CN110370171B - 一种抛光液抛光颗粒循环提取装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种抛光液抛光颗粒循环提取装置，包括箱体和设置在所述箱体内部的抛光液储液器、抛光液超声雾化装置、抛光液烘干装置、抛光颗粒与气流混合装置和抛光颗粒分离装置；所述抛光液储液器内设有抛光液搅拌装置。抛光废液在抛光液储液器中进行收集并搅拌，在抛光液超声雾化装置中雾化，之后进入抛光液烘干装置，烘干后进入所述抛光颗粒与气流混合装置，之后进入抛光颗粒分离装置，根据不同颗粒器重力范围的不同实现了不同质量的颗粒分离。本发明所述的一种抛光液抛光颗粒循环提取装置，是一种能够在抛光后对抛光液进行回收处理的装置，大大降低了抛光过程中的经济成本，提高了抛光过程绿色制造程度。

Description

一种抛光液抛光颗粒循环提取装置

技术领域

本发明涉及一种抛光颗粒提取装置，具体地说是一种抛光液抛光颗粒循环提取装置。

背景技术

目前，随着科学技术的发展与行业产业链的升级，社会各个领域的加工标准不断升高，光滑或者超光滑表面元器件的需求越来越大。在光学领域的标准中，复杂曲面原件的面型精度要求在几十分之一个波长，而其表面粗糙度更是要求在5纳米一下。针对抛光过程中对各个环节中的影响抛光质量的因素的把控，从而提高抛光工件表面的精度与降低表面粗糙度是一个重要的研究方向。而在进行抛光加工中，核心材料抛光液进行抛光作业时候需要大量的消耗，并且某些抛光液中的抛光颗粒硬度高、颗粒小、制造困难且造价高。若是将抛光后使用的抛光液进行二次三次使用，由于抛光液中混合的工件表面脱落颗粒的影响，会大大降低工件的加工精度表面质量。若是将抛光液只进行单次加工，会大大增加工件的加工成本。

目前进行的抛光加工时，降低工件抛光加工成本的同时，来保持工件的加工质量，一直是一个待解决的难题。而且当采用抛光液进行普通抛光或者是超声抛光时，使用后的抛光液的合理的处理方式是一个待解决的问题，处理不当会造成环境的污染，与资源的浪费。现在常见的抛光液如金刚石抛光液，其具有抛光能力强，抛光工件硬度大，抛光效率高等优势。金刚石抛光液的主要成分包括金刚石颗粒、水、抛光液悬浮剂，且抛光液悬浮剂的主要作用是使金刚石颗粒悬浮在抛光液中，减少其沉降聚集。

在进行对工件进行抛光时候，抛光液磨粒在电主轴的振动下，对工件的表面进行冲击与划擦，工件的部分表面材料在磨粒冲击与划擦下对剥离工件，并与切削液相混合。若是不及时更换抛光液，混合在抛光液中的剥落下来的工件颗粒会进入抛光颗粒对工件表面进行微切削时的划痕中，弱化抛光颗粒的切削效果，降低加工效率，其加工过程中容易出现因为团聚现象或抛光颗粒分散不均现象所导致的抛光表面划痕或者局部抛光去除程度不均匀。此类现象虽然可以会在后续的抛光过程中得到消除，但这极大的增加了抛光时间与抛光液的使用量，使得产品的生产成本得到提高，降低的整体的表面质量。

而在工厂大面积大批量材料的抛光加工过程中，由于需要抛光的工件多，总体面积大，抛光液的使用量大，其使用后的处理方式也需要深入研究。需要通过某种技术与方式来处理加工后的抛光液，进而提取抛光液中的金刚石颗粒以用来回收制备新的抛光液，从而降低工件的抛光加工成本并降低或排除加工后抛光液的环境污染。

发明内容

根据上述提出的技术问题，而提供一种抛光液抛光颗粒循环提取装置。本发明采用的技术手段如下：

一种抛光液抛光颗粒循环提取装置，包括箱体和设置在所述箱体内部的抛光液储液器、抛光液超声雾化装置、抛光液烘干装置、抛光颗粒与气流混合装置和抛光颗粒分离装置；

所述抛光液储液器内设有抛光液搅拌装置，所述抛光液储液器的顶部设有穿出所述箱体的总进液口；

所述抛光液超声雾化装置包括气液混合腔和设置在所述气液混合腔上方的雾化腔，所述气液混合腔的进液口通过阀门与所述抛光液储液器的出液口连通，所述气液混合腔的进气口通过阀门与穿入所述箱体内的总进气口连通，所述气液混合腔的出口处设有压电振子和与所述压电振子连接的超声变幅杆，所述超声变幅杆内设有空腔，且所述空腔连通所述气液混合腔和所述雾化腔，所述空腔的顶部连接有超声雾化球，且所述超声雾化球设置在所述雾化腔内，所述雾化腔的进气口通过阀门与所述总进气口连通；

所述雾化腔的出气口通过阀门与所述抛光液烘干装置的进气口连通，所述抛光液烘干装置内设有电热片，所述抛光液烘干装置的顶部设有冷凝器，且所述冷凝器的出水口通过阀门与穿出所述箱体的排液管路连接；

所述抛光液烘干装置的底部通过阀门与进气管路的中部连通，所述进气管路的一端与所述抛光颗粒与气流混合装置的进粒口连接，所述进气管路的另一端通过阀门与所述总进气口连通，所述抛光颗粒与气流混合装置侧壁上的排气口通过阀门与穿出所述箱体的排气管路连通；

所述抛光颗粒与气流混合装置顶部的排粒口通过阀门与所述抛光颗粒分离装置的入口连接，所述抛光颗粒分离装置设有穿出所述箱体的抛光液磨粒出口。

所述抛光液搅拌装置包括设置在所述抛光液储液器底部并与所述箱体固定连接的搅拌电机，所述搅拌电机的输出轴连接有穿入所述抛光液储液器内的转动轴Ⅰ，且所述转动轴Ⅰ上沿所述转动轴Ⅰ的轴线方向固定有多组搅拌扇叶。

所述抛光颗粒与气流混合装置包括气固混合室壳体，固定在所述气固混合室壳体顶部的混合电机，所述混合电机的输出轴与穿入所述气固混合室壳体内的转动轴Ⅱ连接，所述转动轴Ⅱ在所述气固混合室壳体内的部分上固定有与所述转动轴Ⅱ同轴设置的气固混合搅拌叶片。

所述抛光颗粒分离装置包括分离器壳体，所述分离器壳体内设有多个倾斜设置的颗粒分离板，所述颗粒分离板呈锥状，且所述颗粒分离板的顶部加工有通孔，多个所述颗粒分离板从上至下依次排列，且相临两个所述通孔的轴线不重合，且设置在最底端的所述颗粒分离板的最低处与所述抛光液磨粒出口连接，其余所述颗粒分离板的最低处与穿出所述箱体外部的工件剥离颗粒出口连接。因抛光液磨粒的直径与重量远大于工件表面剥离颗粒，所以会在重力的作用下首先落到下层颗粒分离板并随着颗粒分离板的斜面滑落至所述抛光液磨粒出口，而工件表面剥离颗粒随着气流进入所述上层的颗粒分离板的斜面滑落至所述工件剥离颗粒出口，从而进行抛光磨粒的收集。

所述抛光颗粒与气流混合装置的排气口处安装有细滤网。

使用状态下：通过所述总进液口向所述抛光液储液器内注入抛光废液，所述抛光液搅拌装置搅拌所述抛光废液；打开所述气液混合腔的进气口与所述总进气口之间的阀门、所述气液混合腔的进液口与所述抛光液储液器的出液口之间的阀门，搅拌后的所述抛光废液和气体进入所述气液混合腔内混合；混合后的抛光废液经所述压电振子和所述超声变幅杆进入所述雾化腔内与所述超声雾化球撞击产生雾化效果生成雾化抛光液，此时打开所述雾化腔的进气口与所述总进气口之间的阀门，调节所述雾化抛光液的流速；所述雾化抛光液进入所述抛光液烘干装置内，经过所述电热片高温烘干，所述雾化抛光液中的水蒸气及悬浮剂蒸发进入所述冷凝器内冷凝为液体，打开所述冷凝器的出水口与所述排液管路之间的阀门，液体经所述排液管路排出，打开所述抛光颗粒与所述气流混合装置的排粒口与所述抛光液烘干装置之间的阀门，所述雾化抛光液经蒸发后剩余物的混合颗粒进入所述抛光颗粒与气流混合装置；打开所述进气管路与所述总进气口之间的阀门、所述抛光颗粒与气流混合装置的排气口与所述排气管路之间的阀门、所述抛光颗粒与气流混合装置与所述进气管路之间的阀门，所述混合颗粒在所述抛光颗粒与气流混合装置内混合；打开所述抛光颗粒与气流混合装置与所述抛光颗粒分离装置之间的阀门，所述混合颗粒在所述抛光颗粒分离装置内进行分离得到抛光液磨粒。

工作原理：使用后的抛光废液在抛光液储液器中进行收集并在搅拌叶片作用下使得抛光废液中的抛光液磨粒与工件剥落颗粒重新分配均匀分布，使其雾化效果更好。搅拌后的抛光废液进入超声雾化装置中的气固混合室，与总进气口进来的气体相混合共同进入超声变幅杆与压电振子的通道内，压电片受到电信号并将其转换为物理振动信号，通过超声变幅杆对振动的振幅进行放大，并作用于抛光废液，当抛光废液受到振动的影响并与超声雾化球进行冲击接触，抛光废液产生雾化。雾化后的抛光废液进入抛光液烘干装置，将抛光废液的液体转化为水蒸气，实现了固液分离。水蒸气伴随着抛光液悬浮剂进入冷凝器凝结成液体进行回收利用，抛光液磨粒与工件剥落颗粒伴随着气流进入所述抛光颗粒与气流混合装置，在抛光颗粒与气流混合装置中的搅拌与抛光颗粒与气流混合装置的出气口起到了调压与二次干燥的作用，防止颗粒之间因为粘结聚集导致重力的变化而分离失败。之后的气体携带者混合颗粒进入抛光颗粒分离装置，根据不同颗粒器重力范围的不同实现了不同质量的颗粒分离。

本发明具有以下优点：

在抛光液储液器中，加入搅拌机构可以防止抛光液中的抛光颗粒与加工时工件上剥落的微小材料发生聚集沉淀，从而防止应为颗粒的沉淀影响超声雾化抛光装置的工作。

2、在抛光液超声雾化装置中，具有气液混合腔，在可以在雾化时提高气体的比例，使得溶液雾化比例更高，雾化效果更好。

3、在抛光液超声雾化装置中，雾化腔设有进气口，可以根据不同的工作情况来调节雾化的溶液在管道中的流速流量，更好的适应各种工作条件。

4、设置有冷凝器，可以将雾化后的抛光液液体进行冷凝收集重新利用，从而避免了抛光液中混有的悬浮剂的流失。

5、抛光颗粒分离装置中的多块颗粒分离板分别倾斜设置，并且多块颗粒分离板的通孔交错设置，既实现了磨粒的自动收集，又避免了磨粒回落混合。

6、一种抛光液抛光颗粒循环提取装置可以实现对使用后的抛光液进行磨粒分离与收集，以备来进行溶液的二次制备，从而大大的降低了抛光加工的成本。

7、一种抛光液抛光颗粒循环提取装置可以实现对使用后的抛光液中的磨粒悬浮剂进行分离收集，以备来进行溶液的二次制备，防止了悬浮剂的流失，从而避免了环境的污染。

本发明所述的一种抛光液抛光颗粒循环提取装置，是一种能够在抛光后对抛光液进行回收处理的装置，大大降低了抛光过程中的经济成本，提高了抛光过程绿色制造程度。

基于上述理由本发明可在抛光颗粒回收等领域广泛推广。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做以简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明具体实施方式中一种抛光液抛光颗粒循环提取装置外部结构示意图。

图2是本发明具体实施方式中一种抛光液抛光颗粒循环提取装置内部结构示意图。

图3是本发明具体实施方式中抛光液超声雾化装置结构示意图。

图4是本发明具体实施方式中颗粒分离板结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1-图4所示，一种抛光液抛光颗粒循环提取装置，包括箱体1和设置在所述箱体内部的抛光液储液器2、抛光液超声雾化装置3、抛光液烘干装置4、抛光颗粒与气流混合装置5和抛光颗粒分离装置6；

所述抛光液储液器2内设有抛光液搅拌装置7，所述抛光液储液器2的顶部设有穿出所述箱体1的总进液口21；

所述抛光液超声雾化装置3包括气液混合腔31和设置在所述气液混合腔31上方的雾化腔32，所述气液混合腔31的进液口通过阀门与所述抛光液储液器21的出液口连通，所述气液混合腔31的进气口通过阀门与穿入所述箱体1内的总进气口11连通，所述气液混合腔31的出口处设有压电振子33和与所述压电振子33连接的超声变幅杆34，所述超声变幅杆34内设有空腔，且所述空腔连通所述气液混合腔31和所述雾化腔32，所述空腔的顶部连接有超声雾化球35，且所述超声雾化球35设置在所述雾化腔32内，所述雾化腔32的进气口通过阀门与所述总进气口11连通；

所述雾化腔32的出气口通过阀门与所述抛光液烘干装置4的进气口连通，可通过设置泵将雾化物抽送至抛光液烘干装置4，所述抛光液烘干装置4内设有电热片41，所述抛光液烘干装置4的顶部设有冷凝器42，且所述冷凝器42的出水口通过阀门与穿出所述箱体1的排液管路12连接；

所述抛光液烘干装置4的底部通过阀门与进气管路43的中部连通，所述进气管路43的一端与所述抛光颗粒与气流混合装置5的进粒口连接，所述进气管路43的另一端通过阀门与所述总进气口11连通，所述抛光颗粒与气流混合装置5侧壁上的排气口通过阀门与穿出所述箱体1的排气管路13连通；

所述抛光颗粒与气流混合装置5顶部的排粒口通过阀门与所述抛光颗粒分离装置6的入口连接，所述抛光颗粒分离装置6设有穿出所述箱体1的抛光液磨粒61出口。

所述抛光液搅拌装置7包括设置在所述抛光液储液器2底部并与所述箱体1固定连接的搅拌电机71，所述搅拌电机71的输出轴连接有穿入所述抛光液储液器2内的转动轴Ⅰ72，且所述转动轴Ⅰ72上沿所述转动轴Ⅰ72的轴线方向固定有多组搅拌扇叶73，本实施例为三组。

所述抛光颗粒与气流混合装置5包括气固混合室壳体51，固定在所述气固混合室壳体51顶部的混合电机52，所述混合电机52的输出轴与穿入所述气固混合室壳体51内的转动轴Ⅱ53连接，所述转动轴Ⅱ53在所述气固混合室壳体51内的部分上固定有与所述转动轴Ⅱ53同轴设置的气固混合搅拌叶片54，所述转动轴Ⅱ53的轴沿竖直方向，且所述气固混合搅拌叶片54产生的风向上吹送。

所述抛光颗粒分离装置6包括分离器壳体62，所述分离器壳体62内设有多个倾斜设置的颗粒分离板63，所述颗粒分离板63呈锥状，且所述颗粒分离板63的顶部加工有通孔64，多个所述颗粒分离板63从上至下依次排列，且相临两个所述通孔64的轴线不重合，且设置在最底端的所述颗粒分离板63的最低处与所述抛光液磨粒出口61连接，其余所述颗粒分离板63的最低处与穿出所述箱体1外部的工件剥离颗粒出口65连接。因抛光液磨粒的直径与重量远大于工件表面剥离颗粒，所以会在重力的作用下首先落到下层的颗粒分离板63并随着颗粒分离板63的斜面滑落至所述抛光液磨粒61出口，而工件表面剥离颗粒随着气流进入所述上层的颗粒分离板63的斜面滑落至所述工件剥离颗粒出口65，从而进行抛光磨粒的收集。

所述抛光颗粒与气流混合装置5的排气口处安装有细滤网55。

使用状态下：通过所述总进液口21向所述抛光液储液器2内注入抛光废液，所述抛光液搅拌装置7搅拌所述抛光废液；打开所述气液混合腔31的进气口与所述总进气口11之间的阀门、所述气液混合腔31的进液口与所述抛光液储液器2出液口之间的阀门，搅拌后的所述抛光废液和气体进入所述气液混合腔31内混合；混合后的抛光废液经所述压电振子33和所述超声变幅杆34进入所述雾化腔32内与所述超声雾化球35撞击产生雾化效果生成雾化抛光液，此时打开所述雾化腔32的进气口与所述总进气口11之间的阀门，调节所述雾化抛光液的流速；所述雾化抛光液进入所述抛光液烘干装置4内，经过所述电热片41高温烘干，所述雾化抛光液中的水蒸气及悬浮剂蒸发进入所述冷凝器42内冷凝为液体，打开所述冷凝器42的出水口与所述排液管路12之间的阀门，液体经所述排液管路12排出，打开所述抛光颗粒与所述气流混合装置5的排粒口与所述抛光液烘干装置4之间的阀门，所述雾化抛光液经蒸发后剩余物的混合颗粒进入所述抛光颗粒与气流混合装置5；打开所述进气管路43与所述总进气口11之间的阀门、所述抛光颗粒与气流混合装置5的排气口与所述排气管路13之间的阀门、所述抛光颗粒与气流混合装置5与所述进气管路13之间的阀门，所述混合颗粒在所述抛光颗粒与气流混合装置5内混合；打开所述抛光颗粒与气流混合装置5与所述抛光颗粒分离装置6之间的阀门，所述混合颗粒在所述抛光颗粒分离装置6内进行分离得到抛光液磨粒。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (4)

1.一种抛光液抛光颗粒循环提取装置，其特征在于，包括箱体和设置在所述箱体内部的抛光液储液器、抛光液超声雾化装置、抛光液烘干装置、抛光颗粒与气流混合装置和抛光颗粒分离装置；

所述抛光液储液器内设有抛光液搅拌装置，所述抛光液储液器的顶部设有穿出所述箱体的总进液口；

所述抛光液超声雾化装置包括气液混合腔和设置在所述气液混合腔上方的雾化腔，所述气液混合腔的进液口通过阀门与所述抛光液储液器的出液口连通，所述气液混合腔的进气口通过阀门与穿入所述箱体内的总进气口连通，所述气液混合腔的出口处设有压电振子和与所述压电振子连接的超声变幅杆，所述超声变幅杆内设有空腔，且所述空腔连通所述气液混合腔和所述雾化腔，所述空腔的顶部连接有超声雾化球，且所述超声雾化球设置在所述雾化腔内，所述雾化腔的进气口通过阀门与所述总进气口连通；

所述雾化腔的出气口通过阀门与所述抛光液烘干装置的进气口连通，所述抛光液烘干装置内设有电热片，所述抛光液烘干装置的顶部设有冷凝器，且所述冷凝器的出水口通过阀门与穿出所述箱体的排液管路连接；

所述抛光液烘干装置的底部通过阀门与进气管路的中部连通，所述进气管路的一端与所述抛光颗粒与气流混合装置的进粒口连接，所述进气管路的另一端通过阀门与所述总进气口连通，所述抛光颗粒与气流混合装置侧壁上的排气口通过阀门与穿出所述箱体的排气管路连通；

所述抛光颗粒与气流混合装置顶部的排粒口通过阀门与所述抛光颗粒分离装置的入口连接，所述抛光颗粒分离装置设有穿出所述箱体的抛光液磨粒出口；

所述抛光颗粒分离装置包括分离器壳体，所述分离器壳体内设有多个倾斜设置的颗粒分离板，所述颗粒分离板呈锥状，且所述颗粒分离板的顶部加工有通孔，多个所述颗粒分离板从上至下依次排列，且相临两个所述通孔的轴线不重合，且设置在最底端的所述颗粒分离板的最低处与所述抛光液磨粒出口连接，其余所述颗粒分离板的最低处与穿出所述箱体外部的工件剥离颗粒出口连接。

2.根据权利要求1所述的一种抛光液抛光颗粒循环提取装置，其特征在于：所述抛光液搅拌装置包括设置在所述抛光液储液器底部并与所述箱体固定连接的搅拌电机，所述搅拌电机的输出轴连接有穿入所述抛光液储液器内的转动轴Ⅰ，且所述转动轴Ⅰ上沿所述转动轴Ⅰ的轴线方向固定有多组搅拌扇叶。

3.根据权利要求1所述的一种抛光液抛光颗粒循环提取装置，其特征在于：所述抛光颗粒与气流混合装置包括气固混合室壳体，固定在所述气固混合室壳体顶部的混合电机，所述混合电机的输出轴与穿入所述气固混合室壳体内的转动轴Ⅱ连接，所述转动轴Ⅱ在所述气固混合室壳体内的部分上固定有与所述转动轴Ⅱ同轴设置的气固混合搅拌叶片。

4.根据权利要求1所述的一种抛光液抛光颗粒循环提取装置，其特征在于：所述抛光颗粒与气流混合装置的排气口处安装有细滤网。

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