CN110293444A - 一种无泵式微量润滑设备 - Google Patents

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罗兴华
何映锋
徐涛
李博朝
钱楠
黄玉璐
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Abstract

本发明属于刀具切削和微量润滑技术领域，涉及一种无泵式微量润滑设备，包括压空装置（1）、空气过滤装（2）、压力检测装置（3）、控制阀（4）、单向阀（5）、冷却润滑剂容器（6）、气雾混配容器（7）、流量检测计（8）、液位检测开关（9）。本发明利用压缩空气在管路中流通，产生的强气流形成强负压，从而替代泵从冷却润滑剂容器吸取冷却润滑剂，使被吸收上来的冷却润滑剂在强气流的作用下实现雾化，从而实现无泵式微量润滑。

Description

一种无泵式微量润滑设备
技术领域
本发明属于刀具切削和微量润滑技术领域，涉及一种无泵式微量润滑设备。
背景技术
刀具在切削加工会产生大量的切削热，若不及时冷却，会在刀具上形成积屑瘤，从而导致刀具崩裂、零件报废、设备受损等严重后果，因此在刀具切削过程中需要及时对刀具进行润滑降温，避免切削过程中产生的切削瘤的产生，传统的做法为在加工过程中使用冷却液、气冷的方式对刀具进行冷却处理。冷却液的冷却效果好，但是重复利用率低，大部分随铝屑一起排除浪费掉了，且价格昂贵，由于水分蒸发作用，导致冷却液的浓度比变化，造成酸碱度变化，从而带来零件、设备腐蚀等问题，同时在冷却过程中，冷却液随着刀具飞溅，造成跑冒滴漏等环境污染现象。采用气冷的方式，冷却设备噪音较大，同时容易把铝屑吹散，对环境产生污染和对操作人员造成伤害；对于薄壁零件的加工，容易引起零件弹刀等附加的零件质量问题。
现在切削领域推行绿色切削，及采用微量润滑绿色加工，用微量的润滑剂和空气混合形成气雾，作用在刀具切削位置，实现刀具的及时有效润滑冷却。由于混合形成雾状，对冷却润滑油的消耗比很小，从而平均成本低于传统冷却液的消耗成本，且对环境无污染和人的健康物伤害而受欢迎，目前实现微量润滑的方法较多，典型的如：程康永等人申请的“一种机床微量润滑系统和方法”（申请号：201610360589.5）采用泵供油和压缩空气进行混合形成气雾，其缺点很明显，控制系统复杂且不易维护，气雾浓度不易控制。徐雪峰等人的“切削液微量润滑方法和装置” （申请号：201310050221.5），其缺点很明显，控制系统复杂且不易维护，而且制造难度大、成本高。
发明内容
本发明的目的：本发明为了使刀具在切削加工中使刀具能够得到及时有效的润滑冷却，又能保护生产环境，保护生产人员的身心健康，同时又能降低生产成本。利用真空原理，设计出一种只需要压缩空气为驱动源，且易制造、易控制，低成本的无泵式微量润滑设备。
本发明技术方案：一种无泵式微量润滑设备，其特征在于，包括压空装置1，空气过滤装2，压力检测装置3，控制阀4，单向阀5，冷却润滑剂容器6，气雾混配容器7，流量检测计8，液位检测开关9；控制阀4的一端依次与空气过滤装2、压空装置1连接，另一端分别与单向阀5、气雾混配容器7连接，单向阀5的另一端与冷却润滑剂容器6连接，冷却润滑剂容器6上装有液位检测开关9，在控制阀4和单向阀5之间及气雾混配容器7另一端分别装有流量检测计8，在空气过滤装2和和控制阀4之间及气雾混配容器7上分别装有压力检测装置3。
所述压缩空气过滤装置2将压空装置1压缩后的空气过滤掉空气中的水和杂质，得到干净的空气。
所述控制阀4控制压缩空气过滤装置2的气流，打开时，接通并实现强气流的导通。
所述单向阀5阻止气流进入冷却润滑剂容器6，当有气流流过时，会在三通口形成负压，从而使冷却润滑剂容器6中的油被动的吸入到气管中，与气管中的空气充分混合，形成气雾进入气雾混配容器7中。
所述压力检测装置3用来检测经过空气过滤装置2后的进气气压和气雾混配容器7混配后的气雾压力。
所述气雾混配容器7使油气混合形成油雾状态，通过管路喷到刀具切削位置，实现油气微量润滑。
所述流量检测计8是检测控制阀4打开后管路中强气流及气雾混配容器7流出的油气混合形成气流流量。
所述液位检测开关9检测冷却润滑剂容器的液位，从而确保油气混合形成油雾状态，通过管路喷到刀具切削位置，实现油气微量润滑。
本发明的有益效果：本发明利用压缩空气在管路中流通，产生的强气流形成强负压，从而替代泵从冷却润滑剂容器吸取冷却润滑剂，使被吸收上来的冷却润滑剂在强气流的作用下实现雾化，从而实现无泵式微量润滑。获得的如下有益效果：
1.体积减少约80%。更小的体积实现同等的功能，为该装置的应用范围和场合提供了广阔的空间。
2.减少了泵提供冷却润滑剂的复杂控制环节，实现了气与冷却剂的同步、均匀、充分微量雾化。
3.解决了由泵供液的流量调节技术难题，通过控制压空和油液管的流量，按需调节，容易获得需要的润滑浓度。
4.绿色加工，采用微量润滑的方式，刀具冷却润滑剂的消耗量仅占原来的10%，污染得到有效控制。
5.免维护。由于不使用电机等需定期维护的部件，该装置无需定期维护保养，节约了维护费用消耗的同时，避免了维护时的停机，增加了设备利用率。
6.成本低。省去了电机、联轴器、法兰盘等精密昂贵部件，节约成本约70%。
7.防护等级高，由于泵工作原理等问题，防护等级达到一定程度后即无法突破，该装置无需电力，防护等级可达到更高级别。
附图说明
图1是本发明的方法原理图，包括如下部件：
其中：1-压空装置、2-空气过滤装、3-压力检测装置、4-控制阀、5-单向阀、6-冷却润滑剂容器、7-气雾混配容器、8-流量检测计、9-液位检测开关。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进一步说明：
如图1所示，一种无泵式微量润滑设备，包括压空装置1，空气过滤装2，压力检测装置3，控制阀4，单向阀5，冷却润滑剂容器6，气雾混配容器7，流量检测计8，液位检测开关9；控制阀4的一端依次与空气过滤装2、压空装置1连接，另一端分别与单向阀5、气雾混配容器7连接，单向阀5的另一端与冷却润滑剂容器6连接，冷却润滑剂容器6上装有液位检测开关9，在控制阀4和单向阀5之间及气雾混配容器7另一端分别装有流量检测计8，在空气过滤装2和和控制阀4之间及气雾混配容器7上分别装有压力检测装置3。
本发明利用压缩空气在管路中流通形成的强气流，通过压空装置1将压缩后的空气通过压缩空气过滤装置2过滤掉空气中的水和杂质，得到干净的空气；当控制阀4控制压缩空气过滤装置2的气流，打开时，接通并实现强气流的导通。由于单向阀5的作用，从而阻止气流进入冷却润滑剂容器，故当有气流流过时，会在三通口形成负压，从而使冷却润滑剂容器6中的油被动的吸入到气管中，与气管中的空气充分混合，形成气雾进入混配容器7中；其中压力检测装置3用来检测经过空气过滤装置2后的进气气压和气雾混配容器7混配后的气雾压力；流量检测计8是检测控制阀4打开后管路中强气流及气雾混配容器7流出的油气混合形成气流流量，从而确保油气同步混合形成气雾状态，液位检测开关9检测冷却润滑剂容器的液位，实现提前预警冷却润滑剂容器中的冷却润滑剂的剩余量。通过管路喷到刀具切削位置或需要润滑的位置，实现油气微量润滑。

Claims (8)

1.一种无泵式微量润滑设备，其特征在于，包括压空装置（1）、空气过滤装（2）、压力检测装置（3）、控制阀（4）、单向阀（5）、冷却润滑剂容器（6）、气雾混配容器（7）、流量检测计（8）、液位检测开关（9）；控制阀（4）的一端依次与空气过滤装（2）、压空装置（1）连接，另一端分别与单向阀（5）、气雾混配容器（7）连接，单向阀（5）的另一端与冷却润滑剂容器（6）连接，冷却润滑剂容器（6）上装有液位检测开关（9），在控制阀（4）和单向阀（5）之间及气雾混配容器（7）另一端分别装有流量检测计（8），在空气过滤装（2）和和控制阀（4）之间及气雾混配器（7）上分别装有压力检测装置（3）。
2.如权利要求1所述的一种无泵式微量润滑设备，其特征在于，所述压缩空气过滤装置（2）将压空装置（1）压缩后的空气过滤掉空气中的水和杂质，得到干净的空气。
3.如权利要求1所述的一种无泵式微量润滑设备，其特征在于，所述控制阀（4）控制压缩空气过滤装置（2）的气流，打开时，接通并实现强气流的导通。
4.如权利要求1所述的一种无泵式微量润滑设备，其特征在于，所述单向阀（5）阻止气流进入冷却润滑剂容器（6），当有气流流过时，会在三通口形成负压，从而使冷却润滑剂容器（6）中的油被动的吸入到气管中，与气管中的空气充分混合，形成气雾进入气雾混配容器（7）中。
5.如权利要求1所述的一种无泵式微量润滑设备，其特征在于，所述压力检测装置（3）用来检测经过空气过滤装置（2）后的进气气压和气雾混配容器（7）混配后的气雾压力。
6.如权利要求1所述的一种无泵式微量润滑设备，其特征在于，所述气雾混配容器（7）使油气混合形成油雾状态，通过管路喷到刀具切削位置。
7.如权利要求1所述的一种无泵式微量润滑设备，其特征在于，所述流量检测计（8）是检测控制阀4打开后管路中强气流及气雾混配容器（7）流出的油气混合形成气流流量。
8.如权利要求1所述的一种无泵式微量润滑设备，其特征在于，所述液位检测开关（9）检测冷却润滑剂容器的液位，从而确保油气混合形成油雾状态，通过管路喷到刀具切削位置。
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