CN208613942U - 一种电火花机的冷却油循环系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种电火花机，公开了一种电火花机的冷却油循环系统，解决了现有电火花机时常更换冷却油成本高，能耗大的问题，其包括加工台和安装于加工台的冷油浇射组件，包括集油槽、中间泵、分离柱、储油箱和加压泵，加工台底面与集油槽之间连有集油管，集油槽内设有过滤网；中间泵和集油槽的底部连有中间进液管，中间泵与分离柱之间连有中间出液管；分离柱内设分离腔，中间出液管一端插入分离腔内且管口高于分离腔底部；分离腔顶部和储油箱之间连接有储油管；储油箱与加压泵进液口之间相连通；加压泵出液口与冷油浇射组件相连通，经过滤网和分离腔处理，冷却油无需更换，可循环使用，进而降低成本，减少废弃冷却油的排放，环保节能。

Description

一种电火花机的冷却油循环系统

技术领域

本实用新型涉及一种电火花机，特别涉及一种电火花机的冷却油循环系统。

背景技术

电火花加工是指在一定的介质中，通过工具电极和工件电极之间的脉冲放电的电蚀作用，对工件进行加工的方法。

进行电火花加工时，工具电极和工件分别接脉冲电源的两极，并浸入冷却油中，或将冷却油充入放电间隙。通过间隙自动控制系统控制工具电极向工件进给，当两电极间的间隙达到一定距离时，两电极上施加的脉冲电压将冷却油击穿，产生火花放电。

在放电的微细通道中瞬时集中大量的热能，温度可高达一万摄氏度以上，压力也有急剧变化，从而使这一点工作表面局部微量的金属材料立刻熔化、气化，并爆炸式地飞溅到冷却油中，迅速冷凝，形成固体的金属微粒，被冷却油带走。这时在工件表面上便留下一个微小的凹坑痕迹，放电短暂停歇，两电极间冷却油恢复绝缘状态。紧接着，下一个脉冲电压又在两电极相对接近的另一点处击穿，产生火花放电，重复上述过程。最后便加工出与工具电极形状相对应的形状来。

但现不足之处在于冷却油在使用后其内带有的固态的金属微粒，使冷却油的电导率发生变化，继而影响放电间隙的变化、放电过程的稳定性，降低了切割加工精度，而时常更换冷却油成本又高，同时也增加了能源消耗，故需要一种实用的冷却油循环利用系统，尤为重要。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种电火花机的冷却油循环系统，冷却油无需更换，可循环使用，仅需定期补充高温挥发等原因的损耗，降低成本，减少废弃冷却油的排放，环保节能。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种电火花机的冷却油循环系统，包括加工台和安装于加工台的冷油浇射组件，包括集油槽、中间泵、分离柱、储油箱和加压泵，所述加工台的底面与集油槽之间连接有集油管，所述集油槽内设置有用于过滤冷却液中大颗粒固体的过滤网；所述中间泵和集油槽的底部连接有中间进液管，所述中间泵与分离柱之间连接有中间出液管；所述分离柱内设有分离腔，所述中间出液管的一端插入分离腔内且其管口高于分离腔底部；所述分离腔的顶部和储油箱之间连接有储油管；所述储油箱与加压泵进液口之间相连通；所述加压泵出液口与冷油浇射组件相连通。

通过采用上述技术方案，使用后的冷却油通过集油管流入集油槽内，再在通过过滤网过滤筛除大颗粒的固体渣滓后，由中间泵自集油槽底部泵入分离柱的分离腔内；分离腔内的冷却油自下而上缓慢流动，同时冷却油内夹带的微小固态颗粒受自身重力影响而在分离柱内缓缓下沉，继而分离腔顶部得到干净的冷却油；干净的冷却油流入储油箱内备用；冷却工作时，由加压泵抽取干净的冷却油并加压泵入冷油浇射组件内对加工件进行冷却。由此实现冷却油的循环利用，冷却油无需更换，仅需定期补充高温挥发等原因的损耗，降低成本，减少废弃冷却油的排放，环保节能。

作为优选的，所述中间出液管自分离腔侧面插入且其插入分离腔内一端的管口为出液管口；所述出液管口向下弯曲设置。

通过采用上述技术方案，出液管口所出冷却油流向向下，避免新进入分离腔内的冷却油冲击扰乱出液管口上方由已逐渐分离微小固态颗粒的冷却油，提高分离效果；同时出液管口向下弯曲设置，可防止分离柱内冷却油停止流动后微小固态颗粒下沉落入出液管口内，避免出液管口内沉积杂物。

作为优选的，所述分离腔内注有去离子水并在其内形成具有厚度的水层；当静置分层清晰时，所述水层的上液面与出液管口下端齐平。

通过采用上述技术方案，出液管口所出冷却油冲入水层内，在出液管口上方和下方形成油珠和去离子水的混合层；混合层内油珠在上升时处于受到冲击破碎成小油珠和界面张力作用下汇集成大油珠的反复过程，在这过程中冷却油内夹带的微小固态颗粒不断受到振动下沉，并通过油珠反复的破碎和汇集，逐渐转移至混合层的底部，同时冷却油破碎为油珠后其内微小固态颗粒表面包裹的冷却油减少，更易从冷却油中脱离，进而在混合层的底面不断有夹带大量微小固态颗粒的油滴下沉入水层内，并且不断下落过程中冷却油不断分离上浮，最后微小固态颗粒在水层的底部沉积，与冷却油形成的油层分离完全，避免微小固态颗粒反复被冷却油流动而卷起，提高分离柱分离效果。

作为优选的，所述分离腔底部连接有去渣管，所述分离腔内注有汞并在其内底部形成具有厚度的汞层，所述去渣管连接或插入分离腔一端的管口与汞层的上液面齐平。

通过采用上述技术方案，微小固态颗粒沉积与水层底部时，随微小固态颗粒带至水层底部的冷却油在汇集到一定量后会形成上浮的油滴，但微小固态颗粒内仍会夹带回表面润湿有少量的冷却油，若其直接沉积与分离腔底部，会形成难以清理的沉积物，由此使用汞层使沉积物上浮在汞层的液面上，在定期清理时先从去渣管将沉积物取走，再补充去离子水和返还汞液即可，清理操作方便。

作为优选的，所述分离柱侧面设置有用于观察分离腔内各层液面的透明视窗。

通过采用上述技术方案，方便操作人员观察分离腔内各液面与出液管口、去渣管或集渣管的关系以及微小固态颗粒沉积情况，并作出相应的补液、清理的工作。

作为优选的，所述分离柱侧面设置有连通分离腔的补液管，所述补液管低于出液管口的下端。

通过采用上述技术方案，方便操作工人补充去离子水和汞液，对使用去渣管去除沉积的微小固态颗粒而言，避免了去渣管内部上可能粘附的微小固态颗粒再次冲入分离腔内。

作为优选的，所述储油箱与加压泵之间设置有出油槽，所述储油箱和出油槽连接有出油管，所述加压泵的进液口与出油槽之间连接有加压进液管。

通过采用上述技术方案，避免储油箱直接与加压泵连通，防止加压泵启动后带动分离腔内流速增快而降低冷却油分离效果。

作为优选的，所述分离腔顶部设置有用于过滤冷却油的过滤布。

通过采用上述技术方案，过滤去除分离腔顶部冷却油内可能存在的少量微小固态颗粒，保证储油管所出的冷却油洁净。

综上所述，本实用新型具有以下有益效果：

1.使用后的冷却油通过集油管流入集油槽内，冷却油通过过滤网筛除大颗粒的固体渣滓后，再进入分离柱的分离腔内，并在分离腔内自下而上缓慢流动；同时冷却油内夹带的微小固态颗粒受自身重力影响，在分离柱内缓缓下层至水层和汞层之间；继而分离腔顶部得到干净的冷却油并流入储油箱内备用，冷却工作时，由加压泵抽取干净的冷却油并加压泵入冷油浇射组件内对加工件进行冷却。由此实现冷却油的循环利用，冷却油无需更换，仅需定期补充高温挥发等原因的损耗，降低成本，减少废弃冷却油的排放，环保节能；

2.出液管口所出冷却油流向向下，避免新进入分离腔内的冷却油冲击扰乱出液管口上方由已逐渐分离微小固态颗粒的冷却油形成的油层，提高分离效果；

3.出液管口向下弯曲设置，可防止分离柱内冷却油停止流动后微小固态颗粒下沉落入出液管口内，避免出液管口内沉积杂物；

4.出液管口所出冷却油冲入水层内，在出液管口上方和下方形成油珠和去离子水的混合层；混合层内油珠在上升时处于受到冲击破碎成小油珠和界面张力作用下汇集成大油珠的反复过程，在这过程中冷却油内夹带的微小固态颗粒不断受到振动下沉，并通过油珠反复的破碎和汇集，逐渐转移至混合层的底部，同时冷却油破碎为油珠后其内微小固态颗粒表面包裹的冷却油减少，更易从冷却油中脱离，进而在混合层的底面不断有夹带大量微小固态颗粒的油滴下沉入水层内，最后微小固态颗粒在水层的底部沉积，与冷却油形成的油层分离完全，避免微小固态颗粒反复被冷却油流动而卷起，提高分离柱分离效果；

5.微小固态颗粒定期从去渣管取走，再补充去离子水和返还汞液即可，保持水层和汞层的液面位置即可，清理操作方便，避免在分离腔底部形成难以清理的沉积物；

6.分离柱侧面设置有用于观察分离腔内各层液面的透明视窗和连通分离腔的补液管，方便操作人员观察分离腔内各液面与出液管口、去渣管或集渣管的关系、微小固态颗粒沉积情况，以及作出相应的补充去离子水或汞液、清理的工作；

7.储油箱与加压泵之间设置有过渡连接用的出油槽，避免储油箱直接与加压泵连通，防止加压泵启动后带动分离腔内流速增快而降低冷却油分离效果。

附图说明

图1为电火花机的结构示意图；

图2为电火花机为体现加工台内部结构的剖视图；

图3为冷却油循环系统部分结构的爆炸图；

图4为冷却油循环系统部分结构的附视图；

图5为图4在A-A处的剖视图；

图6为图5为体现过滤网结构在B处的局部放大图；

图7为体现冷却油循环系统停止时分离柱内部情况的剖视图；

图8为体现冷却油循环系统工作时分离柱内部情况的剖视图；

图9为冷却油循环系统体现储油箱和加压泵结构的结构示意图；

图10为冷油浇射组件的结构示意图。

附图标记：1、电火花机；11、加工台；111、收集槽；112、集油管；12、夹具；2、集油槽；21、过滤网；211、外框；2111、卡接凸起；212、网体；22、安装槽；3、中间泵；31、中间进液管；32、中间出液管；321、出液管口；4、分离柱；41、透明视窗；42、补液管；43、去渣管；44、分离腔；441、过滤布；44a、油层；44b、水层；44c、汞层；44d、混合层；45、密封塞；5、储油箱；51、储油管；52、出油管；53、出油槽；531、槽盖；6、加压泵；61、加压进液管；62、加压出液管；7、冷油浇射组件；71、分流箱；72、冷油管；8、外罩；9、沉积物。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

如附图1所示，一种电火花机的冷却油循环系统，其配合电火花机1使用，其包括集油槽2、外罩8和电火花机1的加工台11。

如附图2所示，电火花机1为一种现有的加工设备，其工作原理非本实用新型的创新点，故在此对其工作原理不做详细阐述。

加工台11作为电火花机1的一部分，加工台11内设有收集槽111，收集槽111的底面倾斜设置，且收集槽111的底面上固定有夹持固定工件的夹具12，夹具12的形状的大小根据加工工件的形状大小而定。收集槽111内还安装有对准夹具12的冷油浇射组件7。

结合附图1和附图2，收集槽111底面较低的一侧靠近集油槽2，同时加工台11的底面在其位于集油槽2上方的一侧还设置有竖直的集油管112。集油管112的上端连通收集槽111底面，其下端插入集油槽2内，收集槽111内使用过的冷却油从集油管112流入集油槽2内。

如附图3所示，冷却油循环系统还包括设置外罩8内且依次连接的中间泵3、分离柱4、储油箱5和加压泵6。中间泵3和加压泵6的类型可根据实际情况而定，此处中间泵3为隔膜泵，可避免冷却油内的微小固态颗粒损失中间泵3的驱动电机；加压泵6为离心泵。

如附图4和附图5所示，集油槽2内安装有过滤网21，过滤网21水平设置。

如附图6所示，集油槽2内侧的侧壁上设置有水平设置且向侧壁内凹陷的安装槽22。过滤网21包括矩形的外框211和固定在外框211内的网体212。外框211的外侧面上带有卡入安装槽22内的卡接凸起2111，使得过滤网21水平架设在集油槽2内。由此过滤网21过滤截留大颗粒的固体渣滓，防止大颗粒的固体渣滓进入中间泵3内对其造成损坏。

如附图4和附图5所示，中间泵3包括有中间进液管31和中间出液管32。中间进液管31一端连接中间泵3的进液口，另一端连接集油槽2底面的中心。中间出液管32一端连接中间泵3的出液口。

分离柱4呈竖直的柱状体，其内设置有分离腔44。同时分离柱4的外侧还设置有透明视窗41、补液管42和去渣管43。透明视窗41呈竖直的长条形，透过透明视窗41可观察分离腔44内的液面位置情况。去渣管43位于分离柱4的下端且其连通分离腔44，其远离分离腔44的一端使用密封塞45堵塞或安装截止阀，此处选用密封塞45。补液管42高度位于去渣管43上方，其一端同样连通分离腔44，而其另一端使用密封塞45堵塞。同时分离腔44上端且靠近其顶部位置固定有过滤布441。

中间出液管32远离中间泵3的一端自分离柱4的侧面插入分离腔44内，且其插入的端部设置有出液管口321。出液管口321为向下弯曲的90°弯头，其下端水平位置位于分离腔44的轴心上，其下端竖直位置高于补液管42。

同时分离柱4的上端连接有储油管51，储油管51连通储油箱5和分离腔44顶部。

如附图7所示，分离柱4使用前，会使用补液管42向其内依次添加汞液和去离子水。汞液添加至其液面与去渣口连接分离腔44一端的下边沿齐平，进而汞液形成汞层44c。去离子水添加至其液面平稳后与出液管口321的下端齐平，进而形成水层44b。

如附图8所示，中间泵3启动并泵送集油槽2内的冷却油后，冷却油从出液管口321下端喷出，冲击水层44b。冷却油冲入水层44b内，由于冷却油密度小于水，故冷却油下冲的速度逐渐减少后上升，故在原有水层44b的上端形成湍流，继而在出液管口321上方和下方形成油珠和去离子水的混合层44d。

混合层44d内油珠在上升时处于受到冲击破碎成小油珠和界面张力作用下汇集成大油珠的反复过程，在这过程中冷却油内夹带的微小固态颗粒不断受到振动下沉，并通过油珠反复的破碎和汇集，逐渐转移至混合层44d的底部。

故随冷却油不断泵入分离腔44内，分离腔44内液面不断上升，混合层44d的上方形成有冷却油组成的油层44a。由于油层44a组成的冷却油来自于混合层44d中上升脱除微小固态颗粒的冷却油，故而其内微小固态颗粒含量少，并且随冷却油在油层44a内向上流动，其内夹带的微小固态颗粒继续下沉进而进一步分离，在分离腔44的顶部可带动干净的冷却油。过滤布441在此过滤进入分离腔44顶部的冷却油，尤其是针对中间泵3刚启动时，分离腔44内冷却油中微小固态颗粒脱除未达到动态平衡稳定，进入分离腔44顶部的冷却油内可能存在的微小固态颗粒。

同时冷却油破碎为油珠后其内微小固态颗粒表面包裹的冷却油减少，更易从冷却油中脱离。在混合层44d的底部，微小固态颗粒下沉不断积聚，而冷却油不断上升，继而当混合层44d底部内微小固态颗粒积聚至其密度达到冷却油无法承托时，富集的微小固态颗粒带着少量的冷却油下沉入水层44b内。故随冷却油不断泵入分离腔44内，分离腔44内液面不断上升，混合层44d底部不断有夹带大量微小固态颗粒的油滴下沉入水层44b内，并且不断下落过程中冷却油不断地分离上浮，最后微小固态颗粒在水层44b的底部沉积且浮于汞层44c上方，与冷却油形成的油层44a分离完全，避免微小固态颗粒反复被冷却油流动而卷起，提高分离柱4分离效果。

微小固态颗粒在水层44b底部形成的沉积物9，定期清理时打开密封塞45，使去离子水从去渣管43流出，同时达到沉积物9流出，可通过补液管42补充去离子水，多次重复操作，直至沉积物9完全取出，最后再补充去离子水和返还带出的汞液即可。

如附图9所示，储油箱5与加压泵6之间还设置有出油槽53。出油槽53上表面敞口且盖有槽盖531。储油箱5与出油槽53的一侧面上连接有出油管52。加压泵6包括有加压进液管61和加压出液管62，加压进液管61连通加压泵6的进液口和出油槽53内部远离出油管52的一侧。

如附图9和附图10所示，加压出液管62连接加压本的出液口和冷油浇射组件7。冷油浇射组件7包括与加压出液管62连接分流箱71和若干可弯折的冷油管72。冷油管72与分流箱71连通且其朝向夹具12，其数量和位置设置可根据实际情况而定，此处冷油管72的数量为三。

本实用新型的工作原理：

使用后的冷却油通过集油管112流入集油槽2内，冷却油通过过滤网21筛除大颗粒的固体渣滓后，再进入分离柱4的分离腔44内，并在分离腔44内自下而上缓慢流动；同时冷却油内夹带的微小固态颗粒受自身重力影响，在分离柱4内缓缓下层至水层44b和汞层44c之间；继而分离腔44顶部得到干净的冷却油并流入储油箱5内备用，冷却工作时，由加压泵6抽取干净的冷却油并加压泵6入冷油浇射组件7内对加工件进行冷却。由此实现冷却油的循环利用，冷却油无需更换，仅需定期补充高温挥发等原因的损耗，降低成本，减少废弃冷却油的排放，环保节能。

本具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (8)

1.一种电火花机的冷却油循环系统，包括加工台(11)和安装于加工台(11)的冷油浇射组件(7)，其特征在于，包括集油槽(2)、中间泵(3)、分离柱(4)、储油箱(5)和加压泵(6)，所述加工台(11)的底面与集油槽(2)之间连接有集油管(112)，所述集油槽(2)内设置有用于过滤冷却液中大颗粒固体的过滤网(21)；所述中间泵(3)和集油槽(2)的底部连接有中间进液管(31)，所述中间泵(3)与分离柱(4)之间连接有中间出液管(32)；所述分离柱(4)内设有分离腔(44)，所述中间出液管(32)的一端插入分离腔(44)内且其管口高于分离腔(44)底部；所述分离腔(44)的顶部和储油箱(5)之间连接有储油管(51)；所述储油箱(5)与加压泵(6)进液口之间相连通；所述加压泵(6)出液口与冷油浇射组件(7)相连通。

2.根据权利要求1所述的一种电火花机的冷却油循环系统，其特征在于，所述中间出液管(32)自分离腔(44)侧面插入且其插入分离腔(44)内一端的管口为出液管口(321)；所述出液管口(321)向下弯曲设置。

3.根据权利要求2所述的一种电火花机的冷却油循环系统，其特征在于，所述分离腔(44)内注有去离子水并在其内形成具有厚度的水层(44b)；当静置分层清晰时，所述水层(44b)的上液面与出液管口(321)下端齐平。

4.根据权利要求3所述的一种电火花机的冷却油循环系统，其特征在于，所述分离腔(44)底部连接有去渣管(43)，所述分离腔(44)内注有汞并在其内底部形成具有厚度的汞层(44c)，所述去渣管(43)连接或插入分离腔(44)一端的管口与汞层(44c)的上液面齐平。

5.根据权利要求1-4中任意一项所述的一种电火花机的冷却油循环系统，其特征在于，所述分离柱(4)侧面设置有用于观察分离腔(44)内各层液面的透明视窗(41)。

6.根据权利要求5所述的一种电火花机的冷却油循环系统，其特征在于，所述分离柱(4)侧面设置有连通分离腔(44)的补液管(42)，所述补液管(42)低于出液管口(321)的下端。

7.根据权利要求1所述的一种电火花机的冷却油循环系统，其特征在于，所述储油箱(5)与加压泵(6)之间设置有出油槽(53)，所述储油箱(5)和出油槽(53)连接有出油管(52)，所述加压泵(6)的进液口与出油槽(53)之间连接有加压进液管(61)。

8.根据权利要求1所述的一种电火花机的冷却油循环系统，其特征在于，所述分离腔(44)顶部设置有用于过滤冷却油的过滤布(441)。