CN113546449A - 一种冷却液分离装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种冷却液分离装置，包括真空泵和连接于吸附装置的储气罐，其特征在于还包括：储液部，用于存储分离后的冷却液；控制组件，控制真空泵产生负压驱动冷却液定向流动；其中，储气罐与真空泵连接，所述储气罐与储液部连通，所述真空泵可控制储气罐内的负压值。通过控制组件对储气罐内的负压值进行控制，配合排水工作的启停节奏实现吸附力稳定输出状态下的冷却液分离，本申请还利用排液管容纳腔内的波动球对气体内分离的冷却液进行二级分离，降低后续废液处理成本，提高冷却液分离装置的碳排放指标完成率。

Description

一种冷却液分离装置

技术领域

本发明涉及吸附设备制造技术领域，尤其是涉及一种冷却液分离装置。

背景技术

真空吸附在现在的加工行业被广泛应用。常规真空吸附装置对加工的冷却方法有一定的局限性。如果是用水、油冷却刀时，只能用水环式真空泵，一旦水、油进入到真空泵中，对其损伤极大。

现有的真空吸附系统主要由真空泵和吸附腔两大部分组成。加工过程如果是用水、油冷却刀时，难免会有一部分水、油被吸到吸附腔中，当达到一定量时，如果没有及时排出就会进入到真空泵中，会对真空泵的使用产生损伤。人工排水、油过程时，真空吸附必须停止，相当于停止加工，降低了加工的效率。像做大浮雕的时，一加工就是几十个小时，中间没法停，这段时间吸附腔中的水、油到一定量时肯定被吸到入真空泵中。

例如中国专利文献（公告号：CN211038977U）公开了“一种雕铣机用干式真空泵的油水自动分离装置”，包括箱体、主罐、副罐、干式真空泵和控制系统，控制系统由继电器、阀门、漏电保护器和主板组成，主罐、干式真空泵、副罐由上至下依次安装在箱体内，所述主罐上设有主罐进气口一、主罐进气口二、主罐出气口、浮漂安装孔一和主罐出水口，所述副罐上设有副罐出气口、副罐进水口、副罐排水口和浮漂安装孔二，通过将油水汽混合物在主罐与副罐之间来回循环，通过循环使得油水、汽分离，使得进入干式真空泵内部的气体不含有油水等物质，干式真空泵不易被损坏，排水的同时不影响工件吸附力稳定输出，保证雕铣机的工件正常装夹加工，同时实现了排水的自动化和切屑液的循环利用。

上述油水自动分离装置虽然解决了输出吸附力的同时进行排水的需求，但体积巨大，零部件繁多，特别的是，上述方案需对油水气混合物进行反复循环实现分离，耗能高，不利于碳排放控制。

发明内容

针对背景技术中提到的冷却液分离装置耗能高，结构复杂，难以在不切断吸附力输出的同时进行冷却液分离的问题，本发明提供了一种冷却液分离装置，通过控制组件对储气罐内的负压值进行控制，配合排水工作的启停节奏实现吸附力稳定输出状态下的冷却液分离。本发明的第二个发明目的是对由气体内分离的冷却液进行二级分离，降低后续废液处理成本，提高冷却液分离装置的碳排放指标完成率。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种冷却液分离装置，包括真空泵和连接于吸附装置的储气罐，其特征在于还包括：

储液部，用于存储分离后的冷却液；控制组件，控制真空泵产生负压驱动冷却液定向流动；其中，储气罐与真空泵连接，所述储气罐与储液部连通，所述真空泵可控制储气罐内的负压值。技术人员通过控制组件对真空泵进行启停控制，而真空泵能够通过抽真空改变储气罐中的负压值。当储气罐中的负压值达到设计数值时，连接于储气罐的吸附装置可随时启动进行吸附工作，技术人员利用控制组件对阀组进行切换控制，在储气罐持续输出吸附力的情况下利用储液部排出自吸附装置吸入冷却液分离装置的冷却液。

作为优选，所述阀组包括设置于储气罐上的第一单向阀，所述第一单向阀为流向储气罐的进气阀，所述第一单向阀连接于吸附装置。所述第一单向阀用于控制吸附装置与储气罐的开闭状态，因真空泵将储气罐调整为负压状态，故第一单向阀开启后吸附装置可以稳定进行吸附工作，吸附装置会将气体连同部分冷却液一同吸入储气罐内。

作为优选，所述储气罐与储液部之间设置有出液管，所述出液管上设置有通向储液部的第二单向阀。所述出液管用于保证冷却液自吸附装置进入储气罐后，在需要进行储气罐排液时开启第二单向阀即可打开液体通路，在储气罐的负压状态下让水排入储液部中。

作为优选，所述出液管上设置有过滤阀，所述过滤阀设置于第二单向阀的进液侧。所述过滤阀可将吸入储气罐中的颗粒状杂质被阻隔在第二单向阀之前，避免杂质聚集造成出液管的阻塞，提高冷却液分离装置的运行稳定性。

作为优选，所述阀组包括设置于储液部上的第三单向阀，所述第三单向阀上连接设置有正压进气管。进一步的，所述储液部底部设置有排液管，所述排液管上设置有第四单向阀。

所述第三单向阀设置于正压进气管与储液部之间，当技术人员开启第三单向阀和第四单向阀后，正压进气管向储液部进气，储液部内的冷却液在气压作用下自排液管排离冷却液分离装置，实现冷却液与吸附气流的气液分离。

作为优选，所述控制组件包括有负压表，所述负压表，所述负压表与真空泵电连接。所述负压表用于显示储液部内的负压值，控制负压的工作原理为先通过控制组件上的负压表设置最大负压值和最小负压。当真空泵运行时储气罐中的负压达到最小值时，真空泵停止工作；当储气罐中的负压达到最大值时，真空泵又开始运行直到储气罐中的负压达到最小值时停止。

所述排液管上设置有容纳腔，所述容纳腔内设置有波动球，所述波动球直径大于容纳腔的出液口口径；所述波动球上包裹设置有通管，所述通管外壁设置有拨片部。所述波动球设置于容纳腔内，在冷却液排离储液部的过程中与液体产生接触，波动球随液体流动而不断沉浮并滚动，由于波动球上包裹设置有通管，所述通管在波动球滚动过程中反复接触冷却液，部分液体会进入通管端口并随波动球上下波动，进一步的，通管外侧所设置的拨片部随液体冲击与液面反复接触搅动，通管与拨片部尽可能的对冷却液进行搅动产生气泡，所述气泡在随冷却液流动过程中逐步上浮并吸附冷却液中的油液液滴，使得油液与水体在流动过程中逐步分离，以此实现冷却液的二级分离，为之后的废液处理打下基础，降低废液中和的成本。

进一步的，所述容纳腔为双腔结构，包括顶腔和底腔，所述顶腔与吸附装置连通，所述底腔连通出液管，所述波动球设置于底腔内，所述底腔内冷却液的流动方向与顶腔内气流方向呈夹角设置，所述顶腔与底腔之间设置有半隔离层。所述顶腔与吸附装置连通，因此顶腔气流流速较快，波动球受到气流流动影响产生靠近顶腔的动作趋势，并会随气流流动方向滚动，但由于底腔内冷却液流动方向与顶腔气流方向呈夹角，波动球同时受到液体流动的摩擦力和气流流动的摩擦力，两种摩擦力方向不同且均不稳定，配合浮力作用，波动球在容纳腔内无规律滚动并与冷却液反复接触撞击产生大量气泡，顶腔与底腔之间的半隔离层为透气不透水的隔离层，采用无纺布等具备一定防水性能的透气材料，确保波动球能够收到气流的影响却不会式底腔内的冷却液进入顶腔内，进一步提升容纳腔生成气泡的效果，使得气泡能够尽可能吸附冷却液中的油液并上浮产生油水分层。

进一步的，所述排液管包括有出液口，所述出液口包括设置于上层的出油口和设置于下层的出水口，所述出油口与出水口之间设置有隔板，所述隔板可沿出液口高度方向调节位置。所述出油口与出水口上下设置，在容纳腔对冷却液进行二级分离后对油层和水层进行分流道排出，所述隔板可拆卸连接出液口，通过试运行并观察两流道的油液含量，可逐步确定油层与水体的分界高度范围，技术人员在高度方向上移动隔板，使得隔板尽量靠近油层与水体的分界线位置，最大程度的保证水体与油液的二级分离，为后续对冷却液的处理进行基础工作，降低直接中和废液油脂的成本。

因此，本发明具有如下有益效果：（1）通过控制组件对储气罐内的负压值进行控制，配合排水工作的启停节奏实现吸附力稳定输出状态下的冷却液分离；（2）利用容纳腔内的波动球对气体内分离的冷却液进行二级分离，降低后续废液处理成本，提高冷却液分离装置的碳排放指标完成率；（3）出液管用于保证冷却液自吸附装置进入储气罐后，在需要进行储气罐排液时开启第二单向阀即可打开液体通路，在储气罐的负压状态下让水排入储液部中；（4）波动球同时受到液体流动的摩擦力和气流流动的摩擦力，两种摩擦力方向不同且均不稳定，配合浮力作用，波动球在容纳腔内无规律滚动并与冷却液反复接触撞击产生大量气泡，使得气泡能够尽可能吸附冷却液中的油液并上浮产生油水分层；（5）技术人员在高度方向上移动隔板，使得隔板尽量靠近油层与水体的分界线位置，最大程度的保证水体与油液的二级分离，为后续对冷却液的处理进行基础工作，降低直接中和废液油脂的成本。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为图1中本发明的背视图。

图3为图2中排液管的剖面图。

图中：1、真空泵，2、储气罐，21、第一单向阀，22、吸附装置接合口，3、储液部，31、第三单向阀，4、控制组件，41、负压表，5、出液管，51、第二单向阀，52、过滤阀，6、排液管，61、第四单向阀，7、容纳腔，701、顶腔，702、底腔，703、半隔离层，71、波动球，72、通管，73、拨片部，74、横向部，75、纵向部，8、出液口，81、出油口，82、出水口，9、电磁阀。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明做进一步的描述。所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

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，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；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或两个元件的相互作用关系。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。

实施例1

如图1，2所示，一种冷却液分离装置，包括真空泵1和连接于吸附装置的储气罐2，其特征在于还包括：储液部3，用于存储分离后的冷却液；控制组件4，控制真空泵1产生负压驱动冷却液定向流动；其中，储气罐2与真空泵1连接，所述储气罐2与储液部3连通，所述真空泵1可控制储气罐2内的负压值。技术人员通过控制组件4对真空泵1进行启停控制，而真空泵1能够通过抽真空改变储气罐2中的负压值。当储气罐2中的负压值达到设计数值时，连接于储气罐2的吸附装置可随时启动进行吸附工作，技术人员利用控制组件4对阀组进行切换控制，在储气罐2持续输出吸附力的情况下利用储液部3排出自吸附装置吸入冷却液分离装置的冷却液。

所述阀组包括设置于储气罐2上的第一单向阀21，所述第一单向阀21为流向储气罐2的进气阀，所述第一单向阀21连接于吸附装置。所述储气罐2与储液部3之间设置有出液管5，所述出液管5上设置有通向储液部3的第二单向阀51。所述出液管5上设置有过滤阀52，所述过滤阀52设置于第二单向阀51的进液侧。所述阀组还包括设置于储液部3上的第三单向阀31，所述第三单向阀31上连接设置有正压进气管。进一步的，所述储液部3底部设置有排液管6，所述排液管6上设置有第四单向阀61。

所述第一单向阀21用于控制吸附装置与储气罐2的开闭状态，因真空泵1将储气罐2调整为负压状态，故第一单向阀21开启后吸附装置可以稳定进行吸附工作，储气罐2通过其上设置的吸附装置接合口22与吸附装置连通，吸附装置会将气体连同部分冷却液一同吸入储气罐2内。所述出液管5用于保证冷却液自吸附装置进入储气罐2后，在需要进行储气罐2排液时开启第二单向阀51即可打开液体通路，在储气罐2的负压状态下让水排入储液部3中。所述过滤阀52可将吸入储气罐2中的颗粒状杂质被阻隔在第二单向阀51之前，避免杂质聚集造成出液管5的阻塞，提高冷却液分离装置的运行稳定性。所述第三单向阀31设置于正压进气管与储液部3之间，当技术人员开启第三单向阀31和第四单向阀61后，正压进气管向储液部3进气，储液部3内的冷却液在气压作用下自排液管6排离冷却液分离装置，实现冷却液与吸附气流的气液分离。

所述控制组件4包括有负压表41，所述负压表41，所述负压表41与真空泵1电连接。所述负压表41用于显示储液部3内的负压值，控制负压的工作原理为先通过控制组件4上的负压表41设置最大负压值和最小负压。当真空泵1运行时储气罐2中的负压达到最小值时，真空泵1停止工作；当储气罐2中的负压达到最大值时，真空泵1又开始运行直到储气罐2中的负压达到最小值时停止。

如图3所示，所述排液管6上设置有容纳腔7，所述容纳腔7内设置有波动球71，所述波动球71直径大于容纳腔7的出液口8口径；所述波动球71上包裹设置有通管72，所述通管72外壁设置有拨片部73。所述容纳腔7为双腔结构，包括顶腔701和底腔702，所述顶腔701与吸附装置连通，所述底腔702连通出液管5，所述波动球71设置于底腔702内，所述底腔702内冷却液的流动方向与顶腔701内气流方向呈夹角设置，所述顶腔701与底腔702之间设置有半隔离层703。进一步的，所述排液管6包括有出液口8，所述出液口8包括设置于上层的出油口81和设置于下层的出水口82，所述出油口与出水口之间设置有隔板，所述隔板可沿出液口8高度方向调节位置。

所述波动球71设置于容纳腔7内，在冷却液排离储液部3的过程中与液体产生接触，波动球71随液体流动而不断沉浮并滚动，由于波动球71上包裹设置有通管72，所述通管72在波动球71滚动过程中反复接触冷却液，部分液体会进入通管72端口并随波动球71上下波动，进一步的，通管72外侧所设置的拨片部73随液体冲击与液面反复接触搅动，通管72与拨片部73尽可能的对冷却液进行搅动产生气泡，所述气泡在随冷却液流动过程中逐步上浮并吸附冷却液中的油液液滴，使得油液与水体在流动过程中逐步分离，以此实现冷却液的二级分离，为之后的废液处理打下基础，降低废液中和的成本。进一步的，所述顶腔701与吸附装置连通，因此顶腔701气流流速较快，波动球71受到气流流动影响产生靠近顶腔701的动作趋势，并会随气流流动方向滚动，但由于底腔702内冷却液流动方向与顶腔701气流方向呈夹角，波动球71同时受到液体流动的摩擦力和气流流动的摩擦力，两种摩擦力方向不同且均不稳定，配合浮力作用，波动球71在容纳腔7内无规律滚动并与冷却液反复接触撞击产生大量气泡，顶腔701与底腔702之间的半隔离层703为透气不透水的隔离层，采用无纺布等具备一定防水性能的透气材料，确保波动球71能够收到气流的影响却不会式底腔702内的冷却液进入顶腔701内，进一步提升容纳腔7生成气泡的效果，使得气泡能够尽可能吸附冷却液中的油液并上浮产生油水分层。所述出油口与出水口上下设置，在容纳腔7对冷却液进行二级分离后对油层和水层进行分流道排出，所述隔板可拆卸连接出液口8，通过试运行并观察两流道的油液含量，可逐步确定油层与水体的分界高度范围，技术人员在高度方向上移动隔板，使得隔板尽量靠近油层与水体的分界线位置，最大程度的保证水体与油液的二级分离，为后续对冷却液的处理进行基础工作，降低直接中和废液油脂的成本。

本实施例中，吸附装置为吸附台面，控制组件4包括控制电柜和设置于控制电柜上的负压表41；而第一单向阀21和第三单向阀31均设置有电磁阀9，所述电磁阀与控制电柜电连接。冷却液分离装置的整套系统中由单向电磁阀和单向阀组成的阀组控制水、油、气的走向。当真空泵1开启，吸附台面打开时，第一单向电磁阀打开，第二单向阀51打开，第三单向电磁阀关闭，当有水、油组成的冷却液通过吸附台面下气管吸到储气罐2中后，由于储气罐2是负压，水、油会通过会出液管5流到储水罐中。当需要排水时第一单向电磁阀关闭，第三单向电磁阀打开，通过正压进气管的正压，把储水罐中的水压入排液管6中排出。当冷却液进入排液管6后，波动球71在底腔702冷却液流动和顶腔701气流流动的共同作用下持续冲击冷却液，波动球71的通管72配合拨动板激起大量气泡，本实施例中拨动板采用十字式凸起，所述十字式凸起包括横向部74和纵向部75，在各个方向上接触液体时均能激起水波并形成气泡，使得冷却液在流动过程产生气泡并加速油水分离，最后从出液口8分流道排出。本实施例中，出液口上设置有若干挡卡合槽，所述卡合槽均集中在出液口水平方向的最大直径上下范围，所述隔板包括若干规格匹配于各挡卡合槽的板体。整个冷却液分离过程中吸附工作正常运行。通过控制电柜中的时间继电器设置排水间隔和单次排水时长。

除上述实施例外，在本发明的权利要求书及说明书所公开的范围内，本发明的技术特征可以进行重新选择及组合，从而构成新的实施例，这些都是本领域技术人员无需进行创造性劳动即可实现的，因此这些本发明没有详细描述的实施例也应视为本发明的具体实施例而在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种冷却液分离装置，包括真空泵和连接于吸附装置的储气罐，其特征在于还包括：

储液部，用于存储分离后的冷却液；

控制组件，控制真空泵产生负压驱动冷却液定向流动；

其中，储气罐与真空泵连接，所述储气罐与储液部连通，所述真空泵可控制储气罐内的负压值；

其中，所述储气罐与储液部之间设置有阀组，所述阀组与控制组件连接。

2.根据权利要求1所述的一种冷却液分离装置，其特征在于，所述阀组包括设置于储气罐上的第一单向阀，所述第一单向阀为流向储气罐的进气阀，所述第一单向阀连接于吸附装置。

3.根据权利要求1所述的一种冷却液分离装置，其特征在于，所述储气罐与储液部之间设置有出液管，所述出液管上设置有通向储液部的第二单向阀。

4.根据权利要求3所述的一种冷却液分离装置，其特征在于，所述出液管上设置有过滤阀，所述过滤阀设置于第二单向阀的进液侧。

5.根据权利要求1所述的一种冷却液分离装置，其特征在于，所述阀组包括设置于储液部上的第三单向阀，所述第三单向阀上连接设置有正压进气管。

6.根据权利要求1所述的一种冷却液分离装置，其特征在于，所述储液部底部设置有排液管，所述排液管上设置有第四单向阀。

7.根据权利要求1-6任意一项所述的一种冷却液分离装置，其特征在于，所述控制组件包括有负压表，所述负压表，所述负压表与真空泵电连接。

8.根据权利要求6所述的一种冷却液分离装置，其特征在于，所述排液管上设置有容纳腔，所述容纳腔内设置有波动球，波动球直径大于容纳腔的出液口口径；所述波动球上包裹设置有通管，所述通管外壁设置有拨片部。

9.根据权利要求8所述的一种冷却液分离装置，其特征在于，所述容纳腔为双腔结构，包括顶腔和底腔，所述顶腔与吸附装置连通，所述底腔连通出液管，所述波动球设置于底腔内，所述底腔内冷却液的流动方向与顶腔内气流方向呈夹角设置，所述顶腔与底腔之间设置有半隔离层。

10.根据权利要求6所述的一种冷却液分离装置，其特征在于，所述排液管包括有出液口，所述出液口包括设置于上层的出油口和设置于下层的出水口，所述出油口与出水口之间设置有隔板，所述隔板可沿出液口高度方向调节位置。

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