CN214055943U - 一种蓝宝石切削液在线处理装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种蓝宝石切削液在线处理装置，从切削废液进口到成品液出口依次包括通过输送管道串联连接在一起的切削废液收集箱、离心机、离心液缓存箱、陶瓷膜过滤器、保安过滤器和成品液箱；成品液出口与切削废液进口之间还设置有循环管道；本装置能够实现为多台切割机同时提供对切削液的在线实时的再生更新，循环供给，生产效率明显提高，降低了更换切削液的人工成本，保证产品质量的可靠性，操作方便，且在此过程中无需添加任何化学成分，保证了切削液的原有性质；采用的具有自润滑轴承座组件的卧式螺旋沉降离心机大大改善了轴承的发热和漏油现象，结构简单，能有效地延长轴承座的使用寿命。

Description

一种蓝宝石切削液在线处理装置

技术领域

本实用新型涉及蓝宝石制造加工技术领域，特别是一种蓝宝石切削液在线处理装置。

背景技术

蓝宝石晶体作为一种重要的技术晶体，被广泛地应用于激光、集成电路、精密仪表、机械自动化、军工及航空航天等高科技领域。为满足这些高精度行业需求，快速高效地加工出高质量的蓝宝石器件便变得越来越重要。但由于蓝宝石本身硬度大、强度高，加工过程中钢线容易磨损，导致加工效率降低甚至产生产品崩边，故蓝宝石加工对加工液的要求较高。

蓝宝石晶体在切割过程中会产生大量的蓝宝石粉屑，蓝宝石粉屑跟随切削液在切割机内循环，堵塞冷却喷嘴、循环管路，为了达到较好的切割效果，需要经常对切割机进行清洗，同时将混入大量蓝宝石粉屑的切削液丢弃，重新配制新的切削液供切割机使用，这一过程占用大量人工，提高了人力成本；同时，更换下来的切削液直接进入污水处理系统，增加了污水处理的工作量，而且蓝宝石切削机的切削液不能回收利用，增加了的切削液原液的使用量，增加了蓝宝石切割工序的原料成本，提高了蓝宝石生产加工的总成本。

随着蓝宝石行业竞争力加大及利润空间的持续下降，生产企业不得不千方百计控制和降低生产成本，而最直接的就是对使用过的废切削液进行回收再利用。然而，目前企业普遍采用离线式回收，即切割厂将废切削液交给回收加工厂回收处理，把废切削液分离出固体物和液体，再将液体运回切割厂重新调和搅拌后供切割机使用或由车间把废切削液输送至处理车间来三沉处理，严重影响处理效率及处理效果。

由于离线回收受到物流等中间环节、来自环保的压力以及政策的限制，成本居高不下，且对环境造成一定的污染，所以离线回收方式很难再有发展空间；

根据GB5085.5-2007规定废切削液属于反应性HW09类危废，在离线或三沉处理中会产生大量的二次污染，给企业带来严重的环保压力。

目前，已见在线切削液过滤系统的报道，如中国专利申请CN108972920A公开了一种智能化蓝宝石切片系统的集中供液系统及其工艺，包括收集子系统、分离子系统和贮存子系统，三者顺序连接，且通过控制信号传输回路进行控制，其中：所述收集子系统包括回流收集管道，以及与回流收集管道连接的集液池；集液池内设有自然沉降分隔墙，集液池的侧面设有液位传感器；所述分离子系统位于收集子系统之后，通过原料泵与集液池连接，包括顺序连接的离心分离机和压滤机。再如中国实用新型专利CN 206899018 U公开了一种玻璃加工切削液循环过滤系统，切削液输出端通过管道依次连接至第一沉淀池单元、粗过滤单元、中过滤沉淀单元、离心机单元、第二沉淀池单元、细过滤单元，所述细过滤单元再连接至玻璃加工单元的切削液输入端。但是这些在线切削液过滤系统存在的缺陷是采用沉淀池沉淀的时间过长，普通离心机工作不可靠、分离不充分，压滤机过滤易造成滤孔堵塞，经处理回收的切削液再用于切削加工后成品率降低。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种蓝宝石切削液在线处理装置，在降低人工工作量的同时实现了切削液的在线回收循环利用，保证蓝宝石切削加工的成品率，降低生产成本。

本实用新型解决其技术问题采用的技术方案如下：

一种蓝宝石切削液在线处理装置，从切削废液进口到成品液出口依次包括切削废液收集箱、离心机、离心液缓存箱、陶瓷膜过滤器、保安过滤器和成品液箱。

所述的切削废液收集箱、离心机、离心液缓存箱、陶瓷膜过滤器、保安过滤器和成品液箱是通过输送管道首尾相联串联连接在一起。

所述的成品液出口与切削废液进口之间还设置有循环管道，循环管道将成品液出口与切削废液进口接通。

所述的切削废液进口处设置有进口三通，分别与进液管、循环管道和进口管接通。

所述的成品液出口处设置有出口三通，分别与出液管、循环管道和出口管接通。

所述的离心机是二相分离离心机，设置有排出固废的固废出口和排出离心液的离心液出口，固废出口与固废回收箱接通，离心液出口与离心液缓存箱接通。

所述的陶瓷膜过滤器设置有排出浓缩液的浓缩液出口和排出清液的清液出口，浓缩液出口与循环管道接通，清液出口与保安过滤器接通。

进一步的，所述的切削废液收集箱上设置有搅拌器。

进一步的，所述的离心机的自润滑轴承座组件包括轴承座本体、联接法兰和端盖法兰，轴承座本体中间的空腔内自左至右依次安装有与自润滑轴承座组件同轴心线的外盖、外挡油圈、外甩油圈轴承、压圈、内甩油圈、内挡油圈和内盖。

所述的外盖和外挡油圈套在联接法兰的联接法兰轴颈上，外盖、外挡油圈与联接法兰的联接法兰轴颈之间有沟槽密封；所述的外甩油圈、轴承的内圈、内甩油圈、内挡油圈和内盖套在端盖法兰的端盖法兰轴颈上，内挡油圈、内盖与端盖法兰的端盖法兰轴颈之间有沟槽密封。

所述的联接法兰与外甩油圈、轴承的内圈、内甩油圈和端盖法兰轴向压紧，对轴承的内圈轴向定位；所述的轴承座本体、轴承的外圈和压圈轴向压紧，对轴承的外圈轴向定位。

进一步的，所述的轴承座本体的中间设置有多个圆柱状台阶组成的空腔，自左至右依次是外盖腔、外挡圈腔、外甩油圈腔、轴承腔、压圈腔、内甩油圈腔、内挡圈腔和内盖腔，空腔的轴心线与自润滑轴承座组件的轴心线重合。

所述的外盖、外挡油圈、外甩油圈、轴承、压圈、内甩油圈、内挡油圈和内盖都是圆环状结构件，自左至右依次安装在轴承座本体的空腔的外盖腔、外挡圈腔、外甩油圈腔、轴承腔、压圈腔、内甩油圈腔、内挡圈腔和内盖腔内。

所述的轴承座本体包括轴承座上盖和轴承座下盖，轴承座上盖和轴承座下盖的哈夫面与轴承座本体的端面垂直。

所述的轴承座上盖的顶部设置加油口，加油口与外甩油圈腔、和内甩油圈腔相联通。

所述的轴承座下盖的底部设置储油腔，储油腔与外甩油圈腔、和内甩油圈腔相联通。

进一步的，所述的外挡油圈的形状为圆环形状；所述的外挡油圈的右端面外圆处有一个环形的缺口，外挡油圈的左端面上有一个圆形凹腔；所述的外挡油圈的内圆周上有4个沟槽密封环槽，还有一个环形的回油凹槽，回油凹槽设置在4个密封环槽的中间；所述的回油凹槽的底部设置有长腰形状的回油孔，回油孔轴向贯穿外挡油圈，并与回油凹槽联通。

所述的外甩油圈的形状为环形圆盘，外边沿为向右扩张的环状圆台，内壁为环状圆柱，圆盘腹部从外甩油圈的左端将外边沿为和内壁连为一体。

所述的外盖的形状为圆环状，内圆周上有2-4个外盖密封环槽和1个环形的外盖回油凹槽，外盖回油凹槽设置在2-4个外盖密封环槽的中间，外盖回油凹槽的直径D大于外盖密封环槽的直径d；外盖的外圆周的中间位置上设置有一个环形的外盖凸台，外盖的左端面上设置有2个环形的外盖密封凹槽；外盖的下部设置有外盖回油孔，外盖回油孔与外盖回油凹槽的下端相贯通，外盖回油孔以与外盖的轴心线成夹角β向右下延伸至外盖的外盖右端面，β角为50°至70°。

所述的压圈为环形圆盘状垫圈。

所述的内甩油圈和外甩油圈的结构一样，安装时与外甩油圈左右对称安装；所述的内挡油圈与外挡油圈的结构一样，安装时与外挡油圈左右对称安装；内盖和外盖的结构一样，安装时与外盖左右对称安装。

本实用新型的有益效果是：

(1)本装置能够实现为多台切割机同时提供对切削液的在线实时的再生更新，循环供给，生产效率明显提高，降低了更换切削液的人工成本，保证产品质量的可靠性，操作方便，且在此过程中无需添加任何化学成分，保证了切削液的原有性质。

(2)所述的离心机分离因素高，可分离出大于0.005mm的固废，固废的主要成份是氧化铝，是重要的工业原料，可回收使用；离心分离出的液体中固含量少，在后续处理过程中不会堵塞陶瓷膜过滤器、保安过滤器，使用过程中出现故障率低，实现了在线连续生产。

(3)所述的卧式螺旋沉降离心机的自润滑轴承座组件，通过轴承座上盖顶部的加油口将润滑油注入轴承座内，并在轴承座下盖的储油腔和外甩油圈腔与内甩油圈腔内存储，油位在轴承的下侧滚动部件的上方；离心机工作时，外甩油圈和内挡油圈将储油腔、外甩油圈腔与内甩油圈腔中的润滑油甩出润滑轴承；自润滑轴承座组件中的沟槽密封、外挡油圈与内挡油圈的回油凹槽和回油孔使泄漏出的润滑油流回轴承座下盖的储油腔内；这种结构保证了轴承座中的轴承有良好的润滑和散热条件，大大改善了轴承的发热和漏油现象，结构简单，能有效地延长轴承座的使用寿命。

(4)所述的陶瓷膜过滤器有较高的过滤精度(可达50nm)和过滤速度，良好的清洗再生性能，可将离心机排出的离心液进一步过滤，过滤出的浓缩液经过循环管道返回到切削废液收集箱，进行循环分离处理，达到更好的分离过滤效果。

(5)所述的保安过滤器的过滤精度为20nm，可以将各管道中的二次污染物过滤掉，保证了最后得到的成品液的纯洁。

附图说明

图1为本实用新型的实施例的结构示意图；

图2为图1中离心机的自润滑轴承座组件的结构示意图；

图3为图2中轴承座本体的结构示意图；

图4为图2中外挡油圈的结构示意图；

图5为图4中的A向视图；

图6为图2中外甩油圈的结构示意图；

图7为图2中外盖的结构示意图；

图8为图2中压圈的结构示意图。

上述附图中的标记如下：1为切削废液收集箱，11为切削废液进口，111为进口三通，112为进液管，113为进口管，12为搅拌器，2为离心机，21为固废出口，211为固废回收箱，22为离心液出口，23为自润滑轴承座组件，230为轴心线，231为轴承座本体，231-1为承座上盖，231-11为加油口，231-2为轴承座下盖，231-21为储油腔，231-3为哈夫面，231-4为端面，2310为空腔，23101为外盖腔，23102为外挡圈腔，23103为外甩油圈腔，23104为轴承腔，23105为压圈腔，23106为内甩油圈腔，23107为内挡圈腔，23108为内盖腔，2311为外盖，23111为外盖密封环槽，23112为外盖回油凹槽，23113为外盖凸台，23114为外盖密封凹槽，23115为外盖回油孔，23116为外盖右端面，2312为外挡油圈，23121为缺口，23122为圆形凹腔，23123为沟槽密封环槽，23124为回油凹槽，23125为回油孔，2313为外甩油圈，23131为外边沿，23132为内壁，23133为圆盘腹部，2314为轴承，2315为压圈，2316为内甩油圈，2317为内挡油圈，2318为内盖，232为联接法兰，2321为联接法兰轴颈，2322为沟槽密封，233为端盖法兰，2331为端盖法兰轴颈，3为离心液缓存箱，4为陶瓷膜过滤器，41为浓缩液出口，42为清液出口，5为保安过滤器，6为成品液箱，61为成品液出口，611为出口三通，612为出液管，613为出口管，7为循环管道。

D为外盖回油凹槽的直径，d为外盖密封环槽的直径，β为外盖回油孔与外盖的轴心线的夹角。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

在本说明书的描述中，需要理解的是，方位术语“左”、“右”、“上”、“下”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，仅是为了便于对本实用新型的简化描述，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实用新型的限制。

参见图1，一种蓝宝石切削液在线处理装置，从切削废液进口11到成品液出口61依次包括切削废液收集箱1、离心机2、离心液缓存箱3、陶瓷膜过滤器4、保安过滤器5和成品液箱6。

切削废液收集箱1、离心机2、离心液缓存箱3、陶瓷膜过滤器4、保安过滤器5和成品液箱6是通过输送管道首尾相联串联连接在一起。

成品液出口61与切削废液进口11之间还设置有循环管道7，循环管道7将成品液出口61与切削废液进口11接通。

切削废液进口11处设置有进口三通111，分别与进液管112、循环管道7和进口管113接通。

成品液出口61处设置有出口三通611，分别与出液管612、循环管道7和出口管613接通。

离心机2是二相分离离心机，设置有排出固废的固废出口21和排出离心液的离心液出口22，固废出口21与固废回收箱211接通，离心液出口22与离心液缓存箱3接通。

陶瓷膜过滤器4设置有排出浓缩液的浓缩液出口41和排出清液的清液出口42，浓缩液出口41与循环管道7接通，清液出口42与保安过滤器5接通。

参见图1，切削废液收集箱1上还设置有搅拌器12。

参见图2，离心机2的自润滑轴承座组件23包括轴承座本体231、联接法兰232和端盖法兰233，轴承座本体231中间的空腔内自左至右依次安装有与自润滑轴承座组件23同轴心线230的外盖2311、外挡油圈2312、外甩油圈2313、轴承2314、压圈2315、内甩油圈2316、内挡油圈2317和内盖2318。

外盖2311和外挡油圈2312套在联接法兰232的联接法兰轴颈2321上，外盖2311、外挡油圈2312与联接法兰232的联接法兰轴颈2321之间有沟槽密封2322；外甩油圈2313、轴承2314的内圈、内甩油圈2316、内挡油圈2317和内盖2318套在端盖法兰233的端盖法兰轴颈2331上，内挡油圈2317、内盖2318与端盖法兰233的端盖法兰轴颈2331之间有沟槽密封2322。

联接法兰232与外甩油圈2313、轴承2314的内圈、内甩油圈2316和端盖法兰233轴向压紧，对轴承2314的内圈轴向定位；所述轴承座本体231、轴承2314的外圈和压圈2315轴向压紧，对轴承2314的外圈轴向定位。

参见图3，轴承座本体231的中间设置有多个圆柱状台阶组成的空腔2310，自左至右依次是外盖腔23101、外挡圈腔23102、外甩油圈腔23103、轴承腔23104、压圈腔23105、内甩油圈腔23106、内挡圈腔23107和内盖腔23108，空腔2310的轴心线与自润滑轴承座组件23的轴心线230重合。

外盖2311、外挡油圈2312、外甩油圈2313、轴承2314、压圈2315、内甩油圈2316、内挡油圈2317和内盖2318都是圆环状结构件，自左至右依次安装在轴承座本体231的空腔2310的外盖腔23101、外挡圈腔23102、外甩油圈腔23103、轴承腔23104、压圈腔23105、内甩油圈腔23106、内挡圈腔23107和内盖腔23108内。

轴承座本体231包括轴承座上盖231-1和轴承座下盖231-2，轴承座上盖231-1和轴承座下盖231-2的哈夫面231-3与轴承座本体231的端面231-4垂直。

轴承座上盖231-1的顶部设置加油口231-11，加油口231-11与外甩油圈腔23103、和内甩油圈腔23106相联通。

轴承座下盖231-2的底部设置储油腔231-21，储油腔231-21与外甩油圈腔23103、和内甩油圈腔23106相联通。

参见图4和图5，外挡油圈2312的形状为圆环形状；外挡油圈2312的右端面外圆处有一个环形的缺口23121，外挡油圈2312的左端面上有一个圆形凹腔23122；所述的外挡油圈2312的内圆周上有4个沟槽密封环槽23123，还有一个环形的回油凹槽23124，回油凹槽23124设置在4个密封环槽23123的中间；回油凹槽23123的底部设置有长腰形状的回油孔23125，回油孔23125轴向贯穿外挡油圈2312，并与回油凹槽23124联通。

参见图6，外甩油圈2313的形状为环形圆盘，外边沿23131为向右扩张的环状圆台，内壁23132为环状圆柱，圆盘腹部23133从外甩油圈2313的左端将外边沿为23131和内壁23132连为一体。

参见图7，外盖2311的形状为圆环状，内圆周上有4个外盖密封环槽23111和1个环形的外盖回油凹槽23112，外盖回油凹槽23112设置在4个外盖密封环槽23111的中间，外盖回油凹槽23112的直径D大于外盖密封环槽23111的直径d；外盖2311的外圆周的中间位置上设置有一个环形的外盖凸台23113，外盖2311的左端面上设置有2个环形的外盖密封凹槽23114；外盖6的下部设置有外盖回油孔23115，外盖回油孔23115与外盖回油凹槽23112的下端相贯通，外盖回油孔23115以与外盖2311的轴心线成夹角β向右下延伸至外盖2311的外盖右端面23116，β角为60°。

参见图8，所述压圈2315为环形圆盘状垫圈。

参见图2，内甩油圈2316和外甩油圈2313的结构一样，安装时与外甩油圈2313左右对称安装；内挡油圈2317与外挡油圈2312的结构一样，安装时与外挡油圈2312左右对称安装；内盖2318和外盖2311的结构一样，安装时与外盖2311左右对称安装。

采用该种蓝宝石切削液在线处理装置处理废液，工作过程包括如下步骤：

步骤一：将切割机使用过的切削废液输入切削废液收集箱1，开动搅拌器12，对切削废液充分搅拌。

步骤二：开动离心机2，将经充分搅拌的切削废液泵入离心机2中粗分离，切削废液在离心机2中分离成固废和离心液，经固废出口21排入固废回收箱211，离心液经离心液出口22排入离心液缓存箱3。

步骤三：将离心液缓存箱3中的离心液泵入陶瓷膜过滤器4中精分离，过滤出的浓缩液经浓缩液出口41、循环管道7返回到切削废液收集箱1进行循环分离过滤；过滤出的清液经清液出口42输入保安过滤器5。

步骤四：将清液在保安过滤器5中进行再过滤，过滤掉各管道中的二次污染物，过滤出的成品液进入成品液箱6。

步骤五：对成品液箱6中的成品液进行检测，合格的成品液经成品液出口61和出液管612，供切割机使用；当成品液中含固废量超过标准值时，成品液经成品液出口61和循环管道7返回到切削废液收集箱1进行循环分离过滤；当成品液中切削液浓度低于标准值时，在成品液中加入切削液原液并达到标准浓度后供切割机使用。

本实施例中的陶瓷膜过滤器4是无锡凯欧膜分离有限公司的KOM-BSS无机陶瓷膜设备；保安过滤器5是山东洁晨环保科技有限公司的JC系列精密过滤器。

本实施例中的自润滑轴承座组件23为LW350型卧式螺旋沉降离心机的左自润滑轴承座组件，右自润滑轴承座组件与其左右对称。

以上述依据本实用新型的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项实用新型技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项实用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (4)

1.一种蓝宝石切削液在线处理装置，其特征在于：从切削废液进口(11)到成品液出口(61)依次包括切削废液收集箱(1)、离心机(2)、离心液缓存箱(3)、陶瓷膜过滤器(4)、保安过滤器(5)和成品液箱(6)；

所述的切削废液收集箱(1)、离心机(2)、离心液缓存箱(3)、陶瓷膜过滤器(4)、保安过滤器(5)和成品液箱(6)是通过输送管道首尾相联串联连接在一起；

所述的成品液出口(61)与切削废液进口(11)之间还设置有循环管道(7)，循环管道(7)将成品液出口(61)与切削废液进口(11)接通；

所述的离心机(2)是二相分离离心机，设置有排出固废的固废出口(21)和排出离心液的离心液出口(22)，固废出口(21)与固废回收箱(211)接通，离心液出口(22)与离心液缓存箱(3)接通；

所述的陶瓷膜过滤器(4)设置有排出浓缩液的浓缩液出口(41)和排出清液的清液出口(42)，浓缩液出口(41)与循环管道(7)接通，清液出口(42)与保安过滤器(5)接通。

2.根据权利要求1所述的一种蓝宝石切削液在线处理装置，其特征在于：所述的切削废液收集箱(1)上设置有搅拌器(12)。

3.根据权利要求1所述的一种蓝宝石切削液在线处理装置，其特征在于：所述的离心机(2)是具有自润滑轴承座组件(23)的卧式螺旋沉降离心机，自润滑轴承座组件(23)包括轴承座本体(231)、联接法兰(232)和端盖法兰(233)，轴承座本体(231)中间的空腔内自左至右依次安装有与自润滑轴承座组件(23)同轴心线(230)的外盖(2311)、外挡油圈(2312)、外甩油圈(2313)轴承(2314)、压圈(2315)、内甩油圈(2316)、内挡油圈(2317)和内盖(2318)；

所述的外盖(2311)和外挡油圈(2312)套在联接法兰(232)的联接法兰轴颈(2321)上；外甩油圈(2313)、轴承(2314)的内圈、内甩油圈(2316)、内挡油圈(2317)和内盖(2318)套在端盖法兰(233)的端盖法兰轴颈(2331)上。

4.根据权利要求3所述的一种蓝宝石切削液在线处理装置，其特征在于：所述的轴承座本体(231)的中间设置有多个圆柱状台阶组成的空腔(2310)，自左至右依次是外盖腔(23101)、外挡圈腔(23102)、外甩油圈腔(23103)、轴承腔(23104)、压圈腔(23105)、内甩油圈腔(23106)、内挡圈腔(23107)和内盖腔(23108)，空腔(2310)的轴心线与自润滑轴承座组件(23)的轴心线(230)重合；

所述的外盖(2311)、外挡油圈(2312)、外甩油圈(2313)、轴承(2314)、压圈(2315)、内甩油圈(2316)、内挡油圈(2317)和内盖(2318)都是圆环状结构件，自左至右依次安装在轴承座本体(231)的空腔(2310)的外盖腔(23101)、外挡圈腔(23102)、外甩油圈腔(23103)、轴承腔(23104)、压圈腔(23105)、内甩油圈腔(23106)、内挡圈腔(23107)和内盖腔(23108)内；

所述的轴承座本体(231)包括轴承座上盖(231-1)和轴承座下盖(231-2)，轴承座上盖(231-1)和轴承座下盖(231-2)的哈夫面(231-3)与轴承座本体(231)的端面(231-4)垂直；

所述的轴承座上盖(231-1)的顶部设置加油口(231-11)，加油口(231-11)与外甩油圈腔(23103)、和内甩油圈腔(23106)相联通；

所述的轴承座下盖(231-2)的底部设置储油腔(231-21)，储油腔(231-21)与外甩油圈腔(23103)、和内甩油圈腔(23106)相联通。

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