CN109986405A - 静电微量润滑的气液电汇流与输送装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种静电微量润滑的气液电汇流装置，包括汇流板、气液同轴输送管、输送电线、气液电输送管、喷嘴、荷电装置；所述汇流板内部设有通道；所述汇流板上设有气液进口、进电口、气液电出口；所述气液进口、进电口、气液电出口与汇流板内部的通道连通；所述气液同轴输送管的气管与气液进口连接，压缩空气送至第一通道，第一液管通过气液进口进入汇流板的第一通道；所述输送电线穿过进电口进入汇流板的第一通道；压缩空气通过所述气液电出口流入所述气液电输送管的外部气管，液管和输送电线穿出所述气液电出口，与外部气管一起形成所述气液电输送管；所述气液电输送管的另一端与荷电装置的一端相连，所述荷电装置通过输送电线的导电端将输液管内的液体荷电；荷电装置的另一端输出压缩空气和荷电的液体，与喷嘴相连，在喷嘴处喷出荷电的气雾；本发明具有结构紧凑、集成度高、安装便捷等特点。

Description

静电微量润滑的气液电汇流与输送装置

技术领域

本发明涉及机械润滑液供给装置技术领域，具体涉及一种静电微量润滑的气液电汇流与输送装置。

背景技术

传统加工中，润滑液一般以浇注方式对加工区域进行润滑冷却，以此来降低加工区温度、延长刀具寿命、提高工件表面光洁度和尺寸精度。但是，浇注型润滑方式会造成润滑液的使用量过大、废液回收困难以及对人体产生伤害等不良影响。

干切削是一种新型的加工方法，其避免了润滑液的使用，消除了加工中由于润滑液的使用而造成的危害。但是干切削只能用于加工传统型较“软”的材料，在精密加工以及加工高硬度钢材时，为保证高的加工效率、高的产品加工质量、高的刀具使用寿命以及加工过程的可靠性，对刀具及机床性能的要求过高，无疑增加了企业的制造成本。

微量润滑(Minimum Quantity Lubrication，MQL)是一种半干式切削加工技术。该润滑方式可显著减少润滑液使用量(通常仅为0.03～0.2L/h)，可有效减小刀具、工件以及切屑之间的摩擦，防止粘结。其不但增加了刀具的使用寿命，同时提高了切削加工的表面质量。MQL可以有效地减少润滑液过量使用而造成的环境污染，保证高的加工效率。但在加工某些难加工材料时，如钛合金、高温合金、不锈钢等，MQL技术因其润滑液液滴渗透性不足和较差的散热能力而表现出较差的加工性能。

静电微量润滑技术(Electrostatic Minimum Quantity Lubrication，EMQL)是近几年被提出来的新型准干式绿色润滑冷却技术。该技术通过对润滑液荷电，可有效减小润滑油液滴的粒径、表面张力和润湿角，提高了润滑油的润湿和渗透能力，进而提高了荷电润滑液液滴的蒸发散热能力和润滑性能，相对改善了MQL技术中液滴散热能力不足和润滑效率不高的缺陷。然而EMQL技术的核心是采用高压静电对润滑液进行荷电，并且在高压气体的作用下将荷电液滴喷向加工区。实用新型专利：静电微量润滑的气雾荷电装置(CN208179105U)公开了一种静电微量润滑系统荷电的装置，其特点是：微量润滑装置输出的高压气体与润滑液通过气液同轴管输出，高压静电发生器产生的高压电通过另外一根高压电线输出，气液同轴管与高压电线汇聚于绝缘座中，在绝缘座中高压电线为液管中的润滑液荷电，荷电气雾由安装在绝缘座另一侧的喷嘴喷出。但是，这套装置需要至少两路输入管线：一路为传输高压电的高压电线，另外一路为气液同轴管。这种技术方案在工程应用中线路管理复杂，需要分别管理气液管线与高压电线；而高压电线直接在工作环境中走线也有安全隐患。

如果能将高压气体、润滑液和高压电通过专用汇流板实现将其汇集到一根专用的气液电输送管传输，并由专用荷电装置实现对润滑液的荷电，则可以大大简化应用现场的布线管理，并提高了高压用电的安全性。但目前未见有这种气液电集成输送及汇流管理的技术方案。

发明内容

本发明的目的是提供一种将高压气体、润滑液和高压电通过专用汇流板实现将其汇集到一根专用的气液电输送管传输，然后通过该气液电输送管将气、液、电输送至荷电装置，并在荷电装置内将润滑液荷电后由高压气体喷出的装置。

为了达到上述目的，本发明通过以下技术方案来实现：

本发明中，实现将高压气体、润滑液、高压电通过一根气液电输送管输送的实现方法是：将第一液管穿入第一气管中，形成气液同轴输送管，气液同轴输送管通过第一气管接头与汇流板相连，输送电线通过第一密封接头与汇流板相连。此时高压气体、液体和高压静电分别通过第二气管、第一液管和输送电线输出。第一液管和输送电线分别穿入第二气管当中，形成气液电输送管。气液电输送管通过第二气管接头与汇流板相连。该气液电输送管的横截面图如图3所示。

实现气液电汇流与输送装置原理如图1所示，

汇流板内部设有从上到下贯通的第一通道，并且汇流板上设有气液进口、进电口、气液电出口。气液进口、进电口、气液电出口与汇流板内部的第一通道相连通。

第一液管穿入第一气管中，形成气液同轴输送管，气液同轴输送管通过第一气管接头与汇流板相连。第一气管在第一气管接头处终止，第一液管穿过汇流板的第一通道，在汇流板下方穿过安装在气液电出口处的第二气管接头，穿入到第二气管中。

输送电线穿过安装在进电口处的第一密封接头进入到汇流板的第一通道之中，输送电线穿过第一通道，在汇流板下方穿过安装在气液电出口处的第二气管接头，穿入到第二气管中。此时，输送电线与第一液管一起进入第二气管中形成气液电输送管。

第一气管插入安装在汇流板的气液进口处的第一气管接头，使第一气管中的高压气体流经汇流板中的第一通道，并且在汇流板下方流过安装在气液电出口处的第二气管接头，流入到第二气管中。

这样，经过汇流板的整理后，在第二气管中流入了高压气体，穿入第二气管的第一液管内有润滑液，穿入第二气管的输送电线上带有高压电，从而构成一根气液电输送管。

第二气管、第一液管和输送电线构成的气液电输送管通过安装在荷电装置一端的第三气管接头将高压气体、润滑液和高压电输入到荷电装置。

如图2所示，荷电装置内部有贯通的第二通道，荷电管安置在第二通道内。荷电管具有上下贯通的第三通道和穿过管壁与第二通道联通的斜孔。

在荷电装置内部的第二通道内，第一液管插入到荷电管的上端入口中，第二液管插入到荷电管的下端出口中，第一液管、第二液管与荷电管的连接界面采用绝缘密封胶实现密封与粘结。

输送电线通过荷电管中的斜孔伸入进荷电管内的第三通道中。

这样在第三通道中，输送电线可以接触到流经第三通道的润滑液并给润滑液荷电。荷电后的润滑液经由第二液管流出，第二液管将润滑液输送到喷嘴的出口处。

第二气管中的高压气体流经荷电装置内部的第二通道，流入到喷嘴中，并将喷嘴出口处的润滑液喷出。

所述气液电输送管由第二气管、第一液管、输送电线组成，所述第二气管内通有并列的第一液管和输送电线。

所述汇流板上的第一气管、第二气管、第一液管和输送电线各至少有一路。

所述气液电输送管为至少一个喷嘴提供荷电喷雾。

本发明与现有技术相比，具有以下优点：

本装置将高压气体、润滑液、高压电通过一根气液电输送管输送至荷电装置中，在荷电装置中高压电线将润滑液荷电，高压气体将荷电后的润滑液从喷嘴喷出形成高压荷电气雾。

附图说明

图1是本发明所述的静电微量润滑的气液电汇流与输送装置结构示意图；

图2是本发明所述的静电微量润滑的气液电汇流与输送装置中荷电装置结构示意图；

图3是本发明所述的静电微量润滑的气液电汇流与输送装置中气液电输送管的布局示意图；

图4是本发明所述的静电微量润滑的气液电汇流与输送装置中汇流板内部结构示意图；

图中：1、第一气管，2、第一气管接头，3、气液进口，4、输送电线，5、第一密封接头，6、进电口，7、汇流板，8、第一液管，9、第一通道，10、第二气管，11、第二气管接头，12、气液电出口，13、气液电输送管，14、第三气管接头，15、荷电装置，16、荷电装置安装孔，17、喷嘴，18、气液同轴输送管，19、第二液管，20、荷电管，21、第二通道，22、第三通道，23、斜孔，24、绝缘密封胶。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的实施例作进一步详细的描述。

本发明中，实现将高压气体、润滑液、高压电通过一根气液电输送管13输送的实现方法是将第一液管8穿入第一气管1中，形成气液同轴输送管18。气液同轴输送管18通过第一气管接头2与汇流板7相连。第一气管1在第一气管接头2处终止。输送电线4通过第一密封接头5与汇流板7相连。第一液管8穿过第一通道9进入了第二气管10中；输送电线4穿过第一通道9进入了第二气管10中；高压气体通过第一通道9进入了第二气管10中，形成了气液电输送管13。高压气体、高压静电和润滑液分别通过第一通道9、输送电线4和第一液管8进入了气液电输送管13。一种优选的设计方案是：第二气管10采用外径12mm、内径10mm的PU管，第一液管8采用外径6mm、内径4mm的PU管，输送电线4采用最高可输出40kV规格的高压电线。

如图1、3、4所示，本发明实施例所述的一种静电微量润滑的气液电汇流与输送装置，包括汇流板7、第一气管1、第一液管8、输送电线4、气液电输送管13、喷嘴17；所述汇流板7内部设有第一通道9，第一通道9主体直径为20mm，保证了第一液管8和输送电线4自由穿过，汇流板7的材料选用绝缘性和加工性都良好的POM材料，并且通过汇流板7安装孔与机床由螺栓相连接。所述汇流板7上设有气液进口3、进电口6、气液电出口12，所述气液进口3、进电口6、气液进口3与汇流板7内部的第一通道9连通，所述第一液管8采用外径6mm、内径4mm的PU管，第一液管8穿过安装在气液进口3上的第一气管接头2进入到第一通道9，第一气管接头2优选带密封环的快插接头来保证汇流板7中第一通道9的密封性。第一液8穿过第一通道9并在汇流板7下方的气液电出口12穿出，经过安装在气液电出口12处的第二气管接头11伸入到第二气管10中。所述输送电线4通过第一密封接头5与汇流板7上的进电口6相连接，第一密封接头5选用绝缘性与密封性都较高的格兰接头，防止在工程应用中的出现接头处漏电的现象，输送电线4穿过进电口6进入到汇流板7中的第一通道9内，在汇流板7下方的气液电出口12处穿出，伸入到第二气管10之中，形成气液电输送管13，气液电输送管13一端通过第二气管接头11与汇流板7下方的气液电出口12相连接，气液电输送管13的外部第二气管10选用外径12mm、内径10mm的PU管，这样可以保证在内部含有第一液管8和输送电线4的同时仍有足够的空间给高压气体通过。第一气管1选用外径范围为8-12mm、内径范围为6-10mm的PU管，其一端连接高压气泵，气压范围为0.3-0.4MPa，另一端通过第一气管接头2与汇流板7上的气液进口3相连接，将高压气体送至第一通道9中，由于密封缘故，高压气体只能通过汇流板7下方的气液电出口12流入气液电输送管13当中。

如图2所示，

第二气管10的另一端通过第三气管接头14与荷电装置15的一端相连，荷电装置15材料选用绝缘性和加工性良好的POM材料，其内部为直径16mm的第二通道21，第三气管接头14选用与第二气管10规格相匹配的快插接头，在荷电装置15内部的第二通道21内，第一液管8插入到荷电管20的上端入口中，第二液管19插入到荷电管20的下端出口中，第一液管8、第二液管19与荷电管20的连接界面采用绝缘密封胶24实现密封与粘结，绝缘密封胶24可选择AB胶，502胶等，荷电管20的材料选用具有优良绝缘性能的聚酰亚胺材料，第一液管8和第二液管19均选用外径6mm、内径4mm的PU管。输送电线4通过荷电管20中的斜孔23伸入进荷电管20内的第三通道22中。这样在第三通道22中，输送电线4可以接触到流经第三通道22的润滑液并给润滑液荷电。荷电后的润滑液经由第二液管19流出，第二液管19将润滑液输送到喷嘴17的出口处。荷电管20的外径为10mm，荷电装置15内部通道的内径为16mm，方便高压气体在空隙中流动。荷电装置15的另一端通过螺纹连接的方式与喷嘴17相连，在喷嘴17处喷出荷电的气雾。荷电装置15通过荷电装置安装孔16与机床由螺栓相连接。

如图1、3、4所示，本发明实施例所述的汇流板装置，将输液管，气管和输送电线通过一根管子有效地集成起来，结构简单，拆装方便，气液电输送管将三个单元集成到一起，通过荷电装置连接到喷嘴，可精确将荷电润滑气雾引导至金属加工点，广泛应用于金属加工行业。

以上所述仅是本发明优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明保护范围内。

Claims (4)

1.一种静电微量润滑的气液电汇流与输送装置，其特征在于，包括汇流板、第一气管、第二气管、第一液管、输送电线；所述汇流板内部设有贯通的第一通道；所述汇流板上设有气液进口、进电口、气液电出口；所述气液进口、进电口、气液电出口与汇流板内部的第一通道连通；所述第一气管与第一液管以同轴方式将高压气体和润滑液引入至汇流板的气液进口，第一气管与气液进口连接，第一液管穿入气液进口；所述第一液管穿过第一通道，经过汇流板的气液电出口，穿入到第二气管中；所述第一气管中的高压气体流经汇流板中的第一通道，通过汇流板的气液电出口，进入到第二气管中；所述输送电线穿过进电口，进入到汇流板的第一通道中，穿过汇流板的气液电出口，进入到第二气管中；第二气管、第一液管和输送电线构成的气液电输送管将高压气体、润滑液和高压电输出。

2.根据权利要求1所述的一种静电微量润滑的气液电汇流与输送装置，还包括荷电装置和喷嘴，其特征在于，所述喷嘴与荷电装置的一端相连；所述荷电装置内部有贯通的第二通道，荷电管安置在第二通道内；荷电管具有上下贯通的第三通道和穿过管壁与第二通道联通的斜孔；在荷电装置内部的第二通道内，第一液管插入到荷电管的上端入口中，第二液管插入到荷电管的下端出口中，第一液管、第二液管与荷电管连接处密封；所述输送电线通过荷电管中的斜孔伸入进荷电管内的第三通道中；在第三通道中，输送电线对流经第三通道的润滑液荷电，荷电后的润滑液经由第二液管流出，第二液管将润滑液输送到喷嘴的出口处，第二气管中的高压气体流经荷电装置内部的第二通道，流入到喷嘴中，在喷嘴处喷出荷电的气雾。

3.根据权利要求1或2所述的一种静电微量润滑的气液电汇流与输送装置，其特征在于，所述汇流板上的第一气管、第一液管和输送电线至少有一路。

4.根据权利要求2所述的一种静电微量润滑的气液电汇流与输送装置，其特征在于，所述气液电输送管为至少一个喷嘴提供荷电喷雾。