高能效切削液智能循環再生設備的製作方法

2023-06-21 16:52:32

本發明涉及機械加工技術領域，尤其是涉及一種高能效切削液智能循環再生設備。

背景技術：

隨著機械工業整體技術的發展，工具機切削速度更快，切削負荷更大，切削溫度更高，同時不斷有新工藝出現來適應新材料的加工，這都需要新型的高性能切削液滿足加工要求，因此，切削液的發展成為一種趨勢。

切削液(cutting fluid coolant)是一種用在金屬切削、磨削加工過程中，用來冷卻和潤滑刀具和加工件的工業用液體，切削液由多種超強功能助劑經科學複合配伍而成，同時具備良好的冷卻性能、潤滑性能、防鏽性能、除油清洗功能、防腐功能、易稀釋特點。沒有切削液的潤滑冷卻作用，高速切削、加工質量和生產效率等因素都無從談起，但是在切削液在常規使用中都會遇到變質、發臭以及廢液的處理及排放等問題。

工具機設備在工作中會有導軌油、主軸油、液壓油以及雜屑、粉末、灰塵等雜物混入切削液中，雜物的混合包括了大量的有機物微粒，而這些有機物微粒恰恰又是細菌大量繁殖的食物，此為導致切削液發臭變質的根本原因。

滋生的細菌主要包括好氧菌和厭氧菌兩大類，無論那一類細菌都會對切削液帶來巨大的危害：

1、厭氧菌能夠還原硫酸鹽、硫代硫酸鹽、亞硫酸鹽等，釋放出硫醇和硫化氫氣體，以致產生惡臭、破壞生態環境，影響人體健康。

2、細菌的新陳代謝會產生一些酸性物質，對工具機、工件產生腐蝕，又破壞乳化液的穩定性，使切削液的潤滑性能大大降低。

3、細菌破壞了切削液中油性添加劑和極壓添加劑，使加工時的摩擦力增大，以致發熱量增加，最終造成加工表面不良及刀具使用壽命縮短。

4、細菌的大量繁殖縮短了切削液的65％-85％的使用壽命。

綜上所述，切削液變質，不僅給金屬切削加工造成很多不良的後果，而且造成切削液的浪費和生態環境的破環。另外，工具機設備由於變質切削液的不良影響下，會增加了設備維護成本，還增加了工作人員清理髒液時間，影響工作效率。

技術實現要素：

基於此，有必要針對現有技術的不足，提供一種高能效切削液智能循環再生設備，能夠有效去除切削液汙液中的切屑、鐵粉、浮油油汙及切削液殘留物，保證很好的過濾效果，並經過處理後予以重複利用，有效降低了汙水排放量，維護了生態環境的穩定。

為解決上述技術問題，本發明所採用的技術方案是：一種高能效切削液智能循環再生設備，其包括機架、安裝於機架上的一級過濾裝置、二級過濾裝置及淨液箱，所述一級過濾裝置設置在機架一側，所述一級過濾裝置設有用於盛裝液體的汙液箱，所述汙液箱上方安設有汙液抽入裝置及汙液處理裝置；

所述汙液抽入裝置為真空桶抽入裝置，所述汙液抽入裝置設有真空管、第一進液管及第一出液管，所述第一出液管一端與汙液處理裝置連接，所述真空管連接外部吸真空裝置；

所述汙液處理裝置包括過濾桶、第一驅動裝置、回收裝置及第一導風管，所述過濾桶設置有內筒及外筒，所述內筒固定設置在外筒內部，所述第一驅動裝置設置有第一轉軸，所述第一轉軸穿過外筒固定在內筒一端，所述內筒側壁上開設有若干濾孔，所述內筒遠離第一轉軸一端設有開口，所述回收裝置穿過開口固定設置在內筒內，所述第一導風管固定設置在所述過濾桶上端部，所述第一導風管一側開設有導風槽，所述導風槽正對著內筒側壁；

所述二級過濾裝置包括設置在汙液箱上方的磁性過濾器，所述磁性過濾器包括殼體、第二進液管、第二出液管及第三驅動裝置，所述第二進液管設置在所述殼體一側，所述第二出液管設置在所述殼體下端部，所述第二出液管一端與殼體的出液口相匹配對接，所述第二出液管另一端設置在三級過濾裝置上方，所述殼體內部設置有若干磁棒管套，所述出液口設置在所述磁棒管套外部，所 述第三驅動裝置設置在所述殼體上端部，所述第三驅動裝置設置有驅動軸，所述驅動軸設置在所述磁棒管套內。

綜上所述，本發明高能效切削液智能循環再生設備通過一級過濾裝置、二級過濾裝置及三級過濾裝置有效去除切削液汙液中的切屑、鐵粉、浮油油汙、菌團、絮狀物和雜質，保證很好的過濾效果，還能夠對切削液汙液進行殺菌、除臭，令流入淨液箱中切削液的浮油油汙含量低於0.5％，雜質顆粒小於0.01mm，基本無菌、無臭味，延長切削液的使用壽命，有效降低切削液使用成本；其次，可有效阻隔細菌滋生，消除異味蔓延，保護人體健康，再者，延長使用切削液的刀具的壽命，提高零件加工質量，減少工作人員清理髒液汙液時間，以致減少設備維護成本，提高工作效率，最後還可以改善生產車間空氣品質，保護生態環境。

附圖說明

圖1為本發明高能效切削液智能循環再生設備的結構示意圖；

圖2為本發明高能效切削液智能循環再生設備隱藏罩體後的結構示意圖；

圖3為本發明高能效切削液智能循環再生設備隱藏罩體後另一視角的結構示意圖；

圖4為本發明汙液抽入裝置的結構示意圖；

圖5為本發明汙液抽入裝置中真空管與浮動球的結構分解圖；

圖6為本發明汙液處理裝置的結構示意圖；

圖7為本發明汙液處理裝置隱藏外筒後的結構示意圖；

圖8為本發明第一導風管的結構示意圖；

圖9為本發明磁性過濾器的結構示意圖；

圖10為本發明磁性過濾器隱藏殼體及驅動座後的結構示意圖。

具體實施方式

為能進一步了解本發明的特徵、技術手段以及所達到的具體目的、功能，下面結合附圖與具體實施方式對本發明作進一步詳細描述。

如圖1至圖5所示，本發明高能效切削液智能循環再生設備包括機架100、安裝於機架100上的一級過濾裝置200、二級過濾裝置300、三級過濾裝置600及淨液箱400，所述機架100上方固定設有罩體500，用以遮覆一級過濾裝置200、二級過濾裝置300及淨液箱400，以避免一級過濾裝置200、二級過濾裝置300、三級過濾裝置600及淨液箱400受外界環境的幹擾，增強切削液汙液的過濾效果。

所述一級過濾裝置200設置在機架100一側，所述一級過濾裝置200設有用於盛裝液體的汙液箱110，所述汙液箱110上方安設有汙液抽入裝置120及汙液處理裝置130，所述汙液箱110內安裝有第一攪拌器140及高效除油裝置150，所述汙液抽入裝置120為真空桶抽入裝置，所述汙液抽入裝置120設有真空管121、第一進液管122及第一出液管123，所述第一出液管123一端與汙液處理裝置130連接，所述真空管121連接外部吸真空裝置，以使汙液抽入裝置120內部處於負壓狀態，方便第一進液管122有效將外接工具機上的切削液汙液吸入汙液抽入裝置120內進行收集；所述第一出液管123用以在停止抽真空後將汙液抽入裝置120內的切削液汙液排出給汙液處理裝置130進行下一步處理。

在其中一個實施例中，所述汙液抽入裝置120設置有液位監測器124，所述液位監測器124與外部吸真空裝置電性連接，當液位監測器124感測到汙液抽入裝置120內的切削液汙液到達指定液位高度時，外部吸真空裝置停止吸真空，等待汙液抽入裝置120內的液位高度下降後再次開啟工作；所述汙液抽入裝置120內還設置有浮動球125，所述浮動球125設置在真空管121內側壁內，所述真空管121側壁設有開孔126，在外部吸真空裝置開始工作時，通過真空管121的開孔126將汙液抽入裝置120內的部分氣體排出，使得汙液抽入裝置120內部處於負壓狀態，隨著汙液抽入裝置120內抽入的切削液汙液增加，在真空管121內的浮動球125也跟隨著切削液汙液液面而上升，當上升至開孔126處時，將真空管121堵塞住，外部吸真空裝置無法繼續對汙液抽入裝置120內部的氣體進行抽出進而停止工作，使得即使在液位監測器124出現故障問題時外部吸真空裝置仍能正常檢測到汙液抽入裝置120內部液體液面高度而正常工作。

所述高效除油裝置150包括安裝於汙液箱110一側的滾輪除油機構151及設 置在滾輪除油機構151下方的油水分離箱152，所述滾輪除油機構151包括轉輪1511、固定在所述轉輪1511上的毛刷(圖未示)及設置在所述滾輪上方的遮覆罩1512，所述轉輪1511固定設置在所述汙液箱110上方，所述毛刷均勻地附著在所述轉輪1511上，並隨所述轉輪1511的轉動將汙液箱110內汙液表面的浮油帶離；所述遮覆罩1512用於遮擋所述轉輪1511，防止所述轉輪1511在轉動過程中毛刷將汙液箱110內的浮油飛濺出來。

如圖6至圖8所示，所述汙液處理裝置130包括過濾桶131、第一驅動裝置132、回收裝置133及第一導風管134，所述過濾桶131為臥式構造，所述過濾桶131設置有內筒1311及外筒1312，所述內筒1311固定設置在外筒1312內部，所述第一驅動裝置132設置有第一轉軸1321，所述第一轉軸1321穿過外筒1312固定在內筒1311一端，所述內筒1311在第一轉軸1321的帶動下循環轉動，以使得內筒1311側壁上附著的切屑也跟著進行翻轉。

所述內筒1311側壁上開設有若干濾孔1313，所述濾孔1313可將切削液汙液內的切屑阻擋住，防止切屑隨切削液汙液進入外筒1312對後續工藝造成影響；所述內筒1311遠離第一轉軸1321一端設有開口1314，所述回收裝置133穿過開口1314固定設置在內筒1311內，所述回收裝置133用以將殘留在內筒1311側壁上的切屑進行收集處理，避免了人工操作上的不便；所述外筒1312下方設有排液管135，所述排液管135一端延伸至汙液箱110上方，用以將從內筒1311內過濾的切削液流入汙液箱110內進行下一步處理工序。

所述回收裝置133包括第二驅動裝置1331、螺旋葉1332及回收槽1333，所述第二驅動裝置1331設置有第二轉軸1334，所述螺旋葉1332繞設在所述第二轉軸1334上，所述第二轉軸1334帶動螺旋葉1332進行旋轉，所述回收槽1333設置在所述螺旋葉1332下方，所述回收槽1333末端部延伸至機架100外部的回收桶160中，在內筒1311旋轉過程中，切屑會掉落在螺旋葉1332上，並隨著螺旋葉1332的旋轉逐步移送到開口1314外側，螺旋葉1332上的切屑會掉落在回收槽1333上並沿著回收槽1333落入外部回收桶160內進行處理。

所述第一導風管134固定設置在所述過濾桶131上端部，所述第一導風管134一側開設有導風槽1341，所述導風槽1341正對著內筒1311側壁，所述第 一導風管134將外部氣流引入過濾桶131內，氣流通過導風槽1341對內筒1311側壁施壓，使得內筒1311側壁上附著的切屑在氣流作用下向下墜落在螺旋葉1332上。

具體地，所述第一導風管134設置在所述內筒1311與外筒1312之間，所述導風槽1341垂直向下設置，以更具效率地將切屑從內筒1311側壁上吹離。

在其中一個實施例中，所述第一導風管134也能設置在內筒1311內，所述導風槽1341斜向上方向設置，以更具效率地將切屑從內筒1311側壁上吹離。

如圖9和圖10所示，所述二級過濾裝置300包括設置在汙液箱110上方的磁性過濾器310，所述磁性過濾器310包括殼體311、第二進液管312、第二出液管313及第三驅動裝置314，所述第二進液管312設置在所述殼體311一側，所述第二出液管313設置在所述殼體311下端部，所述第二出液管313一端與殼體311的出液口3111相匹配對接，所述第二出液管313另一端設置在三級過濾裝置600上方，用以將磁性過濾器310內處理後的切削液汙液排入到三級過濾裝置600內進行下一步處理工序；所述殼體311內部設置有若干磁棒管套3112，所述出液口3111設置在所述磁棒管套3112外部；切削液汙液通過第二進液管312進入到殼體311內部，經過處理後的切削液汙液再經過第二出液管313進行回收利用。

所述第三驅動裝置314設置在所述殼體311上端部，所述第三驅動裝置314為氣缸構造，所述第三驅動裝置314包括驅動座3141及驅動軸3142，所述驅動座3141與所述殼體311上端部匹配對接，所述驅動軸3142設置在所述磁棒管套3112內，所述驅動軸3142一端與所述驅動座3141固定連接，並在驅動座3141的帶動下沿磁棒管套3112內部來回運作；所述驅動軸3142為磁棒構造，用以將流經殼體311的切削液汙液中的鐵屑給吸附在磁棒管套3112外部，節省了大量的人力物力，過濾效果良好，同時，讓驅動軸3142採用強磁材料構造，使得驅動軸3142本身具有磁性作用，同時降低第三驅動裝置314的外部安裝空間，讓驅動軸3142在驅動座3141內來回運作，提升了產品構造的有效利用率。

在其中一個實施例中，所述驅動座3141內設置有活塞件3143，所述驅動軸3142一端固定設置在活塞件3143上，所述驅動軸3142在活塞件3143的帶動下 沿磁棒管套3112來回運作。

在其中一個實施例中，所述三級過濾裝置600包括安裝於機架100中的過濾箱610、用於對液體進行殺菌的紫外線殺菌裝置620以及以可拆裝方式設置於過濾箱610中並對二級過濾裝置300過濾後的液體進行再次過濾的袋式拉鏈過濾裝置(圖未示)，所述的紫外線殺菌裝置620安裝於機架100上。

所述的袋式拉鏈過濾裝置包括多個具有一呈長方形的內部空腔的過濾棉布袋，該過濾棉布袋上端通過支撐杆形成支撐，令過濾棉布袋張開懸掛於所述過濾箱610中，其中，支撐杆橫跨於過濾箱610上端兩側，以便拆裝。

所述過濾棉布袋的內部空腔中均設置有一不鏽鋼框架，且該內部空腔通過該不鏽鋼框架支撐定位，具體而言，所述的不鏽鋼框架呈長方形，其外圍與過濾棉布袋的上、下、左、右內側壁抵靠，並形成支撐定位。

所述過濾棉布袋下端設置有可打開或關閉所述長方形空間的拉鏈，通過該拉鏈可實現快速取出過濾棉布袋中過濾切削液後殘留的濾渣。

由於過濾棉布袋是通過支撐杆穩定張開定位於過濾箱中，其便於裝配和後期的維修保養，使用起來十分方便；再者，由於過濾棉布袋內部安裝有不鏽鋼框架，以致過濾棉布袋始終保證其形狀不變形，即始終保證其過濾面積不會因變形膨脹互相擠壓而變小，大大增加了本發明的過濾效果及使用壽命；再者，過濾棉布袋在使用一定時間後，可輕鬆拆裝支撐杆，取出過濾棉布袋，再通過拉下拉鏈可快速將過濾棉布袋中過濾切削液後殘留的濾渣取出，操作十分簡便，且使用及更換均十分方便；另外，還可將其洗乾淨還可以再次循環使用，操作簡便，且能夠有效降低使用成本，具有環保功效。

所述的淨液箱400中設置有第二攪拌器410、用於檢測切削液濃度的濃度監測裝置(圖未示)，所述的濃度監測裝置的檢測探頭伸入淨液箱400中，該濃度監測裝置採用電導法間接測量和控制切削液濃度，基於以下原理：純淨水電導率理論值為0，實際值為20μs/cm以下，而切削液是各種電解質的混合物，濃度越高電導率也隨之升高，同一牌號的切削液的體積濃度與電導率有一定的線性關聯，所以可用電導率儀測量數據間接測量和控制切削液濃度，自動化程度高，且簡捷可行。

所述第二攪拌器410在淨液箱400不斷地轉動，以攪拌淨液箱400的切削液，切削液中的油微粒在攪拌過程中因表面張力變化而結成大顆粒，並形成油膜(殘餘浮油)浮於切削液表面，該油膜通過殘油收集泵抽吸入油水分離箱152內進行下一步處理工序，以使淨液箱400中的切削液更潔淨。

在其中一個實施例中，所述汙液箱110及淨液箱400中均設置有除臭裝置，所述除臭裝置包括通過化學生化作用除臭的臭氧發生裝置以及多個與臭氧發生裝置連接的氣管和安裝於氣管上的噴咀，其中，汙液箱110及淨液箱400中均設置有該氣管及噴咀。

上述除臭裝置利用臭氧的強氧化作用達到殺滅溶液中各種細菌及微生物，其優勢是殺菌效果好，無殘留汙染，臭氧分子從液體中逸出後不會對人體皮膚產生刺激過敏。為了使臭氧泡在上升過程中在液體中停留較長時間，本除臭裝置中採用篩孔板作為緩衝介質，使臭氧氣泡細化且延緩其上升過程並使之在液體中分布均勻，達到更好的殺菌效果。

在其中一個實施例中，所述汙液箱110旁側還設置有明礬水注入裝置，該明礬水注入裝置的出水口設置於汙液箱110內壁，明礬水是一種已知成熟技術的絮凝劑，可用於特別汙染嚴重的切削液，在一般情況下，可以不必添加。

本發明具體工作時，外接的切削液汙液通過外部吸真空裝置作用抽入到汙液抽入裝置120內，再由第一出液管123排出給汙液處理裝置130進行處理，此時，切削液汙液流入到過濾桶131的內筒1311內，第一驅動裝置132帶動第一轉軸1321以一定速度進行轉動，同時，內筒1311會隨著第一轉軸1321的轉動進行翻轉，此時，切削液汙液中的部分切屑會在濾孔1313的阻隔下和切削液進行分離，切屑隨著內筒1311的翻轉進行翻轉，切削液通過內筒1311進入到外筒1312內，並通過排液管135將切削液導流到外部存儲以進行循環利用；第一導風管134內的氣流經由導風槽1341出來後對內筒1311側壁施壓，此時附著在內筒1311側壁的切屑在氣流作用下被吹離到下方的螺旋葉1332及回收槽1333上，由於內筒1311處於循環翻轉狀態，則切削液汙液中附著在內筒1311側壁上的切屑不斷地被第一導風管134出來的氣流吹離，使得內筒1311側壁上附著的切屑較少，不會因為切屑的堆積堵塞住濾孔1313影響對切削液汙液的過 濾效果，自動完成對內筒1311側壁的清理工作，大大降低了人工成本，提升了工作效率；同時，第二驅動裝置1331帶動第二轉軸1334進行轉動，固定在第二轉軸1334上的螺旋葉1332也跟著轉動，掉落在螺旋葉1332上的切屑隨著螺旋葉1332的轉動逐步被移動到內筒1311開口1314外側部，進而脫離螺旋葉1332掉至回收槽1333上，掉落至回收槽1333上的切屑隨著回收槽1333軌道被移送到外部回收桶160內進行處理。

經汙液處理裝置130處理後的切削液汙液通過第二進液管312泵入到磁性過濾器310內並衝洗磁棒管套3112外側壁，此時，驅動座3141帶動驅動軸3142運作，以讓驅動軸3142設置在磁棒管套3112內，由於驅動軸3142的強磁性作用，切削液汙液內的鐵屑會牢牢吸附在磁棒管套3112外側，從而起到過濾作用；而經過驅動軸3142的強磁性吸附作用後，切削液汙液內的鐵屑量降至最低，進而經由第二出液管313排放到外部進行回收利用，過濾效果良好，延長了切削液的使用時間，降低了生產成本。

綜上所述，本發明高能效切削液智能循環再生設備通過一級過濾裝置200、二級過濾裝置300及三級過濾裝置600有效去除切削液汙液中的切屑、鐵粉、浮油油汙、菌團、絮狀物和雜質，保證很好的過濾效果，還能夠對切削液汙液進行殺菌、除臭，令流入淨液箱400中切削液的浮油油汙含量低於0.5％，雜質顆粒小於0.01mm，基本無菌、無臭味，延長切削液的使用壽命，有效降低切削液使用成本；其次，可有效阻隔細菌滋生，消除異味蔓延，保護人體健康，再者，延長使用切削液的刀具的壽命，提高零件加工質量，減少工作人員清理髒液汙液時間，以致減少設備維護成本，提高工作效率，最後還可以改善生產車間空氣品質，保護生態環境。

以上所述實施例僅表達了本發明的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但並不能因此而理解為對本發明範圍的限制。應當指出的是，對於本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬於本發明的保護範圍。因此，本發明的保護範圍應以所附權利要求為準。