b-12b，通道三3-12c，圆柱块3-13，密封圈一3-14，压块3-15，密封圈二3-16，气缸3-17，隔板二3-18，通孔五3-18a，密封圈三3-19，排水管3-20，插接杆3-21，气缸3-22，带座外球面轴承二3-23，轴承3-24，圆柱板3-25，通孔六3-25a，电子式水位开关3-26，进水管3-27，空气加热器3-28，湿度监测探头3-29，电磁阀3-30，接料框3-31，PLC控制器4，电源开关5，程序开关6，集电环7，粉尘收集区a，粉尘回收区b。密闭区b-1，干燥储存区b-2，通道f。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明：

参照附图：这种环保集电环加工工艺，其特征包括以下步骤：

A.加水：加入一定量的水到粉尘收集区a中；

B.装料：把集电环7装入气动夹头2-3中，并夹紧集电环7；

C.切削及碎屑粉尘收集：利用车刀2-6对集电环7内圆周面进行车削处理，在利用车刀车削集电环7内圆周面的同时，启动抽气机2-9和喷气管2-7，车削产生的塑料碎屑粉尘被高压吹入到粉尘收集区a的水中进行过滤处理；

D.甩干：粉尘收集区a中塑料碎屑粉尘与水的混合物，进入到甩干滚筒3-8进行高速离心去水处理，潮湿的塑料碎屑粉尘留在甩干滚筒3-8空腔中；

E.烘干：对甩干滚筒3-8空腔内通过进气通道3b-12a、出气孔3a-12a通入高温空气，高温空气温度在80℃-100℃，对潮湿塑料碎屑粉尘进行烘干，在对塑料碎屑粉尘进行烘干的同时，甩干滚筒3-8也保持旋转，烘干蒸发出来的水蒸气通过进气孔3a-12b、出气通道3b-12b排出筒体3-1；

F.出料：烘干处理后的塑料碎屑粉尘通过圆柱管一3-7的空腔，掉落到接料框3-31中

参照附图：这种环保集电环加工设备，包括机床壳体1，机床壳体1内设置有集电环加工装置2，集电环加工装置2的侧部设置有集电环粉尘处理装置3；

集电环加工装置2包括转动连接在机床壳体1上的主轴2-1，驱动主轴2-1转动的主轴电机2-2，主轴2-1上联动有气动夹头2-3,气动夹头2-3安装在机床壳体1处，气动夹头2-3的相对位置设有滑动连接在机床壳体1上的滑动块2-4，滑动块2-4上固定有夹持座2-5，夹持座2-5上固定有车刀2-6，车刀2-6的侧部固定有喷气管2-7，机床壳体1的侧部固定有抽气管2-8，抽气管2-8上安装有抽气机2-9，气动夹头2-3、主轴2-1、抽气管2-8三者同轴连接设置且三者内部之间为连通的通道f；滑动块2-4通过固定在机床壳体1上的伺服电机一2-10驱动；喷气管2-7的喷头为雾状喷头2-7a，雾状喷头2-7a与气动夹头2-3位置匹配；

集电环粉尘处理装置3包括筒体3-1、筒体3-1内固定有隔板一3-2，隔板一3-2把筒体3-1分隔成粉尘收集区a和粉尘回收区b；

粉尘收集区a内设有进料管3-3和出气管3-4；

粉尘回收区b内设有支撑板3-5、支撑板3-5上固定有带座外球面轴承一3-6，带座外球面轴承一3-6上固定有圆柱管一3-7，圆柱管一3-7的上方设有甩干滚筒3-8，甩干滚筒3-8包括圆形筒壁3-8a、固定在圆形筒壁3-8a上并封闭住圆形筒壁3-8a上口的上圆板3-8b、固定在圆形筒壁3-8a上并封闭住圆形筒壁3-8a下口的锥形下板3-8c，锥形下板3-8c的锥度向下，上圆板3-8b的中心开有通孔一3a-8b，锥形下板3-8c的中心处开有通孔二3a-8c，圆柱管一3-7配合在通孔二3a-8c处并固定在锥形下板3-8c上，圆柱管一3-7的最顶端不超过通孔二3a-8c的最顶端，圆形筒壁3-8a的圆周面上开有一组通孔三3a-8a，圆形筒壁3-8a的内壁上固定有密闭各通孔三3a-8a的过滤网3-9，圆柱管一3-7通过固定在支撑板3-5上的伺服电机二3-10驱动；

隔板一3-2的中心开有通孔四3-2a，通孔四3-2a上固定有密封通孔四3-2a的圆柱管二3-11，圆柱管二3-11的外径与通孔一3a-8b的直径大小匹配且通孔一3a-8b插接在圆柱管二3-11处；

筒体3-1内设有从粉尘收集区a穿过圆柱管二3-11到达甩干滚筒3-8空腔的竖杆3-12，竖杆3-12的外壁上固定有圆柱块3-13，圆柱块3-13的外圆周面上固定有密封圈一3-14，竖杆3-12通过固定在筒体3-1顶部的中空气缸3-17上下驱动，竖杆3-12的内部开有至少一个沿竖杆3-12顶端到底端设置的通道一3-12a和开有至少一个沿竖杆3-12顶端到底端设置的通道二3-12b，通道一3-12a和通道二3-12b互不连通，通道一3-12a上开有一组出气孔3a-12a，通道一3-12a的顶端开有与外界连通的进气通道3b-12a，通道二3-12b上开有一组进气孔3a-12b，通道二3-12b的顶端开有与外界连通的出气通道3b-12b，竖杆3-12的中心开有贯穿竖杆3-12上下端面且不与通道一3-12a、通道二3-12b连通的通道三3-12c，通道三3-12c上插接有插接杆3-21，插接杆3-21的顶端穿出中空气缸3-17与固定于中空气缸3-17上方的气缸3-22活塞杆固定，插接杆3-21的底端穿出通道三3-12c与带座外球面轴承二3-23上的轴承座固定，带座外球面轴承二3-23的滚动轴承内圈上固定有压块3-15，压块3-15上安装有密封圈二3-16，压块3-15与圆柱管一3-7位置匹配；

各出气孔3a-12a和各进气孔3a-12b都位于圆柱块3-13与竖杆3-12底面之间，圆柱块3-13的直径与圆柱管二3-11的内径大小匹配并插接在圆柱管二3-11的内圆周面上，圆柱管二3-11的底面与圆柱管二3-11的内圆周面之间弧度3-11a设置；

筒体3-1内壁固定有隔板二3-18，隔板二3-18上开有通孔五3-18a，圆柱管一3-7插接在通孔五3-18a上，通孔五3-18a上安装有密封圈三3-19，隔板二3-18把粉尘回收区b分隔成密闭区b-1和干燥储存区b-2，支撑板3-5位于隔板二3-18下方，隔板二3-18上固定有延伸出筒体3-1外的排水管3-20；

抽气管2-8与进料管3-3相接连通。

筒体3-1内壁上固定有轴承3-24，圆形筒壁3-8a外径顶端插接配合在轴承3-24内圈上。

竖杆3-12上固定有位于圆柱块3-13上方的圆柱板3-25，圆柱板3-25插接在圆柱管二3-11的内圆处，圆柱块3-13上开有一组贯穿圆柱板3-25上下端面的通孔六3-25a。

粉尘收集区a内设有安装在筒体3-1上的电子式水位开关3-26。

电子式水位开关3-26的上方设有安装在筒体3-1上的进水管3-27，进水管3-27与电子式水位开关3-26错开布置。

筒体3-1的外圆上固定有空气加热器3-28，空气加热器3-28的出气端与进气通道3b-12a连通。

筒体3-1上安装有湿度监测探头3-29，湿度监测探头3-29位于密闭区b-1处。

圆柱管一3-7的下方设有接料框3-31，滑动块2-4上固定有用于放置集电环的放置框2-11。

滑动块2-4上固定有引导板2-12，引导板2-12的前端部为弧形部2-12a，机床壳体1上固定有支撑板一2-13，支撑板一2-13上固定有限位开关2-14，限位开关2-14与引导板2-12位置匹配。

进水管3-27上安装有电磁阀3-30，机床壳体1上安装有PLC控制器4，PLC控制器4与电磁阀3-30、中空气缸3-17、气缸3-22、伺服电机二3-10、电子式水位开关3-26、空气加热器3-28、湿度监测探头3-29、气动夹头2-3、主轴电机2-2、伺服电机一2-10、抽气机2-9、限位开关2-14线路连接，机床壳体1上安装有与PLC控制器4线路连接的电源开关5和程序开关6。

这里使用的PLC控制器4为施耐德PLC；使用时，先按动电源开关5，再按动程序开关6，PLC控制器4控制打开电磁阀3-30，这时进水管3-27向粉尘收集区a中通入大量的水，直到粉尘收集区a中的水位到达电子式水位开关3-26的上限，这时PLC控制器4控制电磁阀3-30关闭，紧接着进料管3-27中通入由集电环加工装置2中切削产生的由高压气体和塑料碎屑粉尘组成的混合物，经过水的过滤塑料碎屑粉尘留在水中，多余气体通过出气管3-4从粉尘收集区a中排出，当水中的碎屑粉尘收集好一定量(收集时间60min-90min)时，PLC控制器4启动气缸3-22带动插接杆3-21推动压块下压3-15封闭圆柱管一3-7，再启动中空气缸3-17带动竖杆3-12下移从而使圆柱3-13块脱离圆柱管二3-11的内圆周面处，进而使粉尘收集区a与甩干滚筒3-8空腔连通，使得粉尘收集区a中的碎屑粉尘和水的混合物一起涌到甩干滚筒3-8的空腔中，接着PLC控制器4再启动伺服电机二3-10，甩干滚筒3-8高速旋转(压块3-15会一同旋转)，由于离心力的作用塑料碎屑粉尘和水的混合物中碎屑粉尘被过滤网3-9阻挡留在甩干滚筒3-8空腔中，水被甩到密闭区b-1中通过排水管3-20排出，当水被甩干净后，为了烘干潮湿的碎屑粉尘，启动空气加热器3-28，空气加热器3-28中的高温空气(温度在80℃-100℃)通过进气通道3b-12a、出气孔3a-12a对潮湿的塑料碎屑粉尘进行吹热气烘干处理(这时甩干滚筒3-8还是旋转的)，水蒸气通过进气孔3a-12b、出气通道3b-12a排出筒体3-1，湿度监测探头3-29实时监控密闭区b-a的湿度情况，当湿度降到一定值(湿度为2％-5％)时，说明对潮湿塑料碎屑粉尘的烘干完成，甩干滚筒3-8停止旋转，并且PLC控制器4控制中空气缸3-17控制竖杆3-12复位，在通过气缸3-22控制插接杆3-21复位，这时积压在锥形下板3-8c上的塑料碎屑粉尘就会通过圆柱管一3-7的空腔，掉落到接料框3-31中。

虽然本发明已通过参考优选的实施例进行了图示和描述，但是，本专业普通技术人员应当了解，在权利要求书的范围内，可作形式和细节上的各种各样变化。

Claims (10)

1.一种环保集电环加工工艺，其特征包括以下步骤：

A.加水：加入一定量的水到粉尘收集区(a)中；

B.装料：把集电环(7)装入气动夹头(2-3)中，并夹紧集电环(7)；

C.切削及碎屑粉尘收集：利用车刀(2-6)对集电环(7)内圆周面进行车削处理，在利用车刀车削集电环(7)内圆周面的同时，启动抽气机(2-9)和喷气管(2-7)，车削产生的塑料碎屑粉尘被高压吹入到粉尘收集区(a)的水中进行过滤处理；

D.甩干：粉尘收集区(a)中塑料碎屑粉尘与水的混合物，进入到甩干滚筒(3-8)进行高速离心去水处理，潮湿的塑料碎屑粉尘留在甩干滚筒(3-8)空腔中；

E.烘干：对甩干滚筒(3-8)空腔内通过进气通道(3b-12a)、出气孔(3a-12a)通入高温空气，高温空气温度在80℃-100℃，对潮湿塑料碎屑粉尘进行烘干，在对塑料碎屑粉尘进行烘干的同时，甩干滚筒(3-8)也保持旋转，烘干蒸发出来的水蒸气通过进气孔(3a-12b)、出气通道(3b-12b)排出筒体(3-1)；

F.出料：烘干处理后的塑料碎屑粉尘通过圆柱管一(3-7)的空腔，掉落到接料框(3-31)中。

2.一种环保集电环加工设备，包括机床壳体(1)，其特征是：所述机床壳体(1)内设置有集电环加工装置(2)，所述集电环加工装置(2)的侧部设置有集电环粉尘处理装置(3)；

所述集电环加工装置(2)包括转动连接在机床壳体(1)上的主轴(2-1)，驱动主轴(2-1)转动的主轴电机(2-2)，主轴(2-1)上联动有气动夹头(2-3),所述气动夹头(2-3)安装在机床壳体(1)处，所述气动夹头(2-3)的相对位置设有滑动连接在机床壳体(1)上的滑动块(2-4)，所述滑动块(2-4)上固定有夹持座(2-5)，所述夹持座(2-5)上固定有车刀(2-6)，所述车刀(2-6)的侧部固定有喷气管(2-7)，所述机床壳体(1)的侧部固定有抽气管(2-8)，所述抽气管(2-8)上安装有抽气机(2-9)，所述气动夹头(2-3)、主轴(2-1)、抽气管(2-8)三者同轴连接设置且三者内部之间为连通的通道(f)；所述滑动块(2-4)通过固定在机床壳体(1)上的伺服电机一(2-10)驱动；所述喷气管(2-7)的喷头为雾状喷头(2-7a)，所述雾状喷头(2-7a)与气动夹头(2-3)位置匹配；

所述集电环粉尘处理装置(3)包括筒体(3-1)、筒体(3-1)内固定有隔板一(3-2)，所述隔板一(3-2)把筒体(3-1)分隔成粉尘收集区(a)和粉尘回收区(b)；

所述粉尘收集区(a)内设有进料管(3-3)和出气管(3-4)；

所述粉尘回收区(b)内设有支撑板(3-5)、支撑板(3-5)上固定有带座外球面轴承一(3-6)，所述带座外球面轴承一(3-6)上固定有圆柱管一(3-7)，所述圆柱管一(3-7)的上方设有甩干滚筒(3-8)，所述甩干滚筒(3-8)包括圆形筒壁(3-8a)、固定在圆形筒壁(3-8a)上并封闭住圆形筒壁(3-8a)上口的上圆板(3-8b)、固定在圆形筒壁(3-8a)上并封闭住圆形筒壁(3-8a)下口的锥形下板(3-8c)，所述锥形下板(3-8c)的锥度向下，所述上圆板(3-8b)的中心开有通孔一(3a-8b)，所述锥形下板(3-8c)的中心处开有通孔二(3a-8c)，所述圆柱管一(3-7)配合在通孔二(3a-8c)处并固定在锥形下板(3-8c)上，所述圆柱管一(3-7)的最顶端不超过通孔二(3a-8c)的最顶端，所述圆形筒壁(3-8a)的圆周面上开有一组通孔三(3a-8a)，所述圆形筒壁(3-8a)的内壁上固定有密闭各通孔三(3a-8a)的过滤网(3-9)，所述圆柱管一(3-7)通过固定在支撑板(3-5)上的伺服电机二(3-10)驱动；

所述隔板一(3-2)的中心开有通孔四(3-2a)，所述通孔四(3-2a)上固定有密封通孔四(3-2a)的圆柱管二(3-11)，所述圆柱管二(3-11)的外径与通孔一(3a-8b)的直径大小匹配且通孔一(3a-8b)插接在圆柱管二(3-11)处；

所述筒体(3-1)内设有从粉尘收集区(a)穿过圆柱管二(3-11)到达甩干滚筒(3-8)空腔的竖杆(3-12)，所述竖杆(3-12)的外壁上固定有圆柱块(3-13)，所述圆柱块(3-13)的外圆周面上固定有密封圈一(3-14)，所述竖杆(3-12)通过固定在筒体(3-1)顶部的中空气缸(3-17)上下驱动，所述竖杆(3-12)的内部开有至少一个沿竖杆(3-12)顶端到底端设置的通道一(3-12a)和开有至少一个沿竖杆(3-12)顶端到底端设置的通道二(3-12b)，所述通道一(3-12a)和通道二(3-12b)互不连通，所述通道一(3-12a)上开有一组出气孔(3a-12a)，所述通道一(3-12a)的顶端开有与外界连通的进气通道(3b-12a)，所述通道二(3-12b)上开有一组进气孔(3a-12b)，所述通道二(3-12b)的顶端开有与外界连通的出气通道(3b-12b)，所述竖杆(3-12)的中心开有贯穿竖杆(3-12)上下端面且不与通道一(3-12a)、通道二(3-12b)连通的通道三(3-12c)，所述通道三(3-12c)上插接有插接杆(3-21)，所述插接杆(3-21)的顶端穿出中空气缸(3-17)与固定于中空气缸(3-17)上方的气缸(3-22)活塞杆固定，所述插接杆(3-21)的底端穿出通道三(3-12c)与带座外球面轴承二(3-23)上的轴承座固定，所述带座外球面轴承二(3-23)的滚动轴承内圈上固定有压块(3-15)，所述压块(3-15)上安装有密封圈二(3-16)，所述压块(3-15)与圆柱管一(3-7)位置匹配；

各所述出气孔(3a-12a)和各所述进气孔(3a-12b)都位于圆柱块(3-13)与竖杆(3-12)底面之间，所述圆柱块(3-13)的直径与圆柱管二(3-11)的内径大小匹配并插接在圆柱管二(3-11)的内圆周面上，所述圆柱管二(3-11)的底面与圆柱管二(3-11)的内圆周面之间弧度(3-11a)设置；

所述筒体(3-1)内壁固定有隔板二(3-18)，所述隔板二(3-18)上开有通孔五(3-18a)，所述圆柱管一(3-7)插接在通孔五(3-18a)上，所述通孔五(3-18a)上安装有密封圈三(3-19)，所述隔板二(3-18)把粉尘回收区(b)分隔成密闭区(b-1)和干燥储存区(b-2)，所述支撑板(3-5)位于隔板二(3-18)下方，所述隔板二(3-18)上固定有延伸出筒体(3-1)外的排水管(3-20)；

所述抽气管(2-8)与进料管(3-3)相接连通。

3.根据权利要求2所述的环保集电环加工设备，其特征是：所述筒体(3-1)内壁上固定有轴承(3-24)，所述圆形筒壁(3-8a)外径顶端插接配合在轴承(3-24)内圈上。

4.根据权利要求3所述的环保集电环加工设备，其特征是：所述竖杆(3-12)上固定有位于圆柱块(3-13)上方的圆柱板(3-25)，所述圆柱板(3-25)插接在圆柱管二(3-11)的内圆处，所述圆柱块(3-13)上开有一组贯穿圆柱板(3-25)上下端面的通孔六(3-25a)。

5.根据权利要求4所述的环保集电环加工设备，其特征是：所述粉尘收集区(a)内设有安装在筒体(3-1)上的电子式水位开关(3-26)，所述电子式水位开关(3-26)的上方设有安装在筒体(3-1)上的进水管(3-27)，所述进水管(3-27)与电子式水位开关(3-26)错开布置。

6.根据权利要求5所述的环保集电环加工设备，其特征是：所述筒体(3-1)的外圆上固定有空气加热器(3-28)，所述空气加热器(3-28)的出气端与进气通道(3b-12a)连通。

7.根据权利要求6所述的环保集电环加工设备，其特征是：所述筒体(3-1)上安装有湿度监测探头(3-29)，所述湿度监测探头(3-29)位于密闭区(b-1)处。

8.根据权利要求7所述的环保集电环加工设备，其特征是：所述圆柱管一(3-7)的下方设有接料框(3-31)，所述滑动块(2-4)上固定有用于放置集电环的放置框(2-11)。

9.根据权利要求8所述的环保集电环加工设备，其特征是：所述滑动块(2-4)上固定有引导板(2-12)，所述引导板(2-12)的前端部为弧形部(2-12a)，所述机床壳体(1)上固定有支撑板一(2-13)，所述支撑板一(2-13)上固定有限位开关(2-14)，所述限位开关(2-14)与引导板(2-12)位置匹配。

10.根据权利要求9所述的环保集电环加工设备，其特征是：所述进水管(3-27)上安装有电磁阀(3-30)，所述机床壳体(1)上安装有PLC控制器(4)，所述PLC控制器(4)与电磁阀(3-30)、中空气缸(3-17)、气缸(3-22)、伺服电机二(3-10)、电子式水位开关(3-26)、空气加热器(3-28)、湿度监测探头(3-29)、气动夹头(2-3)、主轴电机(2-2)、伺服电机一(2-10)、抽气机(2-9)、限位开关(2-14)线路连接，所述机床壳体(1)上安装有与PLC控制器(4)线路连接的电源开关(5)和程序开关(6)。