CN214869794U - 一种用于机械加工机床的电防锈装置 - Google Patents
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Abstract
一种用于机械加工机床的电防锈装置，包括砂轮、切削液收集池、工作台、电防锈模块和切削液过滤循环系统，所述砂轮与机架连接，所述电防锈模块负极与工作台相连，正极为铁块固定于工作台上，并通过绝缘材料隔绝，所述切削液过滤循环系统入口和出口分别与切削液收集池出水口和入水口连接。本实用新型通过电防锈实现使用水基切削液同时具备防锈功能，对实现绿色机械加工具有重要意义。
Description
技术领域
本实用新型涉及机械加工设备，尤其是一种用于机械加工机床的电防锈装置。
背景技术
切削加工技术硬件的发展主要体现在机床和刀具技术的提高。随着科学技术的发展，机床在高效率、高精度和高质量条件下进行加工。现在机床进入了数控机床时代，现在高端的机床具有更高的抗振性能、加工精度和效率，机床的使用寿命和可靠性也得到提高，机床防锈亦是影响其寿命的重要一环。
切削液是一种金属加工液，通常由油、表面活性剂和各种添加剂组成，是一种用在金属切削、磨加工过程中，用来冷却和润滑刀具及加工件的工业用液体，同时具备良好的冷却性能、润滑性能、防锈性能、除油清洗功能、防腐功能、易稀释特点。在几种常用的机械加工方式中，切削与磨削消耗的资源最多并且对环境的影响最大，其中一个较为重要的因素就是切削液的使用。切削和磨削都是要与金属坯料大面积接触来实现对金属的加工，由于金属坯料表面的阻力较大，产生的热量很高，这就会使刀具寿命降低，更换周期缩短。油基切削液废水包含大量乳化油、金属屑、有机物等，其COD、总有机碳(TOC) 和油浓度都很高。若未经处理的油基切削液废水排入自然水体，会在水面形成油膜，导致水体缺氧，威胁水中生物的生长。此外，切削液废水中的油脂具有较强的渗透能力，还会透过土壤进入地下水层，进而污染地下水源。废水中的添加剂和金属屑进入水循环后，会通过食物链进入人体，引发患癌风险，危害人类健康。水基切削液相较油基对环境的影响较轻，但即使水基切削液中加入了防锈成分，一段时间后机床及工作台还是会有生锈的情况发生。
传统油基切削液对于环境的污染情况较为严重，因此想要实现绿色机械加工就要先提升切削液的环保性，而水基切削液会导致机床与工作台的锈蚀。需要寻求针对水基切削液的新的防锈技术，来避免和改善这种影响。
发明内容
为了克服现有技术的不足，为了实现使用水基切削液的绿色机械加工并防止锈蚀，本实用新型提供一种用于机械加工机床的电防锈装置。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种用于机械加工机床的电防锈装置，包括砂轮、切削液收集池、工作台、电防锈模块和切削液过滤循环系统，所述砂轮与机架连接，所述电防锈模块负极与工作台相连，正极为铁块固定于工作台上，并通过绝缘材料隔绝，所述切削液过滤循环系统入口和出口分别与切削液收集池出水口和入水口连接。
进一步，在工作台周围安装用于收集切削液的切削液收集池，工件固定于工作台上，由砂轮对工件进行磨削加工。
再进一步，所述电防锈模块由直流电源供电，由电流表观测电流，阴极通过工作台和切削液收集池直接相连，阳极为铁块，绝缘固定于工作台；该方案通过阳极铁块的电解来抑制阴级工作台以及切削液收集池的电解实现电防锈。
更进一步，所述切削液过滤循环系统包括磁选机、切屑沉淀池、收集池、水龙头、第一水泵、一级过滤器、活性炭过滤器、高压泵、反渗透膜、蓄水池、传感器和第二水泵，所述切削液收集池中切削液由出水口与磁选机的入口连接，所述磁选机的第一出口与收集池连接，所述磁选机的第二出口与切屑沉淀池连接，所述切屑沉淀池设有水龙头，所述切屑沉淀池通过第一水泵抽出到过滤器、活性炭过滤器，再通过高压泵将液体推向反渗透膜并流入蓄水池，所述蓄水池中设有用于测量蓄水池中切削液的导电性以及浑浊度的传感器，所述蓄水池通过第二水泵与切削液收集池的入水口连通。
所述切削液收集池中切削液由出水口流入磁选机，由其粗略去除金属碎屑并排入收集池，其余液体进入切屑沉淀池进行切屑沉淀，同时对沉淀的切屑进行电防锈处理，以免污染水质，使用水龙头对沉淀池进行自来水补充，后通过第一水泵将液体从沉淀池中抽出，首先通过一级过滤器去除液体中大于等于5μm的杂质，再通过活性炭过滤器进行再次过滤，后通过高压泵将液体推向反渗透膜，去除大于等于 10-4μm的颗粒及离子，精炼后的切削液流入蓄水池，由传感器测量蓄水池中切削液的导电性以及浑浊度等指标，并由第二水泵将蓄水池中切削液抽向入水口排入切削液收集池。
通过使用高压泵提高反渗透膜的性能，提升切削液过滤循环系统的净化能力和精炼切削液流量，利用传感器测量蓄水池内切削液导电性、浑浊度，实时监控是否达到要求标准。
本实用新型的技术构思为：通常，含铁工件在水中会产生铁锈，由于Fe2+的电离和浸出，工件在水中被腐蚀。为防止在使用水基切削液的机加工过程中，不添加防锈成分的情况下工件及机床生锈，使用电防锈的方法进行防锈。直流电源负极与水中工件连接，正极连接铁块，工件及机床原本发生的腐蚀反应式(1)变为反应式(2)，从而达到防锈效果。
Fe→Fe2++2e- (1)
(1/2)O2+H2O+2e-→2OH- (2)
通过切削液过滤循环系统可以实现水基切削液的循环净化以及去离子。其中，对切屑沉淀池进行电防锈可以避免切屑生锈，污染水质。反渗透膜去除大于等于10-4μm的颗粒及离子，防止颗粒划伤工件，防止污染物(铁锈，离子等)粘附工件。通过使用高压泵提高反渗透膜的性能，从而提升系统的净化能力和精炼水基切削液流量。利用传感器测量蓄水池内切削液品质(导电性，浑浊度等)，实时监控是否达到要求标准。
本实用新型的有益效果主要表现在：通过电防锈的方法，装置实现使用水基切削液同时具备防锈功能。切削液过滤循环系统能够节约切削液用量的同时，保证切削液的品质不会下降，能够分离切削液中切屑杂质以及离子等，并实现零污染排放。本装置对实现机床工件防锈及绿色机械加工具有重要意义。
附图说明
图1是用于机械加工机床的电防锈装置简图。
图2是图1装置的电防锈原理图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步描述。
参照图1～图2，一种用于机械加工机床的电防锈装置，包括砂轮 1、切削液收集池4、工作台3、电防锈模块和切削液过滤循环系统，所述砂轮1与机架连接，所述电防锈模块负极与工作台3相连，正极为铁块19固定于工作台3上，并通过绝缘材料隔绝，所述切削液过滤循环系统入口和出口分别与切削液收集池出水口5和入水口18连接。
进一步，在工作台3周围安装用于收集切削液的切削液收集池4，工件2固定于工作台3上，由砂轮1对工件2进行磨削加工。
再进一步，所述电防锈模块由直流电源21供电，由电流表20观测电流，阴极通过工作台3和切削液收集池4直接相连，阳极为铁块 19，绝缘固定于工作台3，通过阳极铁块19的电解来抑制阴级工作台 3以及切削液收集池4的电解，实现电防锈。
更进一步，所述切削液过滤循环系统包括磁选机8、切屑沉淀池9、收集池10、水龙头6、第一水泵7、一级过滤器17、活性炭过滤器16、高压泵15、反渗透膜13、蓄水池11、传感器12和第二水泵14，所述切削液收集池4中切削液由出水口与磁选机8的入口连接，所述磁选机8的第一出口与收集池10连接，所述磁选机8的第二出口与切屑沉淀池9连接，所述切屑沉淀池9设有水龙头6，所述切屑沉淀池9通过第一水泵抽出到过滤器17、活性炭过滤器16，再通过高压泵15将液体推向反渗透膜13并流入蓄水池11，所述蓄水池中设有用于测量蓄水池11中切削液的导电性以及浑浊度的传感器12，所述蓄水池通过第二水泵14与切削液收集池4的入水口18连通。
所述切削液过滤循环系统，切削液收集池4中切削液由出水口5 流入磁选机8，由其粗略去除金属碎屑并排入收集池10，其余液体进入切屑沉淀池9进行切屑沉淀，同时对沉淀的切屑进行电防锈处理，以免污染水质，使用水龙头6对沉淀池进行自来水补充，后通过第一水泵7将液体从切屑沉淀池9中抽出，首先通过一级过滤器17去除液体中大于等于5μm的杂质，再通过活性炭过滤器16进行再次过滤，后通过高压泵15将液体推向反渗透膜13，去除大于等于10-4μm的颗粒及离子，精炼后的切削液流入蓄水池11，由传感器12测量蓄水池11中切削液的导电性以及浑浊度等指标，并由第二水泵14将蓄水池 11中切削液抽向入水口18排入切削液收集池4。
本实施例的用于机械加工机床的电防锈装置的电防锈实现方法，通过电解阳极来保护阴级工件及机床实现防锈，水基切削液通过切削液过滤循环系统不断循环更新。
Claims (4)
1.一种用于机械加工机床的电防锈装置，其特征在于：所述装置包括砂轮、切削液收集池、工作台、电防锈模块、切削液过滤循环系统，所述砂轮与机架连接，所述电防锈模块负极与工作台相连，正极为铁块固定于工作台上，并通过绝缘材料隔绝，所述切削液过滤循环系统入口和出口分别与切削液收集池出水口和入水口连接。
2.如权利要求1所述的用于机械加工机床的电防锈装置，其特征在于：在工作台周围安装用于收集切削液的切削液收集池，工件固定于工作台上，由砂轮对工件进行磨削加工。
3.如权利要求1或2所述的用于机械加工机床的电防锈装置，其特征在于：所述电防锈模块由直流电源供电，阴极通过工作台和切削液收集池直接相连，阳极为铁块，绝缘固定于工作台。
4.如权利要求1或2所述的用于机械加工机床的电防锈装置，其特征在于：所述切削液过滤循环系统包括磁选机、切屑沉淀池、收集池、水龙头、第一水泵、一级过滤器、活性炭过滤器、高压泵、反渗透膜、蓄水池、传感器和第二水泵，所述切削液收集池中切削液由出水口与磁选机的入口连接，所述磁选机的第一出口与收集池连接，所述磁选机的第二出口与切屑沉淀池连接，所述切屑沉淀池设有水龙头，所述切屑沉淀池通过第一水泵抽出到过滤器、活性炭过滤器，再通过高压泵将液体推向反渗透膜并流入蓄水池，所述蓄水池中设有用于测量蓄水池中切削液的导电性以及浑浊度的传感器，所述蓄水池通过第二水泵与切削液收集池的入水口连通。
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| CN202120453392.2U CN214869794U (zh) | 2021-03-02 | 2021-03-02 | 一种用于机械加工机床的电防锈装置 |
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Publications (1)
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