CN112546727A - 一种用于电火花线切割冷却液中的废渣过滤装置 - Google Patents

一种用于电火花线切割冷却液中的废渣过滤装置 Download PDF

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Abstract

发明涉及线切割冷却液回收过滤领域，尤其涉及一种用于电火花线切割冷却液中的废渣过滤装置。包括冷却液过滤仓，所述冷却液过滤仓的上部外壁设有切向进液管，所述冷却液仓的上端设有端盖，所述端盖的外侧中部设有出液管，所述端盖的内侧中部向设有过滤筒，所述过滤筒上均匀设有过滤孔，所述过滤筒的外侧设有对螺旋刮刀，所述冷却液过滤仓的壳体为双层的中空结构，由内壳和外壳组成，所述壳体的内部设有至少一组环形电磁铁，所述端盖上设有低温水出水管，所述冷却液仓的下部的外壳上设有低温水进水管。本技术方案用以解决线切割冷却液中废渣累积，使线切割机的冷却液输送管道容易发生堵塞，导致线切割加工部位的降温效果不佳的问题。

Description

一种用于电火花线切割冷却液中的废渣过滤装置
技术领域
该发明涉及线切割冷却液回收过滤领域，尤其涉及一种用于电火花线切割冷却液中的废渣过滤装置。
背景技术
电火花线切割加工是一种工业生产中常用的工件加工方式，并在制造业中有着广泛的应用。由于工件与电导丝间的放电作用，工件与电导丝接触的部位被迅速氧化腐蚀，并随着冷却液排除。
电火花线切割加工中，冷却液主要起到了冷却、排屑和绝缘的作用。在加工的过程中，工件所产生的废渣随着冷却液循环。当冷却液中的废屑积聚到一定比例后，这种废屑会集聚在一起，并粘附于电火花线切割的冷却液输送管道上，极易造成冷却液输送管道的堵塞。同时，掺杂在冷却液中的废渣还起到“搭桥”作用，加剧了加工过程的二次放电，严重影响了放电效果和加工表面质量。
现有技术中对冷却液内的废渣进行过滤，一般采用的是在冷却液管道的进口处安装纸芯的方式，但是废渣的长时间累计会对纸芯造成堵塞，使冷却液输送管内物冷却液喷出，严重影响到电火花线切割部位的冷却，严重点会使切割丝持续高温而崩断。因此，设计一种对电火花线切割冷却液中的废渣进行有效过滤的装置势在必行。
发明内容
针对上述背景技术中存在的问题，本发明的目的在于提出一种用于电火花线切割冷却液中的废渣过滤装置，用以解决线切割冷却液中废渣累积，使线切割设备的冷却液输送管道发生堵塞，导致线切割加工部位的降温效果不佳的问题。
为了达到上述目的，本发明采用的技术方案如下，包括线切割设备的冷却液池、冷却液泵和冷却液输送管道，还包括冷却液过滤仓，所述冷却液过滤仓的上部外壁设有切向进液管，所述切向进液管与冷却液泵的输出端固定连接，所述冷却液仓的上端设有端盖，所述端盖的外侧中部设有出液管，所述端盖的内侧中部向设有过滤筒，所述过滤筒的上端和出液管的下端固定连接，所述过滤筒上均匀设有过滤孔，所述过滤筒的下部设有与其外壁铰接的旋转环，所述过滤筒的外侧设有对螺旋刮刀，所述螺旋刮刀的两端分别与旋转环固定连接，所述冷却液过滤仓的壳体为双层的中空结构，由内壳和外壳组成，所述壳体的内部设有至少一组环形电磁铁，所述环形电磁铁固定于内壳上，且环形电磁铁和外壳之间设有间隙，所述端盖上设有低温水出水管，所述低温水出水管上设置于内壳和外壳之间，所述冷却液仓的下部的外壳上设有低温水进水管。
进一步限定，所述旋转环的外壁上设有沿圆周分布的推动板，冷却液在冷却液泵输送至冷却液过滤仓内时，由于其具有一定的初速度，冷却液会沿着冷却液仓的内壁做旋转运动，进而带动螺旋刮刀进行旋转，推动板与旋转的冷却液接触，也会产生旋转的力，进一步保证螺旋刮刀的旋转效果。
进一步限定，所述推动板为弧形板，所述弧形板的旋向与螺旋刮刀的方向相反，推动板的凹面与螺旋水流接触，使接触面的面积大，使推动板能获得较大的旋转作用力。
进一步限定，所述冷却液仓的底部设有集渣仓，所述集渣仓的上端和冷却液过滤仓的内壳连通，所述集渣仓的下端设有与之铰接的封闭端盖，由于进入冷却液过滤仓的冷却液中含有废渣，冷却液围绕内壁做旋转运动时，废渣在离心力的作用下，会被甩至冷却液过滤仓的内壁上，从而失去动能，在重力的作用下，将会掉落至底部的集渣仓内进行收集。
进一步限定，所述冷却液过滤仓内壳和外壳之件还设有螺旋水道，所述螺旋水道的进水端和出水端与低温水进水管和低温水出水管之间构成通路，由于冷却液不断的进行冷却，会使冷却液的温度升高，从而就导致对加工部件的冷却效果降低，设置螺旋水道是为了减小对冷却液降温的低温水用量，且低温水在进行冷却作用时，在螺旋水道内的流速快，且螺旋水道内的低温水更换速率快，从而提升对冷却液的降温效果。
进一步限定，所述过滤筒的底部为弧形面，由于冷却液过滤仓的内径不断的缩小，冷却液在在从上往下的旋转运动中，会在其底部形成一股至下而上的旋流，旋流与过滤筒底部的弧形面接触，二者的接触阻力更小，使冷却液旋流失去的动能较小，即冷却液中的动能相对较大，废渣与过滤筒的撞击力度更大，使废渣撞击过滤筒之后会产生一个回弹的力，使废渣不易卡在过滤孔内。
进一步限定，所述出液管的外侧还设有环形套管，所述环形套管的底端位于螺旋刮刀的上方，且环形套管和集渣仓之间设有将二者连通的回收管，由于过滤筒的外壁上会粘附则废渣，在螺旋刮刀的作用下，将残渣刮落，且螺旋运输至过滤筒的顶端，通过回收管排出至集渣仓内，一部分废渣失去动能滞留在集渣仓内，另一部分废渣在旋流的作用下重新进行过滤循环，螺旋刮刀使过滤筒的过滤孔不易堵塞，使冷却液的输送效果更佳。
进一步限定，所述冷却液过滤仓的外侧还设有便于安装和固定的支撑架，支撑架便于冷却液过滤仓的转运和安装。
进一步限定，所述支撑架的内还设有对集渣仓内的废渣起到收集作用的回收箱，且回收箱位于集渣仓的正下方，回收箱可以对集渣仓内的废渣进行收回利用。
进一步限定，所述螺旋刮刀的外边缘具有向上弯曲的弧度，螺旋刮刀将过滤筒表面的废渣挂落至其上表面，螺旋刮刀的旋转使废渣具有一定的离心力，在离心力的作用下废渣容易被甩至螺旋刮刀外侧，由于螺旋刮刀外边缘有向上弯曲的弧度，使废渣不会被甩出，且废渣在离心力的作用下与外边缘间产生了摩擦力，该摩擦力阻止废渣随螺旋刮刀一起旋转并克服了废渣下降的重力，从而实现了废渣的垂直向上输送。
本技术方案的工作原理如下:线切割机内的冷却液泵将冷却液池内的冷却液输送至冷却液过滤仓内，由于冷却液具有较大的初速度，冷却液沿着冷却液过滤仓内壳的切线方向进入，进入冷却液仓内的冷却液会沿着冷却液过滤仓的内壁做旋转运动，由于冷却液中含有废渣等杂质，废渣随着冷却液做旋转运动，由于废渣的质量相对较大，废渣会在离心力的作用下撞向冷却液过滤仓的内壁，一部分废渣失去动能掉落至集渣仓内，另一部分能被磁铁吸附的废渣会在环形电磁铁的作用下吸附在冷却液过滤仓的内壁上，还有一部分具有动能的废渣会随着冷却液继续做旋转运动，由于冷却液过滤仓的之间不断的缩小，冷却液会在其底部形成一股自下而上的旋流，旋流带动废渣向过滤筒运动，废渣将会被过滤孔筛除，不含废渣的冷却液将会进入过滤筒从出液管进入冷却液输送管道对加工部位进行冷却，然后进入线切割设备的冷却池内，由于在过滤筒上设有螺旋刮刀，螺旋刮刀会在过滤筒的外壁上进行旋转，旋转使将过滤筒外壁上的废渣刮落，且螺旋刮刀将废渣螺旋输送至过滤筒的顶部，由于过滤筒的顶部设有回收管，刮落的废渣通过回收管流进集渣仓内，一部分废渣失去动能滞留在集渣仓内，另一部分废渣在旋流的作用下重新进行过滤循环，需要对冷却液过滤仓内的废渣进行清理的时候，只需要关闭冷却液泵，将环形电磁铁断电，冷却液过滤仓内壁上的废渣将会掉落至集渣仓内，然后进行集中清理。
在冷却液过滤仓的内壳和外壳之间还设有低温水进水管和低温水出水管，向内壳和外壳之间通入低温水可对冷却液进行降温，使冷却液对加工部位的冷却效果更好。在本装置对冷却液的废渣过滤效果好，还可对冷却液进行降温，提高冷却液对加工部位的冷却效果，且本装置不易被废渣堵塞，使本装置工作稳定效率高。
附图说明
图1为本发明实施例的立体示意图。
图2为本发明实施例的冷却液过滤仓剖视图示意图。
图3为本发明实施例的过滤筒处安装示意图。
图4为本发明实施例的正视图示意图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式进一步详细说明：
说明书附图中的附图标记包括：冷却液过滤仓1、端盖2、出液管3、进液管4、过滤筒5、螺旋刮刀6、推动版7、过滤孔8、螺旋水道9、低温水出水管10、低温水进水管11、集渣仓12、支撑架13、回收箱14、环形电磁铁15、环形套管16、回收管17。
具体实施过程如下：
如图1所示，一种用于电火花线切割冷却液中的废渣过滤装置，主要包括支撑架13、冷却液过滤仓1，以及现有线切割设备中的冷却液池、冷却液泵和冷却液输送管道，冷却液泵的一端方入冷却液池内，冷却液泵的另一端和冷却液过滤仓1之间连接。
冷却液过滤仓1的外形为上大下小的漏斗形，且在其上端设有端盖2，端盖2和冷却液过滤仓1之间固定密封连接，在端盖2的上端中部设有出液管3，出液管3和冷却液输送管道之间连通，在冷却液泵的作用下，冷却液通过冷却液过滤仓1之后能进入能进入冷却液输送管道的内，对线切割不稳进行冷却降温。
如图2和图3所示，冷却液过滤仓1分为内壳和外壳，内壳和外壳之间存在一定的间隙，在间隙中设有环形电磁铁15，环形电磁铁15和内壳的外壁固定连接，在本实施例中采用的是相同间隔的多组环形电磁铁15的组合形式对内壳的外壁进行覆盖，也可采用和外壳弧度以及形状相同的一组环形电磁铁15进行安装，其起到的目的在于，对受到离心力的影响撞击在内壳内壁上失去动能的废渣进行吸附，或者是对动能较小的废渣进行吸附，在冷却液泵停止工作时，关闭环形电磁铁电磁铁15的电源，废渣就会自动掉落至集渣仓12进行收集，代开集渣仓的封闭端盖，即可将废渣放入回收箱14内，便于对废渣进行集中清理。
优选地，在内壳和外壳之间还设有螺旋水道9，螺旋水道9的上端设有低温水出水管10，在螺旋水道9的下端设有低温水进水管11，将温度较低的水通入螺旋水道9中，可对冷却液过滤仓1内的冷却液进行降温，使冷却液的降温散热效果更佳，设置螺旋水道9的目的在于，减小对冷却液降温的低温水用量，且低温水在进行冷却作用时，在螺旋水道9内的流速快，且螺旋水道9内的低温水更换速率快，从而提升对冷却液的降温效果。
冷却液泵的输出端和冷却液过滤仓1的进液管4固定连接，进液管4切向设置在冷却液过滤仓1的外壁上，含有废渣的冷却液从冷却液过滤仓1的切线方向进入，进入之后冷却液由于具有一定的初速度，所以冷却液会沿着冷却液过滤仓1的内壁做旋转运动，由于冷却液过滤仓1的直径从上大小之间减小，冷却液在其内壁上的速度会逐渐的增加，冷却液的中的废渣由于质量较大，会受到离心力的影响，将会有被甩出的趋势，所以废渣将会撞击在冷却液过滤仓1的内壁上，使废渣失去动能，失去动能的一部分废渣将会掉落至下方的集渣仓12内。
为了提升废渣过滤的效果，在冷却液过滤仓1的中部设有过滤筒5，过滤筒5的底部为弧形面，由于冷却液过滤仓1的内径不断的缩小，冷却液在在从上往下的旋转运动中，会在其底部形成一股至下而上的旋流，旋流与过滤筒5底部的弧形面接触，二者的接触阻力更小，使冷却液旋流失去的动能较小，即冷却液中的动能相对较大，废渣与过滤筒5的撞击力度更大，使废渣撞击过滤筒5之后会产生一个回弹的力，使废渣不易卡在过滤孔8内过滤筒5与上方的端盖2中部固定连接，过滤筒5上开设有均匀排布的过滤孔8，过滤孔8的之间较小，避免大部分的废渣用过，冷却液穿过过滤孔8进入过滤筒5的顶部，然后从出液管3中排入冷却液输送管道，同时废渣会被阻挡在过滤筒5的外侧，优选地，在过滤筒5的外侧设有螺旋刮刀6，螺旋刮刀6为弹性钢片卷曲而成，螺旋刮刀6缠绕在过滤筒5的外侧，与过滤筒5的底部设置的旋转环铰接，且在冷却液的旋转冲击下，可围绕过滤筒5做旋转运动，为了提升螺旋刮刀6的旋转能力，旋转环的外壁上设有沿圆周分布的推动板7，冷却液在冷却液泵输送至冷却液过滤仓1内时，由于其具有一定的初速度，冷却液会沿着冷却液仓的内壁做旋转运动，进而带动螺旋刮刀6进行旋转，推动板7与旋转的冷却液接触，也会产生旋转的力，进一步保证螺旋刮刀6的旋转效果，优选地，推动板7为弧形板，弧形板的旋向与螺旋刮刀6的方向相反，推动板7的凹面与螺旋水流接触，使接触面的面积大，使推动板7能获得较大的旋转作用力。
如图2或图4所示，螺旋刮刀6的旋转是为了将过滤筒5外壁的废渣刮除，避免废渣不断的在过滤筒5的外侧汇集，使过滤孔8堵塞，优选地，为了提升螺旋刮刀6的螺旋运输效果，在螺旋刮刀6的外侧边缘设有一定的向上外区的弧度，这样的目的在于，螺旋刮刀6将过滤筒5表面的废渣挂落至其上表面，螺旋刮刀6的旋转使废渣具有一定的离心力，在离心力的作用下废渣容易被甩至螺旋刮刀6外侧，由于螺旋刮刀6外边缘有向上弯曲的弧度，使废渣不会被甩出，且废渣在离心力的作用下与外边缘间产生了摩擦力，该摩擦力阻止废渣随螺旋刮刀6一起旋转并克服了废渣下降的重力，从而实现了废渣的垂直向上输送。为了对螺旋刮刀6上的废渣进行回收，在冷却液过滤仓1的端盖2上还设有环形套管16，环形套管16套接在出液管3的外侧，I且环形套管16顶端位于螺旋刮刀6的上端，环形套管16的外侧连接有回收管17，回收的另一端与集渣仓12接通，也就是说一部分冷却液会通过环形套管16回流到集渣仓12内，同时将运输至螺旋刮刀6上端的废渣赋予一定的动能，使其回流到到集渣仓12，进行再次过滤循环，或者是失去动能之后滞留在集渣仓12内。
需要提前说明的是，在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。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，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (10)

1.一种用于电火花线切割冷却液中的废渣过滤装置，包括线切割设备的冷却液池、冷却液泵和冷却液输送管道，其特征在于：还包括冷却液过滤仓，所述冷却液过滤仓的上部外壁设有切向进液管，所述切向进液管与冷却液泵的输出端固定连接，所述冷却液仓的上端设有端盖，所述端盖的外侧中部设有出液管，所述端盖的内侧中部向设有过滤筒，所述过滤筒的上端和出液管的下端固定连接，所述过滤筒上均匀设有过滤孔，所述过滤筒下部设有与其外壁铰接的旋转环，所述过滤筒的外侧设有对螺旋刮刀，所述螺旋刮刀的两端分别与旋转环固定连接，所述冷却液过滤仓的壳体为双层的中空结构，由内壳和外壳组成，所述壳体的内部设有至少一组环形电磁铁，所述环形电磁铁固定于内壳上，且环形电磁铁和外壳之间设有间隙，所述端盖上设有低温水出水管，所述低温水出水管上设置于内壳和外壳之间，所述冷却液仓的下部的外壳上设有低温水进水管。
2.根据权利要求1所述的一种用于电火花线切割冷却液中的废渣过滤装置，其特征在于：所述旋转环的外壁上设有沿圆周分布的推动板。
3.根据权利要求1或2所述的一种用于电火花线切割冷却液中的废渣过滤装置，其特征在于：所述推动板为弧形板，所述弧形板的旋向与螺旋刮刀的方向相反。
4.根据权利要求1所述的一种用于电火花线切割冷却液中的废渣过滤装置，其特征在于：所述冷却液仓的底部设有集渣仓，所述集渣仓的上端和冷却液过滤仓的内壳连通，所述集渣仓的下端设有与之铰接的封闭端盖。
5.根据权利要求1所述的一种用于电火花线切割冷却液中的废渣过滤装置，其特征在于：所述冷却液过滤仓内壳和外壳之件还设有螺旋水道，所述螺旋水道的进水端和出水端与低温水进水管和低温水出水管之间构成通路。
6.根据权利要求1所述的一种用于电火花线切割冷却液中的废渣过滤装置，其特征在于：所述过滤筒的底部为弧形面。
7.根据权利要求1所述的一种用于电火花线切割冷却液中的废渣过滤装置，其特征在于：所述出液管的外侧还设有环形套管，所述环形套管的底端位于螺旋刮刀的上方，且环形套管和集渣仓之间设有将二者连通的回收管。
8.根据权利要求1所述的一种用于电火花线切割冷却液中的废渣过滤装置，其特征在于：所述冷却液过滤仓的外侧还设有便于安装和固定的支撑架。
9.根据权利要求8所述的一种用于电火花线切割冷却液中的废渣过滤装置，其特征在于：所述支撑架的内还设有对集渣仓内的废渣起到收集作用的回收箱，且回收箱位于集渣仓的正下方。
10.根据权利要求1所述的一种用于电火花线切割冷却液中的废渣过滤装置，其特征在于：所述螺旋刮刀的外边缘具有向上弯曲的弧度。
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