CN111203008B - 一种高效率的蓝宝石晶体加工设备冷却液粉末多级沉淀槽 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高效率的蓝宝石晶体加工设备冷却液粉末多级沉淀槽，涉及宝石加工设施设备的技术领域，解决了因粉末堆积而导致的工作效率低的技术问题。它包括槽体、冷却液泵和出水管，槽体的一端设有引流通道，引流通道的下方设有首级沉淀腔，位于首级沉淀腔的一侧设有末级沉淀腔，冷却液泵和出水管均安装在末级沉淀腔上；首级沉淀腔通过多级能使冷却液溢流且能使冷却液流经行程最大的沉淀腔与末级沉淀腔相连通，上一级沉淀腔与下一级沉淀腔之间设有用于将冷却液引导至下一级沉淀腔的液面以下的导流隔间；槽体的底部设有移动组件。本发明可有效的对冷却液中的粉末进行沉淀，且沉淀效果好、不易受粉末堆积影响、经济效益好，且提高了生产效率。

Description

一种高效率的蓝宝石晶体加工设备冷却液粉末多级沉淀槽

技术领域

本发明涉及宝石加工设施设备，更具体地说，它涉及一种高效率的蓝宝石晶体加工设备冷却液粉末多级沉淀槽。

背景技术

蓝宝石的主要化学成分是Al₂O₃，莫氏硬度为9，仅次于钻石。因其硬度高、透光性好，且耐磨性好，抗蓝光等特性，被广泛应用于高端的手表镜片和高端手机贴膜片中。

因其硬度高且仅次于钻石，所以其晶体加工难度也比较高。在对蓝宝石晶体加工成型时，必须使用由细金刚砂烧结而成或者是用树脂混合金刚砂和电镀金刚砂的刀具高速磨削晶体才能进行加工。在加工过程中，其发热量大，并且磨削晶体还会产生大量白色的蓝宝石粉末，所以在加工时必须使用冷却液对刀具和晶体进行冲洗降温，同时将蓝宝石粉末冲洗回流到机床冷却液水箱中。

传统的对冲洗后的冷却液的处理过程为：带有大量蓝宝石粉末的冷却液从机床出水口流出来后，先进入过滤棉格板，通过过滤棉格板将冷却液中的粉末进行过滤，过滤后的冷却液流入机床冷却液水箱后，由冷却液泵重新抽回设备中进行循环使用。但这样的处理方法有以下问题：

(1)使用过滤棉格板对含有大量的蓝宝石粉末的冷却液进行过滤，粉末会很快的堵塞住过滤棉格板的过滤孔，并在其上方堆积，从而使过滤棉格板失去过滤功能，造成冷却液漫出的问题。因此需要操作人员时刻关注过滤棉格板的工作状况，并且还需经常停机，通过手动的方式对过滤棉格板进行清洗，其操作过程费时费力，导致生产效率低。

(2)因设备上传统的水箱是单一的大格设计，而且冷却液泵也位于该大格中，如果过滤棉格板堵塞后不对其清理，任由冷却液未经过滤就直接将其注入到冷却液水箱中，因冷却液的回流加上冷却液泵工作时对冷却液的搅动，导致水箱内的扰动过大，会造成蓝宝石粉末来不及沉淀就再次被冷却液泵吸到设备中去。这样不仅非常容易造成冷却液泵被卡死，还容易发生机床冷却液管路堵塞的情况，导致冷却液的出流量变少，冲洗降温的效果差，进而造成晶体加工质量差等诸多问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种高效率的蓝宝石晶体加工设备冷却液粉末多级沉淀槽，沉淀时不易受堆积的粉末影响，有效的提高了生产效率。

本发明的技术方案是在于：一种高效率的蓝宝石晶体加工设备冷却液粉末多级沉淀槽，包括槽体、冷却液泵和出水管，所述槽体的一端设有引流通道，所述引流通道的下方设有首级沉淀腔，位于所述首级沉淀腔的一侧设有末级沉淀腔，所述冷却液泵和出水管均安装在末级沉淀腔上；所述首级沉淀腔通过多级能使冷却液溢流且能使冷却液流经行程最大的沉淀腔与末级沉淀腔相连通，上一级所述沉淀腔与下一级沉淀腔之间设有用于将冷却液引导至下一级沉淀腔的液面以下的导流隔间；所述槽体的底部设有移动组件。

上一级的所述沉淀腔通过由槽体底部向上延伸的隔板与下一级的沉淀腔分隔，且所述隔板的端面位于沉淀腔的端面以下。

位于下一级所述沉淀腔的进水口处设有一导流板，所述导流板的上端面位于隔板的上端面以上，所述导流板的下端面位于隔板的上端面以下，所述导流隔间位于隔板和导流板之间。

所述导流板的下端面至槽体底部的高度为沉淀腔的高度的1/3-2/3。

多级的所述沉淀腔迂回的安装在槽体内，且每级所述沉淀腔的进水口和出水口均位于沉淀腔的两端。

多级能使冷却液溢流且能使冷却液流经行程最大的所述沉淀腔包括第二级沉淀腔、第三级沉淀腔、第四级沉淀腔、第五级沉淀腔，所述首级沉淀腔、第二级沉淀腔、第三级沉淀腔、第四级沉淀腔、第五级沉淀腔和末级沉淀腔依次串联相连通。

所述第二级沉淀腔位于首级沉淀腔的一侧；所述第三级沉淀腔位于第二级沉淀腔的水流延伸方向，且所述第三级沉淀腔布置在槽体的一端角处；所述第四级沉淀腔与第三级沉淀腔并排布置，并位于所述首级沉淀腔的另一端角处；所述第五级沉淀腔位于第四级沉淀腔和末级沉淀腔之间，且毗邻所述第二级沉淀腔；所述末级沉淀腔设置在首级沉淀腔远离引流通道的一侧；所述冷却液泵和出水管设置在首级沉淀腔远离第二级沉淀腔的另一侧。

每级所述沉淀腔的进水口和出水口均错位布置。

所述第二级沉淀腔的进水口与其出水口正交布置，所述第三级沉淀腔的进水口与其出水口正交布置，所述第四级沉淀腔的进水口与其出水口正交布置，所述第五级沉淀腔的进水口与其出水口左右错位布置。

有益效果

本发明的优点在于：

1.将带有粉末的冷却液注入到首级沉淀腔中，然后再通过溢流的方式使冷却液逐级的流动至串联连通的多级的沉淀腔中进行沉淀过滤，实现了对冷却液中的粉末进行沉淀过滤，且沉淀效果好，沉淀时也不易受堆积的粉末影响，避免了现有技术中因粉末的堆积需经常停机清理的问题，有效的提高了工作效率。串联连通的沉淀腔还起到了稳流的作用，有效的降低了水流的扰动，对沉淀效果的提高起到了很好的帮助。此外，冷却液在沉淀腔中的流经行程最大，使冷却液中的粉末得以充分的沉淀过滤，进一步提高了沉淀效果。

2.相邻两级沉淀腔通过导流隔间将冷却液引导至下一级沉淀腔的液面以下，可更加有效的对冷却液中的粉末进行沉淀过滤，更进一步的提高了沉淀效果。并且，从沉淀腔内部注入冷却液的方式也可有效起到加强稳流的作用，进一步降低水流的扰动。

3.槽体的底部的移动组件，使槽体能轻易的进行移动，使对废料的回收及对槽体的清洗或对冷却液的更换更加方便快捷，实用性更强。

附图说明

图1为本发明的立体示意图；

图2为本发明的俯视示意图；

图3为本发明的沿槽体长度方向的中心位置剖视的示意图；

图4为本发明的第二级沉淀腔和第三级沉淀腔的剖视示意图；

图5为本发明的冷却液流动方向示意图。

其中：1-槽体、2-冷却液泵、3-出水管、4-引流通道、5-首级沉淀腔、6-第二级沉淀腔、7-第三级沉淀腔、8-第四级沉淀腔、9-第五级沉淀腔、10-末级沉淀腔、11-导流隔间、12-隔板、13-导流板、14-万向轮、15-刹车器、16-导流口。

具体实施方式

下面结合实施例，对本发明作进一步的描述，但不构成对本发明的任何限制，任何人在本发明权利要求范围所做的有限次的修改，仍在本发明的权利要求范围内。

参阅图1-图4，本发明的一种高效率的蓝宝石晶体加工设备冷却液粉末多级沉淀槽，包括槽体1、冷却液泵2和出水管3。冷却液泵2用于将冷却液抽取至出水管3，通过出水管3将冷却液输送至设备重复使用。槽体1的一端设有引流通道4，用于引流由设备回流回来的冷却液。引流通道4的下方设有首级沉淀腔5。具体的，引流通道4的端部设有一位于首级沉淀腔5中的导流口16，导流口16倾斜向下布置，以将冷却液引流至首级沉淀腔5中，从而将冷却液中的质量较大粉末引导至槽底，更加有效的进行沉淀。位于首级沉淀腔5的一侧设有末级沉淀腔10，冷却液泵2和出水管3均安装在末级沉淀腔10上。即末级沉淀腔10用作抽水池，冷却液流至末级沉淀腔10后，通过冷却液泵2和出水管3输送至设备进行重复使用。

首级沉淀腔5通过多级能使冷却液溢流且能使冷却液流经行程最大的沉淀腔与末级沉淀腔10相连通。即所有的沉淀腔串联连通的布置在槽体1内，从而确保了冷却液不会越级流动，以使冷却液在流经每个沉淀腔时均可独立的进行沉淀，对冷却液中的粉末过滤得更加彻底，过滤效果更佳；而且串联连通的沉淀腔亦可起到稳流的作用，有效的降低了水流的扰动，对冷却液中粉末的沉淀过滤起到很好的帮助。此外，本实施例的沉淀腔无需使用到成本高昂的过滤棉格板，其经济效益更好。本实施例的冷却液通过溢流的方式在沉淀腔之间进行流动，且粉末是堆积在沉淀腔底部，使得冷却液在沉淀过滤时不易受堆积的粉末影响，避免了现有技术中堆积的粉末容易对过滤效果及效率影响的问题，大大的提高了工作效率。冷却液在沉淀腔中的流经行程最大则有利于使冷却液中的粉末在沉淀腔中进行充分的沉淀，进一步提高了沉淀效果。

本申请中的沉淀腔为所有沉淀腔的总称。多级能使冷却液溢流且能使冷却液流经行程最大的沉淀腔包括第二级沉淀腔6、第三级沉淀腔7、第四级沉淀腔8、第五级沉淀腔9。即槽体1中设有六级的沉淀腔。首级沉淀腔5、第二级沉淀腔6、第三级沉淀腔7、第四级沉淀腔8、第五级沉淀腔9和末级沉淀腔10依次串联相连通。冷却液在流动时，需依次经过首级沉淀腔5、第二级沉淀腔6、第三级沉淀腔7、第四级沉淀腔8、第五级沉淀腔9的沉淀过滤，再流入至末级沉淀腔10，方可被冷却液泵2进行抽取。这样的设置使得冷却液的流经行程长，保证了粉末进行充分的沉淀。而且，六级串联的沉淀腔的设计，使得在对冷却液进行沉淀过滤时，冷却液中的粉末随着冷却液的流动在沉淀腔中逐级减少，即堆积粉末最多且常需清理的沉淀腔是前面的沉淀腔，而越往后的沉淀腔，其堆积的粉末越少，清理的周期也就越长。清理周期变长带来的好处是：一方面在清理沉淀腔中的粉末时，只需将粉末较多的沉淀腔中的冷却液先抽取出来，然后将该沉淀腔中的粉末清理干净即可，有效的提升了生产效率；另一方面省去了需每天定期多次检查过滤棉格板的工况，以及停机清洗过滤棉格板的操作，不仅提高了生产效率，还排除了人为操作带来的不稳定因素造成的对设备、刀具和晶体加工品质的影响。

多级的沉淀腔迂回的安装在槽体1内，以增加冷却液的流经行程。每级沉淀腔的进水口和出水口均位于沉淀腔的两端，以使冷却液流经的行程最大，确保了冷却液在每个沉淀腔中进行充分的沉淀后再流入至下一级的沉淀腔。

具体的，第二级沉淀腔6位于首级沉淀腔5的一侧；第三级沉淀腔7位于第二级沉淀腔6的水流延伸方向，且第三级沉淀腔7布置在槽体1的一端角处；第四级沉淀腔8与第三级沉淀腔7并排布置，并位于首级沉淀腔5的另一端角处；第五级沉淀腔9位于第四级沉淀腔8和末级沉淀腔10之间，且毗邻第二级沉淀腔6；末级沉淀腔10设置在首级沉淀腔5远离引流通道4的一侧；冷却液泵2和出水管3设置在首级沉淀腔5远离第二级沉淀腔6的另一侧，从而实现了槽体1中的沉淀腔迂回布置。迂回布置的沉淀腔有效的增加了冷却液流经的行程，使沉淀效果更好。

本实施例的首级沉淀腔5的容积最小。因冷却液回流至首级沉淀腔5时，回流的冷却液由上往下的冲击对首级沉淀腔5内的冷却液搅动较大，仅有部分质量较大的粉末和颗粒方可沉淀，大部分的粉末会随着冷却液流入至第二级沉淀腔6中。因此，将首级沉淀腔5的容积设计得最小，有效的节省了槽体1的空间，避免了空间的浪费。

第二级沉淀腔6的长度最长，以使流经第二级沉淀腔6冷却液行程最长。具体的，第二级沉淀腔6和第三级沉淀腔7位于槽体1的一侧，且贯通槽体1的两端。即第二级沉淀腔6的长度和第三级沉淀腔7的长度的和等于槽体1的长度。第二级沉淀腔6和第三级沉淀腔7的宽度一致，且第二级沉淀腔6的宽度为槽体1的宽度的1/3-1/2，第二级沉淀腔6的长度为第三级沉淀腔7的长度的2-4倍。优选的，第二级沉淀腔6的宽度为槽体1的宽度的1/3，第二级沉淀腔6的长度为第三级沉淀腔7的长度的两倍。由于从首级沉淀腔5流入至第二级沉淀腔6的冷却液中含有大量的粉末，故设计容积大且长度长的第二级沉淀腔6对冷却液中的粉末进行沉淀，不仅保证了第二级沉淀腔6对堆积的粉末的存储量，避免其因堆积的粉末过多而需经常清理的情况，而且冷却液流经的行程最长，得以充分的沉淀，大大的减少了流入至其以后的沉淀腔中的粉末，有效的提升了沉淀效果。第三级沉淀腔7作为转输腔，起到了沉淀和稳流的作用。

第四级沉淀腔8和第五级沉淀腔9的容积一致，且第四级沉淀腔8的长度与第三级沉淀腔7的长度一致，宽度为其两倍。第四级沉淀腔8和第五级沉淀腔9用作静水槽，其较大的容积可存储较多的冷却液，并使冷却液在其中得以充分的沉淀过滤，以滤去冷却液中较小的粉末，大大的提高了冷却液的清澈度。

末级沉淀腔10与首级沉淀腔5两面贴临，且首级沉淀腔5将末级沉淀腔10分隔成两个垂直且相连通的槽腔，冷却液泵2和出水管3通过安装板安装末级沉淀腔10一侧的槽腔的上方，末级沉淀腔10的进水口位于另一槽腔上，且远离冷却液泵2和出水管3，以使末级沉淀腔10的进水口与冷却液泵2、出水管3的距离最大。通过以上设置，有效的避免了因冷却液泵2和出水管3在工作时对冷却液引起的搅动而影响到上级沉淀腔的沉淀效果，使沉淀效果更好。优选的，每级沉淀腔的进水口和出水口均错位布置，以避免冷却液从沉淀腔的进水口直流至其出水口，大大的提高了沉淀效果。具体的，第二级沉淀腔6的进水口与其出水口正交布置，第三级沉淀腔7的进水口与其出水口正交布置，第四级沉淀腔8的进水口与其出水口正交布置，第五级沉淀腔9的进水口与其出水口左右错位布置，从而使每级沉淀腔的进水口和出水口均错位布置。

本实施例的上一级的沉淀腔通过由槽体1底部向上延伸的隔板12与下一级的沉淀腔分隔，且隔板12的端面位于沉淀腔的端面以下。具体的，隔板12密封的焊接在沉淀腔之间，所有的沉淀腔的高度均一致，且所有的隔板12的高度也一致。即所有沉淀腔的进出水口的位置高度一致，且低于沉淀腔的槽面。当上一级沉淀腔中的冷却液的液位漫过进出水口的高度时，冷却液会自动的溢流至下一级的沉淀腔中，从而实现了冷却液在沉淀腔之间以溢流的方式进行流动。

上一级沉淀腔与下一级沉淀腔之间设有用于将冷却液引导至下一级沉淀腔的液面以下的导流隔间11。因所有的沉淀腔的进出水口的位置高度一致，冷却液容易出现在沉淀腔的上方直接流动，导致冷却液中的粉末未经充分沉淀即流入至下一级的沉淀腔中，使得沉淀效果变差。因此本实施例通过导流隔间11，将冷却液引导至下一级沉淀腔的液面以下，如图5所示，即导流隔间11的出水口低于沉淀腔的进出水口，由于蓝宝石粉末的密度比重较冷却液大，所以从沉淀腔内部注入冷却液可更加有效的对粉末进行沉淀，更进一步的提高了沉淀效果。此外，从沉淀腔内部注入冷却液的方式也可有效起到加强稳流的作用，进一步降低水流的扰动。

位于下一级沉淀腔的进水口处设有一导流板13，导流板13的上端面位于隔板12的上端面以上，导流板13的下端面位于隔板12的上端面以下，导流隔间11位于隔板12和导流板13之间。具体的，导流板13的上端面与沉淀腔的端面齐平，导流板13与隔板12所围成的空间即为导流隔间11，实现了将冷却液引导至沉淀腔的内部。

优选的，导流板13的下端面至槽体1底部的高度为沉淀腔的高度的1/3-2/3，以避免导流隔间11的出水口过低而搅动已沉淀的粉末导致沉淀效果变差的问题，有效的提高了沉淀过滤的可靠性。本实施例的导流板13的下端面至槽体1底部的高度为沉淀腔的高度的1/2，以使沉淀效果更佳，在更加充分的对粉末进行沉淀的同时，也很好的避免了已沉淀的粉末被搅动的问题。

槽体1的底部设有移动组件，以使槽体1能轻易的进行移动，使对废料的回收及对槽体1的清洗或对冷却液的更换更加方便快捷。具体的，移动组件包括四个均匀布置在槽体1底部的万向轮14。万向轮14安装在槽体1的底部，且每个万向轮14上均设有刹车器15，以使槽体1在移动使用的过程中更加灵活可靠。

通过冷却液泵2将末级沉淀腔10中的冷却液抽取至出水管3中，并由出水管3输送至设备，从而使冷却液在槽体1的沉淀腔中有效的进行流动。当所有的沉淀腔中均灌满冷却液时，且随着末级沉淀腔10中的冷却液被抽取，末级沉淀腔10中的液位下降。另因对设备、晶体降温冲洗后的冷却液不断的回流至首级沉淀腔5中，使得其中的冷却液溢出。又因所有沉淀腔的进出水口的位置高度一致，所以第二级沉淀腔6、第三级沉淀腔7、第四级沉淀腔8、第五级沉淀腔9中的冷却液相继溢出，以补充末级沉淀腔10中减少的冷却液，从而使冷却液在沉淀槽之间进行定向流动。不仅对冷却液中的粉末进行了沉淀过滤，还有效的避免了冷却液倒灌回流的现象。

以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。

Claims (6)

1.一种高效率的蓝宝石晶体加工设备冷却液粉末多级沉淀槽，包括槽体(1)、冷却液泵(2)和出水管(3)，其特征在于，所述槽体(1)的一端设有引流通道(4)，所述引流通道(4)的下方设有首级沉淀腔(5)，位于所述首级沉淀腔(5)的一侧设有末级沉淀腔(10)，所述冷却液泵(2)和出水管(3)均安装在末级沉淀腔(10)上；所述首级沉淀腔(5)通过多级能使冷却液溢流且能使冷却液流经行程最大的沉淀腔与末级沉淀腔(10)相连通，上一级所述沉淀腔与下一级沉淀腔之间设有用于将冷却液引导至下一级沉淀腔的液面以下的导流隔间(11)；所述槽体(1)的底部设有移动组件；

多级能使冷却液溢流且能使冷却液流经行程最大的所述沉淀腔包括第二级沉淀腔(6)、第三级沉淀腔(7)、第四级沉淀腔(8)、第五级沉淀腔(9)，所述首级沉淀腔(5)、第二级沉淀腔(6)、第三级沉淀腔(7)、第四级沉淀腔(8)、第五级沉淀腔(9)和末级沉淀腔(10)依次串联相连通；

每级所述沉淀腔的进水口和出水口均错位布置；

所述第二级沉淀腔(6)的进水口与其出水口正交布置，所述第三级沉淀腔(7)的进水口与其出水口正交布置，所述第四级沉淀腔(8)的进水口与其出水口正交布置，所述第五级沉淀腔(9)的进水口与其出水口左右错位布置；

所述第二级沉淀腔(6)的长度和第三级沉淀腔(7)的长度的和等于槽体(1)的长度，所述第二级沉淀腔(6)的长度为第三级沉淀腔(7)的长度的2-4倍，所述第三级沉淀腔(7)为转输腔；所述第四级沉淀腔(8)和第五级沉淀腔(9)的容积一致，且所述第四级沉淀腔(8)的长度与第三级沉淀腔(7)的长度一致，所述第四级沉淀腔(8)的宽度为第三级沉淀腔(7)宽度的两倍；所述第四级沉淀腔(8)和第五级沉淀腔(9)为静水槽。

2.根据权利要求1所述的一种高效率的蓝宝石晶体加工设备冷却液粉末多级沉淀槽，其特征在于，上一级的所述沉淀腔通过由槽体(1)底部向上延伸的隔板(12)与下一级的沉淀腔分隔，且所述隔板(12)的端面位于沉淀腔的端面以下。

3.根据权利要求2所述的一种高效率的蓝宝石晶体加工设备冷却液粉末多级沉淀槽，其特征在于，位于下一级所述沉淀腔的进水口处设有一导流板(13)，所述导流板(13)的上端面位于隔板(12)的上端面以上，所述导流板(13)的下端面位于隔板(12)的上端面以下，所述导流隔间(11)位于隔板(12)和导流板(13)之间。

4.根据权利要求3所述的一种高效率的蓝宝石晶体加工设备冷却液粉末多级沉淀槽，其特征在于，所述导流板(13)的下端面至槽体(1)底部的高度为沉淀腔的高度的1/3-2/3。

5.根据权利要求1所述的一种高效率的蓝宝石晶体加工设备冷却液粉末多级沉淀槽，其特征在于，多级的所述沉淀腔迂回的安装在槽体(1)内，且每级所述沉淀腔的进水口和出水口均位于沉淀腔的两端。

6.根据权利要求5所述的一种高效率的蓝宝石晶体加工设备冷却液粉末多级沉淀槽，其特征在于，所述第二级沉淀腔(6)位于首级沉淀腔(5)的一侧；所述第三级沉淀腔(7)位于第二级沉淀腔(6)的水流延伸方向，且所述第三级沉淀腔(7)布置在槽体(1)的一端角处；所述第四级沉淀腔(8)与第三级沉淀腔(7)并排布置，并位于所述首级沉淀腔(5)的另一端角处；所述第五级沉淀腔(9)位于第四级沉淀腔(8)和末级沉淀腔(10)之间，且毗邻所述第二级沉淀腔(6)；所述末级沉淀腔(10)设置在首级沉淀腔(5)远离引流通道(4)的一侧；所述冷却液泵(2)和出水管(3)设置在首级沉淀腔(5)远离第二级沉淀腔(6)的另一侧。

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