CN113019689B - 一种可回收铁屑的切削液过滤装置及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可回收铁屑的切削液过滤装置及其方法，属于切削液处理的技术领域。储液池、一级过滤装置和二级过滤装置。所述一级过滤装置包括：本体，所述本体的顶端设置有入口，底端设置有出口；吸附组件，设于所述本体的内部，所述吸附组件在通电状态下产生强有力的磁场，对切削液中的铁屑进行吸附隔离。本发明采用可随时通电、断电的电磁铁组件实现对切削液内部的铁屑的处理。首先不受时间的限制，可多次重复使用，且便于结束后直接收集铁屑；其次，本发明所使用的不锈钢柱体的表面积大，增加了吸附面积，大大提高了铁屑的吸附量。

Description

一种可回收铁屑的切削液过滤装置及其方法

技术领域

本发明属于切削液处理的技术领域，特别是涉及一种可回收铁屑的切削液过滤装置及其方法。

背景技术

为了去除切削液中的铁屑，现有技术一般采用磁棒的方式，但是上述方法吸附铁屑总量有限且单位时间内的处理量不高，将会导致部分铁屑未被吸附进污液箱，不易去除铁屑。

发明内容

本发明为解决上述背景技术中存在的技术问题，提出了一种可回收铁屑的切削液过滤装置及其方法。

本发明采用以下技术方案来实现：一种可回收铁屑的切削液过滤装置，包括：

储液池，用于收集待过滤的切削液；

一级过滤装置，与所述储液池相连通，

二级过滤装置，与所述一级过滤装置相连通；

其特征在于，

所述一级过滤装置包括：

本体，所述本体的顶端设置有入口，底端设置有出口；

吸附组件，设于所述本体的内部，所述吸附组件在通电状态下产生强有力的磁场，对切削液中的铁屑进行吸附隔离。

在进一步的实施例中，

所述吸附组件包括：

不锈钢柱体，设置在所述本体的内部；所述不锈钢柱体的内部形成空腔；

电磁线圈，呈螺旋状贴合在所述空腔的内壁。

在进一步的实施例中，

还包括：固定组件，包括：

连接板，个数为若干个；连接于所述不锈钢柱体外壁与本体内壁之间；所述连接为倾斜设置。

在进一步的实施例中，

所述不锈钢柱体的顶端为锥体，所述锥体设于与所述入口的下方。

在进一步的实施例中，

所述电磁线圈电连接于交流电源。

在进一步的实施例中，

定义入口的内径为γ，不锈钢柱体的外径为D₁，本体的内径为D₂，则入口、不锈钢柱体和本体之间满足以下关系：

2γ≤D₁≤0.8D₂。

在进一步的实施例中，

所述锥体的顶角范围为110～120℃。

在进一步的实施例中，

所述二级过滤装置包括：

收集器；

若干个储液管，竖向设于所述壳体的内部；所述储液罐的顶部设有流道，所述流道与一级过滤装置和储液管连通；所述储液管的管壁是由网丝构成的柱体，所述网丝的材质为亲油疏水材质。

在进一步的实施例中，

所述亲油疏水材质的化学式如下：

其中m为3～10之间的整数，n为4～8之间的整数。

一种使用如上所述的可回收铁屑的切削液过滤装置的方法，具体包括以下步骤：

步骤一、将待处理的切削液收集到储液池中；

步骤二、将电磁线圈通电，不锈钢柱体的外表面在线圈和电流的作用下产生磁场；

步骤三、将储液池中的切削液从入口进入到本体内，考虑到2γ≤D₁≤0.8D₂，则切削液在带有锥体的不锈钢柱体的作用下被分散，增加了流动性；产生的电磁体开始吸附切削液中的铁屑，铁屑被吸附在不锈钢柱体的外表面；

步骤四、被去除铁屑的切削液在流道的导流下流向收集器中的储液管内，分流成多个路径；

步骤五、在每个储液管中，因为储液管材质为亲油疏水材质，因此切削液中的油从储液管用内向外渗出，油被收集在收集器内，切削液在被收集在储液管内；

步骤六、在执行完步骤三时，将电磁线圈断电，磁场消失，吸附在不锈钢柱体外壁处的吸铁掉落被收集。

本发明的有益效果：本发明采用可随时通电、断电的电磁铁组件实现对切削液内部的铁屑的处理。首先不受时间的限制，可多次重复使用，且便于结束后直接收集铁屑；其次，本发明所使用的不锈钢柱体的表面积大，增加了吸附面积，大大提高了铁屑的吸附量。

附图说明

图1为本发明的一种可回收铁屑的切削液过滤装置的结构示意图。

图2为本发明中的一级过滤装置内部结构示意图。

图3为本发明中的二级过滤装置内部结构示意图。

图1至图3中的各标注为：储液池1、一级过滤装置2、二级过滤装置3、本体201、不锈钢柱体202、连接板203、锥体204、收集器301、储液管302。

具体实施方式

下面将结合附图和实施例，对本发明技术方案进行清楚、完整的描述。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付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。

经研究发现，为了去除切削液中的铁屑，现有技术一般采用磁棒的方式，但是上述方法吸附铁屑总量有限且单位时间内的处理量不高，将会导致部分铁屑未被吸附进污液箱，不易去除铁屑。

且在去除切削液中的油时速度极慢，效率低。

为了解决上述技术问题，研发出了一种可回收铁屑的切削液过滤装置及其方法，包括：储液池1、一级过滤装置2、二级过滤装置3、本体201、不锈钢柱体202、连接板203、锥体204、收集器301、储液管302。

如图1所示，所述储液池1与一级过滤装置2、二级过滤装置3之间并列放置，且所述一级过滤装置2与所述储液池1相连通，所述二级过滤装置3与所述一级装置相连通。即在使用时，切削液首先被收集在储液池1内，然后经过一级过滤装置2进行除铁屑处理，随后再流向二级过滤装置3进行油液分离。

在本实施例中，所述一级过滤装置2包括：本体201，所述本体201可以是内部为中空结构的柱体容器，也可以是内部为中空结构的立方容器。在本实施例中，选用内部为中空结构的柱体容器。为了保证切削液的正常流径，所述柱体容器的顶部设置有入口，底部设置有出口。所述入口通过管道与储液池1相同，为了控制切削液的流量及处理状态，故在所述入口处设置有阀门。所述出口处同样设置有阀门，是为了便于控制切削液的流向，当一级过滤装置2处于工作时，出口处的阀门为开闭状态。

为了更好的吸附切削液中的铁屑，本实施例的柱体容器的内部设置有吸附组件，所述吸附组件在通电状态下产生强有力的磁场，对切削液中的铁屑进行吸附隔离。

具体的，所述吸附组件包括：不锈钢柱体202、电磁线圈和交流电源。其中，所述不锈钢柱体202竖向设置在所述柱体容器的内部，且所述不锈钢柱体202的内部形成空腔。所述电磁线圈呈螺旋状贴合在所述空腔的内壁。将电磁线圈设置在不锈钢柱体202的内部，保证了电磁线圈不受切削液的浸湿，延长了电磁线圈的使用寿命；增加了安全系数。

为了不影响切削液能够正常的从出口排出，故一级过滤装置2还包括：固定组件，所述固定组件包括若干个连接板203，在本实施例中，选取八个连接板203。所述连接板203的一侧面与柱体容器的内壁固定连接，另一侧面与不锈钢柱体202的外壁固定连接。保证了不锈钢柱体202的牢固稳定性。

为了使电磁线圈能够通电，故所述电磁线圈的活动端依次穿过不锈钢柱体202、其中一个连接板203和柱体容器，直至与位于柱体容器外部的交流电源连接。因此连接板203还能够起到保护电磁线圈的作用，增加其使用寿命。

但是在上述结构中，切削液是涌入到柱体容器内部，尽管电磁场的磁场强大但是也不能保证能够作用于切削液中的每个铁屑。因此需要对位于入口处的切削液进行打散分散，保证吸附的均匀性，故所述不锈钢柱体202的顶端为锥体204，所述锥体204设于所述入口的下方，所述锥体204的顶角范围为110～120℃，可以是114℃、116℃。

同时定义入口的内径为γ，不锈钢柱体202的外径为D₁，本体201的内径为D₂，则入口、不锈钢柱体202和本体201之间满足以下关系：

2γ≤D₁≤0.8D₂。

如果，D₁≤2γ，切削液产生的流动或者分散小，不足以能够使切削液中的铁屑被电磁场有效的吸附，造成部分铁屑继续随着切削液流向二级过滤装置3中，铁屑去除效率低。

如果D₁≥0.8D₂，则在柱体容器与不锈钢柱体202之间的间隙过小，切削液的流动变小，且铁屑团聚严重，在吸附时铁屑成团的贴在不锈钢柱体202的外壁处，后续切削液的冲击下容易掉落，然后跟随切削液流向二级过滤装置3中。

同时为了增加吸附过程中切削液的分散性和层次性，将铁屑分散便于吸附，故上述连接板203为倾斜设置，使经过连接板203的切削液能够产生分流。

本实施例中的一级过滤装置2的工作原理如下：

将电磁线圈通电，不锈钢柱体202的外表面在线圈和电流的作用下产生磁场；将位于储液池1中的切削液通过入口进入到柱体容器内，首先切削液在锥体204的作用下均匀分散在锥体204的锥面上，并在重力的作用下向下流动，当经过倾斜设置的连接板203后，切削液再次发生分散、分流。在电磁场的作用下，被分散的切削液中的铁屑也被分散，并吸附在不锈钢柱体202的外表面处。当切削液经流完毕后，断开交流电源，则电磁场消失，被吸附在不锈钢柱体202外表面处的铁屑掉落，收集在柱体容器的底部。

如图3所示，所述二级过滤装置3包括：收集器301，在本实施例中所述收集器301为六面体，所述收集器301的顶部设置有流道，所述流道与一级过滤装置2中的出口相通。所述收集器301的内部设置有若干个储液管302，在本实施例中，所述储液管302的个数为28个，呈矩阵式分布在所述收集器301内。所述储液管302的顶端均与所述流道相通，所述储液管302的底端为密封机构。为了结合毛细作用，故所述储液管302的内径为0.8～1.2mm之间，储液管302相互之间的距离为200μm。所述储液管302的管壁是由网丝构成的柱体，所述网丝的材质为亲油疏水材质。其中，所述网丝平均孔径为25～40μm。

为了达到储液管302内中的油渗析到储液管302内外，故所述亲油疏水材质的化学式如下：

，其中m为3～10之间的整数，n为4～8之间的整数。含氟的集合物具备良好的亲油疏水的效果。

上述二级过滤装置3的工作原理如下：经一级过滤装置2处理过的切削液通过流道分散流到每个储液管302内，由于储液管302的材质为亲油疏水作用，且储液管302采用的是网丝结构，故储液管302内切削液中的油透过储液管302壁析出流向收集器301中，达到油液分离的效果。然后通过收集器301底部的出油口排出，所述排油口为倒置的锥台。油在重力的作用下结合倒置的锥台加快排出，不会堆积在收集器301中。

一种使用如上所述的可回收铁屑的切削液过滤装置的方法，具体包括以下步骤：

步骤一、将待处理的切削液收集到储液池1中；

步骤二、将电磁线圈通电，不锈钢柱体202的外表面在线圈和电流的作用下产生磁场；

步骤三、将位于储液池1中的切削液通过入口进入到柱体容器内，首先切削液在锥体204的作用下均匀分散在锥体204的锥面上，并在重力的作用下向下流动，当经过倾斜设置的连接板203后，切削液再次发生分散、分流。在电磁场的作用下，被分散的切削液中的铁屑也被分散，并吸附在不锈钢柱体202的外表面处。步骤四、被去除铁屑的切削液在流道的导流下流向收集器301中的储液管302内，分流成多个路径；

步骤五、由于储液管302的材质为亲油疏水作用，且储液管302采用的是网丝结构，故储液管302内切削液中的油透过储液管302壁析出流向收集器301中，达到油液分离的效果；

步骤六、在执行完步骤三时，当切削液经流完毕后，断开交流电源，则电磁场消失，被吸附在不锈钢柱体202外表面处的铁屑掉落，收集在柱体容器的底部。然后通过收集器301底部的出油口排出，所述排油口为倒置的锥台。油在重力的作用下结合倒置的锥台加快排出，不会堆积在收集器301中。本发明的有益效果：本发明采用可随时通电、断电的电磁铁组件实现对切削液内部的铁屑的处理。首先不受时间的限制，可多次重复使用，且便于结束后直接收集铁屑；其次，本发明所使用的不锈钢柱体的表面积大，增加了吸附面积，大大提高了铁屑的吸附量。

Claims (2)

1.一种可回收铁屑的切削液过滤装置，其特征在于，包括：

储液池，用于收集待过滤的切削液；

一级过滤装置，与所述储液池相连通，

二级过滤装置，与所述一级过滤装置相连通；

其特征在于，

所述一级过滤装置包括：

本体，所述本体的顶端设置有入口，底端设置有出口；

吸附组件，设于所述本体的内部，所述吸附组件在通电状态下产生强有力的磁场，对切削液中的铁屑进行吸附隔离；

所述吸附组件包括：

不锈钢柱体，设置在所述本体的内部；所述不锈钢柱体的内部形成空腔；

电磁线圈，呈螺旋状贴合在所述空腔的内壁；

还包括：固定组件，包括：

连接板，个数为若干个；连接于所述不锈钢柱体外壁与本体内壁之间；所述连接为倾斜设置；所述不锈钢柱体的顶端为锥体，所述锥体设于与所述入口的下方；所述电磁线圈电连接于交流电源；定义入口的内径为

，不锈钢柱体的外径为

，本体的内径为

，则入口、不锈钢柱体和本体之间满足以下关系：

；

所述锥体的顶角范围为110~120°；

所述二级过滤装置包括：

收集器；

若干个储液管，竖向设于所述收集器的内部；所述储液管的顶部设有流道，所述流道与一级过滤装置和储液管连通；所述储液管的管壁是由网丝构成的柱体，所述网丝的材质为亲油疏水材质；

所述亲油疏水材质的化学式如下：

，其中m为3~10之间的整数，n为4~8之间的整数。

2.一种使用如权利要求1所述的可回收铁屑的切削液过滤装置的方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

步骤一、将待处理的切削液收集到储液池中；

步骤二、将电磁线圈通电，不锈钢柱体的外表面在线圈和电流的作用下产生磁场；

步骤三、将储液池中的切削液从入口进入到本体内，考虑到

，则切削液在带有锥体的不锈钢柱体的作用下被分散，增加了流动性；产生的电磁体开始吸附切削液中的铁屑，铁屑被吸附在不锈钢柱体的外表面；

步骤四、被去除铁屑的切削液在流道的导流下流向收集器中的储液管内，分流成多个路径；

步骤五、在每个储液管中，因为储液管材质为亲油疏水材质，因此切削液中的油从储液管用内向外渗出，油被收集在收集器内，切削液在被收集在储液管内；

步骤六、在执行完步骤三时，将电磁线圈断电，磁场消失，吸附在不锈钢柱体外壁处的吸铁掉落被收集。

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