CN110585797A - 一种蓝宝石切削液过滤冷却装置及其使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种蓝宝石切削液过滤冷却装置，包括池体，若干管道，若干阀门和蓄泥池组成，所述池体为开敞式矩形体，内部有倾斜放置的隔板；所述隔板分为上隔板和下隔板，皆倾斜放置，二者相互平行且交错分布；所述池体左面上侧有浆料进口，右面上侧为浆料出口，所述管道连接池体与蓄泥池。所述管道上有阀门，所述蓄泥池位于池体下方且通过管道与池体贯通相连。本装置能够有效的过滤切削液中的蓝宝石碎片、粉末，增加了切削液的使用寿命，减少了切削液原液和水的使用(成本降低40％)，还能冷却切削液，提升切削液的品质；蓄泥池与池体之间可以通过阀门隔断，可以在不影响切割的同时排除沉淀杂质，这进一步提升了机台的稼动率。
Description
技术领域
本发明属于蓝宝石晶体生产领域，具体涉及一种蓝宝石切削液过滤冷却装置。
背景技术
蓝宝石切削液应用于蓝宝石晶体、水晶、硅等硬脆性材料的金刚石线切割过程。蓝宝石切削液一般具有优良的润滑、冷却和清洗性能，可以减小切割时的摩擦系数，减少金刚切割线的磨损，修复蓝宝石表面的线切痕，提高切削的效率。在切割过程中，切削液中会混入切削时产生的蓝宝石碎片、粉末等杂质颗粒。混入上述杂质的切削液在工作时可能使金刚切割线发生跳沟进而断线。另外小颗粒粉末等小体积杂质会藏匿在金刚线的表面缝隙中，使金刚线表面变得更光滑、钝化，钝化的金刚线不利于蓝宝石晶片的切削。因此在切割蓝宝石晶片时，切削液的过滤处理是不可避免的。行业内处理过滤液的方式有：专利CN108355398A，通过逐步减小过滤网的尺寸来完成过滤液的过滤；这种过滤方式存在滤网易堵塞、损坏，过滤效果差等问题；专利CN109078383A，将过滤装置分为一级、二级单元，通过二级单元中过滤膜上积留液面的高低自动替换新的过滤膜。但该设备过滤效率较低，耗电量大，对滤纸等耗材消耗较大，且装置成本高，不适合大规模工业生产；专利CN108032139 A，该装置内部包含四道过滤工序，整体对切削液有很好的过滤效果。但专利CN108032139 A存在如下两个问题：1)，过滤过程中，泥沙状颗粒很容易堵塞第一层的纱网和淤积在第二、三、四层的角落，在长期使用后，这会使设备的过滤能力大打折扣；2)，当泥沙沉淀堵塞滤网或淤积在腔体内部时，需要对设备进行拆卸清洗，但设备较为复杂，清洗的过程较为繁琐。
发明内容
发明目的：本发明的目的在于提供一种过滤蓝宝石多线切割机切削液的装置，该装置简单高效，占用空间少，免维护，过滤量大，适合大规模工业推广，此外本发明在过滤时同步冷却切削液，提升了切削液的品质。
技术方案：本过滤装置通过如下方案实现：一种蓝宝石切削液过滤冷却装置，包括分级过滤池，设在分级过滤池上的入水口和出水口，与分级过滤池分别连通的若干沉淀单元；
所述分级过滤池内设有若干组隔板，每组隔板将分级过滤池分为分别与沉淀单元相连通的过滤室，所述每组隔板由上隔板和下隔板平行倾斜设置且与水平面的夹角为锐角形成一个由下至上的通道，上隔板与分级过滤池上端和两侧相连，下隔板与分级过滤池下端和两侧相连；
所述沉淀单元包括管道，蓄泥池，设在管道和蓄泥池之间的阀门，设在蓄泥池底部的排泥管道以及设在排泥管道上的排泥阀门；所述管道与对应的过滤室连通。
进一步，所述过滤室按照切削液流向分为一级过滤室，二级过滤室、三级过滤室以及四级过滤室分别与第一沉淀单元、第二沉淀单元、第三沉淀单元和第四沉淀单元连通。
进一步地，所述多级沉淀池的材质是PVC，厚度为10mm，其长宽高可根据切割机台切削液流量、更换频率、现场空间来确定。
进一步地，所述管道为V字型管道，便于水流产生回流空间，与过滤室相连接。
进一步地，所述上隔板垂直于池体前后两面；所述下隔板垂直池体的前后两面并与池底相连。上隔板垂直于池体前后两侧且与池体热熔固定，与水平面的夹角为45°～60°，，优选为60°，顶部与池体持平，底部距池体底部留有一定的距离；所述下隔板垂直于池体两侧且与池体热熔连接，其底部通过阻流板与池体齐平，其顶部距池体顶部留有一定的距离。
进一步地，所述长方体池体被下隔板隔为若干个小池体，且每个小池体的底部通过管道与蓄泥池贯通。
进一步地，所述蓄泥池底部前后设有两个排泥管道和排泥阀门。
进一步地，所述四级过滤室内设有一上隔板，用于阻隔沉淀物向出水口方向流动。
有益效果：本发明相对现有技术而言，具备以下优点：
1)本发明通过独特逆流阻挡结构设计，颗粒通过逆流的力与重力的共同作用，大部分颗粒不会随着水流前进，通过多级过滤，最终流向出水口的方向的颗粒几乎很少，大大减少颗粒随水流前进而影响过滤效果，通过增加了颗粒前进的阻力，沉积效果更好，而且通过多级过滤室内的阻流板设计，能够对部分小颗粒上浮有一定程序的阻挡，进一步增加沉淀效果，最终出水口方向得到能够连续使用的切削液。
2)本发明颗粒随着液体通过逆流而且通过逆流形成的微型回流流动区域，增加水流长度，加速冷却效果。
3)本发明能够高效过滤冷却的同时，同时具备高效的除泥效率，提高机器的稼动率。
附图说明
图1为本发明的结构正视图。
图2为本发明的左视图。
图3为本发明的俯视图。
图4是本发明的切削液流向原理示意图。
图中，1为分级过滤池；1.1为一级过滤室，1.2为二级过滤室，1.3为三级过滤室，1.4为四级过滤室，2为上隔板；3为下隔板；3.2为第一阻流板；3.3为第二阻流板；3.4 为第三阻流板；4为入水口；5为出水口；6为管道；7为阀门；8为蓄泥池；9为排泥管道；10为排泥管道阀门，11.1为第一沉淀单元，11.2为第二沉淀单元，11.3为第三沉淀单元，11.4为第四沉淀单元。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做更进一步的解释。
如图1和3所示，本实施例中的蓝宝石切削液过滤冷却装置，包括分级过滤池1，设在分级过滤池1上的入水口4和出水口5，与分级过滤池1分别连通的若干沉淀单元；
所述分级过滤池1内设有若干组隔板，每组隔板将分级过滤池1分为分别与沉淀单元相连通的过滤室，所述每组隔板由上隔板2和下隔板3平行倾斜设置形成一个由下至上的通道，上隔板2与分级过滤池1上端和两侧相连，下隔板3与分级过滤池下端和两侧相连；
如图1和2所示，沉淀单元包括管道6，蓄泥池8，设在管道6和蓄泥池8之间的阀门7，设在蓄泥池8底部的排泥管道9以及设在排泥管道9上的排泥阀门10；所述管道6与对应的过滤室连通。所述过滤室按照切削液流向分为一级过滤室1.1，二级过滤室1.2、三级过滤室1.3以及四级过滤室1.4分别与第一沉淀单元11.1、第二沉淀单元11.2、第三沉淀单元11.3和第四沉淀单元11.4连通。二级过滤室1.2、三级过滤室1.3以及四级过滤室1.4内分别设有第一阻流板3.2，第二阻流板3.3，第三阻流板3.4，能够阻挡部分小颗粒上浮，达到进一步沉淀的效果。
沉淀单元的材质是PVC，厚度为10mm，其长宽高可根据切割机台切削液流量、更换频率、现场空间来确定。上隔板2和下隔板3与水平面的夹角为45°～60°，优选为 60°，四级过滤室11.4内设有一上隔板2。上隔板2垂直于池体前后两侧且与池体热熔固定，顶部与池体持平，底部距池体底部留有一定的距离；所述下隔板3垂直于池体两侧且与池体热熔连接，其底部通过阻流板与池体齐平，其顶部距池体顶部留有一定的距离，阻流板包括第一阻流板3.2，第二阻流板3.3以及第三阻流板3.4。
如图3所示，分级过滤池池体为开敞式矩形体，内部有倾斜放置的隔板；所述隔板分为上隔板2和下隔板3，皆倾斜放置，二者相互平行且交错分布；所述池体左上侧有浆料进口，右上侧为浆料出口。所述管道6连接分级过滤池体与蓄泥池8。所述管道6 上有阀门7。所述蓄泥池8位于池体下方且通过管道6与池体贯通相连。所述蓄泥池8 底部有两个排泥管道6和排泥管道阀门10。
本实施例使用的蓝宝石多线切割机为高鸟612DD，流量为50L/min，配套的出水管道为35mm。分级过滤池尺寸为长2000mm、宽500mm、高1000m。上隔板3高度为900mm、宽度为500mm，下隔板3高度为950mm、宽度为500mm，下隔板距离右侧上隔板距离是100mm。管道6上方与长方形池体底部相连，下方通过阀门6与蓄泥池(8)相连。蓄泥池为400mm正方体。蓄泥池底部的排泥口与排泥管道阀门10相连。
本实施例一种过滤蓝宝石多线切割机切削液的装置的使用方法，包括下述步骤：
1)利用35mm管道将液压泵与高鸟612DD机台出水口和多级过滤池相进水口相连
2)利用70mm管道将液压泵与多级过滤池出水口和高鸟612DD机台进水口相连；
3)从进水口侧的多级过滤池上方注入切削液，当出水口有切削液溢出时停止注液。
4)打开液压泵，打开切割机。切割液在闭合回路中循环过滤。
5)切割至50次时，切割液中沉淀较多，关闭阀门7，在排泥管道9处放置水桶，打开前后阀门10，抽出沉淀；关闭前后阀门10，打开阀门7，补充切削液，过程中可以不停止切割。
本实施例中含有金刚石颗粒、蓝宝石粉末和蓝宝石碎片等杂质的切削液由液压泵抽送至过滤池内，待过滤切削液受重力作用依次部分流入右侧过滤池内和池体底部的蓄泥池，随着液面的抬升，滤液液面依次从下隔板3底部升至下隔板3顶部，进而，液面从下隔板3顶部溢出后流向下一个右侧的小池体和蓄泥池，多次循环后完成过滤。该装置是利用金刚石颗粒、蓝宝石粉末、蓝宝石碎片等较大密度的颗粒受重力影响易向下沉淀，进而，在液面抬升过程中，抬升的切削清液含沉淀较少。待多次循环后，装置右侧出水口可流出理想的可连续使用的切削液。
如图4所示，图中箭头表示流水的方向，本实施例与现有的类似技术比，增加了颗粒前进的阻力：考虑到现有装置中隔板都是垂直水平面摆放且底部为平面，此时，颗粒仅仅受到重力G和水流推力F，当颗粒受到水流的推力F大于等于其重力G时，沉淀颗粒即无法向下沉积。然而将隔板倾斜后，水流的推力F(≥颗粒重力G)大小不变，但是其前进方向改变了，二者的合力偏向水平方向，能够使大部分颗粒沉淀入沉淀单元内，无法进入下一级过滤室。颗粒向水平方向运动时相互制约受且受到隔板的摩擦阻力，因此会有更多的大颗粒有效的沉淀在池底；其二，通过设置沉淀单元方便高效的除泥效率。现有专利都没有涉及到及时清理池底沉淀，本发明在使用时可以在保证不停机的状态下清除过滤出的杂质，进一步提升机台的稼动率，且沉淀单元中的管道能够为切削液形成过滤室回流提供空间，一部分切削液在过滤室内形成回流，一部分进入下一级过滤室，回流的形成有助于切削液的冷却。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，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的保护范围。
Claims (7)
1.一种蓝宝石切削液过滤冷却装置，其特征在于：包括分级过滤池，设在分级过滤池上的入水口和出水口，与分级过滤池分别连通的若干沉淀单元；
所述分级过滤池内设有若干组隔板，每组隔板将分级过滤池分为分别与沉淀单元相连通的过滤室，所述每组隔板由上隔板和下隔板平行倾斜设置且与水平面的夹角为锐角形成一个由下至上的通道，上隔板与分级过滤池上端和两侧相连，下隔板与分级过滤池下端和两侧相连，下隔板通过阻流板与分级过滤池下端相连；
所述沉淀单元包括管道，蓄泥池，设在管道和蓄泥池之间的阀门，设在蓄泥池底部的排泥管道以及设在排泥管道上的排泥阀门；所述管道与对应的过滤室连通。
2.根据权利要求1所述的一种蓝宝石切割液过滤装置，其特征在于，所述过滤室按照切削液流向分为一级过滤室，二级过滤室、三级过滤室以及四级过滤室分别与第一沉淀单元、第二沉淀单元、第三沉淀单元和第四沉淀单元连通。
3.根据权利要求1所述的一种蓝宝石切割液过滤装置，其特征在于，所述上隔板垂直于池体前后两侧且与池体热熔固定，与水平面的夹角为45°～60°，顶部与池体持平，底部距池体底部留有一定的距离；所述下隔板垂直于池体两侧且与池体热熔连接，其底部通过阻流板与分级过滤池齐平，其顶部距池体顶部留有一定的距离。
4.根据权利要求1所述的一种蓝宝石切割液过滤装置，其特征在于，所述管道为V字型管道，与过滤室相连接。
5.据权利要求1或5所述的一种蓝宝石切割液过滤装置，其特征在于，所述蓄泥池底部前后设有两个排泥管道和排泥阀门。
6.据权利要求2所述的一种蓝宝石切割液过滤装置，其特征在于，所述四级过滤室内设有一上隔板。
7.一种根据权利要求1～6所述的一种蓝宝石切割液过滤装置的使用方法，其特征在于，包括下述步骤：
1)利用管道将液压泵与出水口和多级过滤池相进水口相连；
2)利用管道将液压泵与多级过滤池出水口和进水口相连；
3)从进水口侧的多级过滤池上方注入切削液，当出水口有切削液溢出时停止注液；
4)打开液压泵，打开切割机，切割液在闭合回路中循环过滤；
5)切割至切割液中沉淀较多时，关闭阀门(7)，在排泥管道(10)处放置水桶，打开前后阀门(9)，抽出沉淀；关闭前后阀门(9)，打开阀门(7)，补充切削液，过程中可以不停止切割。
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Legal Events
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