一種環保切削液噴霧設備的製作方法

2023-07-05 12:44:21 2

專利名稱：一種環保切削液噴霧設備的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及切削設備技術領域，特指一種環保切削液噴霧設備。
技術背景在機械製造領域，切削加工中使用的切削液對提高加工效率與加工質量具有重要作用，但切削液在製造、使用、處理和排放的各個時期均會對環境造成嚴重汙染，而在加工過程完成以後，清除零件表面切削液附著物時還會產生所謂的「二次汙染效應」。據統計，切削液的使用成本相當昂貴，把切削液和有關設備的購置費用、能耗費、處理費、人工費、維修費及材料費加在一起達到了全部製造費用的7%-17%，而全部刀具費用僅為總製造費用的2%-4%。為了降低生產成本，改善生產條件和滿足可持續發展對環境保護的要求，人們不斷尋找出代替原有切削液澆注方法的綠色加工技術生物穩定型切削液、噴霧冷卻、液氮冷卻、低溫風冷切削、MQL及幹切削等。MQL技術是一種較新技術，將壓縮氣體與極微量潤滑液混合汽化後，噴射到加工區，對刀具和工件之間的加工部位進行有效的潤滑。MQL可以大大減少「刀具-工件」和「刀具-切屑」之間的摩擦，起到抑制溫升、降低刀具磨損、防止粘連和提高工件表面光潔度的作用，使用的潤滑液很少，而效果卻十分顯著，既提高了功效，又不會對環境造成汙染。本實用新型是針對MQL技術設備進行改進的，而根據專利號為「 200720055269. 5 」的中國專利，該技術中的切削液霧化冷卻設備包括有一液氣儲罐，液氣儲罐外部連接進氣管，液氣儲罐通過出氣管、出液管與霧化器連接，霧化器上安裝有一霧化噴管。在使用時，從液氣儲罐的灌水口把兌好的環保型水溶性切削液灌入液氣儲罐，至容積的2/3，把進氣管接到帶壓力表的進氣口，進氣管另一端接壓縮空氣源，壓縮空氣進入液氣儲罐中，切削液流體受到壓力被壓進出液管併到達霧化器，同時部分壓縮空氣通過氣管到達霧化器，壓縮空氣在霧化器中把切削液流體形成顆粒細微的油霧，並以極高的流速通過霧化噴管噴向切削區。上述設備中結構較為簡單，但是無法控制噴出的油霧濃度和氣量，並且在工作過程中會產生大量的熱量，此結構的設備無法降低油霧的溫度以達到更好的效果。本實用新型提出的一種環保切削液噴霧設備，該噴霧設備由氣動脈衝閥、微量油泵和氣冷裝置組成，能夠很好地控制所形成的油霧濃度及氣量，並且該氣冷裝置通過空吸原理能夠對進入氣冷裝置中的油霧進行冷卻，讓油霧更好地帶走工具與工件之間的摩擦熱和切削熱量。另外，本實用新型中採用一種新的潤滑油，能夠更好地降低刀具與工件之間的摩擦並且對環境汙染極小
實用新型內容
本實用新型的目的在於克服現有技術的不足，一種環保切削液噴霧設備，該設備包括氣動脈衝閥、微量油泵和氣冷裝置，氣動脈衝閥與微量油泵、微量油泵與氣冷裝置之間通過氣管連接；所述的氣動脈衝閥包括一閥體，閥體上開設有進氣通道和出氣通道，閥體上安裝有用於調節出氣速度的氣流調節裝置以及一推動裝置，該推動裝置於閥體內部往復移動以對進氣通道進行開/閉，實現氣體以脈衝形式向微量油泵輸出；所述的微量油泵包括一泵體，泵體設置有進油口、出油口、第一氣管口及第二氣管口，第一氣管口與氣動脈衝閥的出氣通道連接；泵體上還設置有用於調節第一氣管口的氣流量的調節閥；泵體前端安裝一調節油量的調節組件；所述的氣冷裝置包括一噴嘴本體，噴嘴本體內部安裝有一旋轉氣流發生器，噴霧進入噴嘴本體後通過該旋轉氣流發生器形成冷熱兩股氣流並分別從噴嘴本體前端的冷氣出口以及後端的熱氣出口噴出。進一步而言，上述技術方案中，所述的閥體內部形成安裝推動裝置的安裝位以及一氣腔，所述的進氣通道貫通該安裝位以及氣腔。進一步而言，上述技術方案中，所述的推動裝置包括推動杆、推動杆前蓋、推動杆後蓋和彈簧，高壓氣體推動推動裝置前移，推動杆後蓋對氣腔進行密閉；所述的彈簧提供推動裝置後移的恢復力。進一步而言，上述技術方案中，所述的氣流調節裝置包括調節塊、出氣塊和調節杆；出氣塊安裝於調節塊上方，調節塊上安裝有氣槽和氣槽口，該氣槽口與出氣通道連通；所述的調節塊與調節杆通過盤頭螺釘連接並與調節杆連動。進一步而言，上述技術方案中，所述的泵體中設置有連通進油口的油腔以及連通油腔和出油口的第一通道；所述的第二氣管口與油腔之間通過泵體設置的安裝孔連通，調節組件安裝於該安裝孔中，調節組件中的旋鈕顯露於泵體外；所述的第一氣管口與出油口連通。進一步而言，上述技術方案中，所述的調節閥包括固定安裝於泵體上的座體及螺旋相接於座體中的調節杆，該調節杆包括固為一體的施力端、螺旋部及軸體，該軸體末端成型有與所述錐形槽相匹配的錐形面。進一步而言，上述技術方案中，所述的調節組件包括與所述安裝孔末端螺旋相接的旋鈕、鑲嵌於安裝孔中並與旋鈕相牴觸的活塞及套接於活塞上的彈簧，該活塞前端穿過所述的油腔並落入所述的第一通道中，活塞前端設置有油槽，令第一通道與所述的出油口連通。進一步而言，上述技術方案中，所述的噴嘴本體內部形成一貫通噴嘴本體的空腔，所述的旋轉氣流發生器下端呈螺旋結構開設有若干旋氣槽，氣體經過旋氣槽形成漩渦氣流進入空腔中；於噴嘴本體的外表面一體成型有若干散熱片。進一步而言，上述技術方案中，所述氣動脈衝閥的出氣通道與微量油泵的第一氣管口連通；所述的微量油泵的出油口與氣冷裝置的進氣口連接。進一步而言，上述技術方案中，所述的微量油泵的進油口與一油箱連接；所述微量油泵的第二氣管口和氣動脈衝閥的進氣通道與一電磁閥連接。採用上述技術方案後，本實用新型與現有技術相比較具有如下有益效果1、本實用新型中包括氣動脈衝閥以及微量油泵，該微量油泵能夠調節油量，氣動脈衝閥調節氣量，兩者配合能夠很好地調節所形成的油霧濃度及氣量，MQL技術中微量油泵輸出的油量、氣冷裝置噴出的油量與實際輸送到刀具有起潤滑作用的油量是不同的，使用者能夠調節輸出的油霧用量以及油霧濃度，使用更切合實際需要。2、MQL技術能夠提供和澆注切削相當甚至更好的潤滑性能，但是其冷卻效果卻不盡人意，加工材料時產生大量熱量不能及時散去，使得切削溫度迅速增高，而本實用新型中的氣冷裝置應用了空吸原理，能夠使通過其中的油霧分為冷熱兩股氣流，並根據需要進行應用。3、本實用新型中所採用的微量潤滑劑是一種專用的切削油，無礦物油成份，不含游離氯及其衍生物，安全無毒，人體安全性達到最高環保要求，能有效的保護環境。

圖1是本實用新型中氣動脈衝閥的立體圖；圖2是本實用新型的中氣動脈衝閥的立體分解圖；圖3是本實用新型中推動裝置的分解圖；圖4是本實用新型中微量油泵的立體圖；圖5是本實用新型中微量油泵的俯視圖；圖6是圖5中沿A-A線的剖視圖；圖7是圖5中沿B-B線的剖視圖；圖8是本實用新型中氣冷裝置的立體圖；圖9是本實用新型中氣冷裝置的剖視圖；圖10是本實用新型中旋轉氣流發生器的平面圖；圖11是本實用新型的框架示意圖。附圖標記說明I氣動脈衝閥11推動裝置111推動杆113推動杆前蓋 114推動杆後蓋 115彈簧12氣流調節裝置 121調節塊122出氣塊123調節杆2微量油泵201進油口202出油口203第一氣管口 204第二氣管口21油腔22第一通道23調節閥231座體232調節杆233施力端234螺旋部235軸體24調節組件241旋鈕242活塞243彈簧3氣冷裝置31旋轉氣流發生器311旋氣槽32空腔33散熱片4油箱5電磁閥
具體實施方式
下面結合具體實施例和附圖對本實用新型進一步說明。見圖1-11所不,一種環保切削液噴霧設備,該設備包括氣動脈衝閥1、微量油泵2和氣冷裝置3，氣動脈衝閥I與微量油泵2、微量油泵2與氣冷裝置3之間通過氣管連接。氣動脈衝閥I包括一閥體，閥體上開設有進氣通道和出氣通道，閥體上安裝有用於調節出氣速度的氣流調節裝置12以及一推動裝置11，該推動裝置11於閥體內部往復移動以對進氣通道進行開/閉，實現氣體以脈衝形式向微量油泵2輸出；微量油泵2包括一泵體，泵體設置有進油口 201、出油口 202、第一氣管口 203及第二氣管口 204，第一氣管口 203與氣動脈衝閥I的出氣通道連接；泵體上還設置有用於調節第一氣管口 203的氣流量的調節閥23，通過該調節閥23控制進入泵體中的氣量；泵體前端安裝一調節油量的調節組件24，通過調節組件24控制進油量的多少；氣冷裝置3包括一噴嘴本體，噴嘴本體內部安裝有一旋轉氣流發生器31，噴霧進入噴嘴本體後通過該旋轉氣流發生器31形成冷熱兩股氣流並分別從噴嘴本體前端的冷氣出口以及後端的熱氣出口噴出。具體而言，所述的閥體內部形成一安裝位以及一氣腔，進氣通道貫通該安裝位以及氣腔。推動裝置11安裝於安裝位中，推動裝置11包括推動杆111、推動杆前蓋113、推動杆後蓋114和彈簧115，高壓氣體推動推動裝置11前移，推動杆後蓋114對氣腔12進行密閉；彈簧115提供推動裝置11後移的恢復力。氣流調節裝置12包括調節塊121、出氣塊122和調節杆123 ;出氣塊122安裝於調節塊121上方，調節塊121上安裝有氣槽和氣槽口，該氣槽口與出氣通道連通；所述的調節塊121與調節杆123通過盤頭螺釘連接並與調節杆123連動。氣腔開設於閥體的中部，推動裝置11安裝於閥體的底部，氣流調節裝置12安裝於閥體的頂部，氣體從閥體的底部進入進氣通道，依次穿過安裝位、氣腔達到氣槽，通過調節杆123調節出氣塊122與調節塊121之間的間隙以控制出氣量的大小，在進氣量大於出氣量的時候，氣體在氣腔中聚集，氣腔中形成高氣壓，氣體進入安裝位後由於氣腔中氣壓較高，氣體不能進入氣腔中而在安裝位中聚集，並推動推動裝置11前移，此時推動裝置11對氣腔進行密閉。在閥體上對應於安裝位的位置還開設有一個氣體出口，當氣體不斷地通過進氣通道進入到安裝位時，一部分的氣體沿進氣通道進入氣腔中，另一部分氣體通過安裝位上的氣體出口排出，當調節氣流調節裝置12使得進氣量大於排氣量時，推動裝置11前移對氣腔進行密閉，此時進入安裝位中的氣體則全部經過氣體出口排出。所述的泵體中設置有連通進油口 201的油腔21以及連通油腔21和出油口 202的第一通道22 ;所述的第二氣管口 204與油腔21之間通過泵體設置的安裝孔連通，調節組件24安裝於該安裝孔中，調節組件24中的旋鈕241顯露於泵體外；所述的第一氣管口 203與出油口 201連通。調節閥23包括固定安裝於泵體上的座體231及螺旋相接於座體231中的調節杆232，該調節杆232包括固為一體的施力端233、螺旋部234及軸體235，該軸體234末端成型有與所述錐形槽相匹配的錐形面。調節閥13可在泵體上實現上下移動，軸體135末端錐形面與所述錐形槽相接，以實現對泵體中流通的氣流量進行調節。調節組件24包括與所述安裝孔末端螺旋相接的旋鈕241、鑲嵌於安裝孔中並與旋鈕相牴觸的活塞242及套接於活塞242上的彈簧243，該活塞243前端穿過油腔21並落入所述的第一通道22中，活塞242前端設置有油槽，令第一通道22與出油口 202連通。調節組件24通過扭動旋鈕241，當旋鈕241不斷地旋進泵體時，與旋鈕241相牴觸的活塞242隨之不斷地向第一通道22靠近，第一通道22中流通的油慢慢的減少，活塞242前端設置的油槽完全伸入第一通道22時，第一通道22與油腔21隔絕，不再進油。當旋鈕241不斷地旋出泵體時，與旋鈕241相牴觸的活塞242由於彈簧243的作用先不斷的遠離所述的第一通道22，此時，第一通道22中流通的油慢慢的增加，活塞242前端設置的油槽完全脫離第一通道22時，第一通道22與油腔21之間間隔最大，進油量最大。潤滑劑和壓縮空氣在微量油泵2中混合形成油霧，油霧進一步進入到氣冷裝置3中。所述的噴嘴本體內部形成一貫通噴嘴本體的空腔32，旋轉氣流發生器31安裝於該空腔32中，旋轉氣流發生器31下端呈螺旋結構地開設有若干旋氣槽311，油霧經過旋氣槽311進入空腔32中形成漩渦氣流，油霧在形成旋渦氣流並且在高速轉動的過程中，由於空吸作用，旋渦氣流中心的氣壓會比周圍的氣壓更低，因此旋渦氣流中心的溫度會降低。根據能量守恆定律而言，油霧的熱焓量與冷、熱出口兩股油霧的總熱焓量是不變的，在旋轉的過程中，旋渦氣流中心的油霧溫度降低了，那旋渦氣流外圍的油霧溫度必然升高，如此就形成了冷、熱兩種油霧，冷油霧從噴嘴本體前端的冷氣出口噴出，由於氣流高速噴出時會產生較大噪聲，於冷氣出口上還安裝一消聲器。噴嘴本體的外表面一體成型有若干散熱片33。本實用新型中各個部件之間通過氣管連接，氣動脈衝閥I的出氣通道與微量油泵2的第一氣管口 203連接；微量油泵2的出油口 202與氣冷裝置3的進氣口連接，微量油泵2的進油口 201與一油箱4連接；微量油泵2的第二氣管口 204和氣動脈衝閥I的進氣通道與一電磁閥5連接,與電磁閥和工具機的啟動開關同步工作，電磁閥5向微量油泵2和氣動脈衝閥I提供O. 6MP的壓縮氣體，氣動脈衝閥I向微量油泵2以脈衝形式輸送氣體，通過微量油泵2的調節組件24以及調節閥23控制輸油量以及氣量，進一步控制油霧濃度以及氣量。使用時，油箱4往微量油泵2中輸油，通過調節組件24調節油量的多少，當旋鈕241不斷轉動旋進泵體時，進油量慢慢減少，當旋鈕241不斷旋出泵體時,進油量不斷增加。油與氣體在微量油泵中混合形成油霧，通過調節組件24和調節閥23改變油量和氣量而隨時調整潤滑和冷卻效果。油霧從微量油泵2輸送至氣冷裝置，在氣冷裝置3的旋轉氣流發生器31作用下形成高速運轉的鏇渦流,鏇渦流外部為熱油霧，中心為冷油霧,冷油霧從氣冷裝置I的冷氣出口以極高的速度噴向切削區，氣流裝置3與微量油泵2之間是通過氣管連接的，使用者可以隨意的改變氣冷裝置的噴射角度，使其處於最適合的噴射方位，冷油霧噴向切削區，能夠大大降低刀具與工件之間的摩擦，並且油霧中的細小質量顆粒在高溫作用下發生汽化相變，吸走大量熱量，壓縮空氣也吸走大量的熱量，能夠降低「刀具-工件」和「刀具-切屑」之間產生的摩擦熱，起到抑制溫升、降低刀具磨損，防止粘連和提高工件加工質量的作用。另外，本實用新型中所採用的微量潤滑劑是一種專用的切削油，無礦物油成份，不含游離氯及其衍生物，安全無毒，人體安全性達到最高環保要求，能有效的保護環境，該微量潤滑劑的主要由潤滑劑、抗氧劑、油性劑、抗霧劑、極壓及和防鏽劑等多種功能添加劑及基礎組分組成，該基礎組分為動植物油、合成酯、醇類等，此種微量潤滑劑能生物降解，更符合綠色環保要求。一般一臺電性的加工中心在進行溼切削使，切削液用量高達20-100L/MIN，而本設備用量一般為O. 03-0. 2L/H,而且只要使用得當，加工後的刀具、工件和切削都是乾燥的，避免了後期的處理，清潔和乾淨的切屑經過壓縮後還可以回收使用，完全不汙染環境。當然，以上所述僅為本實用新型的具體實施例而已，並非來限制本實用新型實施範圍，凡依本實用新型申請專利範圍所述構造、特徵及原理所做的等效變化或修飾，均應包括於本實用新型申請專利範圍內。
權利要求1.一種環保切削液噴霧設備，其特徵在於該設備包括氣動脈衝閥(I)、微量油泵(2) 和氣冷裝置(3)，氣動脈衝閥(I)與微量油泵(2)、微量油泵(2)與氣冷裝置(3)之間通過氣管連接；所述的氣動脈衝閥(I)包括一閥體，閥體上開設有進氣通道和出氣通道，閥體上安裝有用於調節出氣速度的氣流調節裝置(12)以及一推動裝置(11)，該推動裝置(11)於閥體內部往復移動以對進氣通道進行開/閉，實現氣體以脈衝形式向微量油泵(2)輸出；所述的微量油泵(2)包括一泵體，泵體設置有進油口(201)、出油(202)、第一氣管口 (203)及第二氣管口(204)，第一氣管口(203)與氣動脈衝閥(I)的出氣通道連接；泵體上還設置有用於調節第一氣管口(203)的氣流量的調節閥(23);泵體前端安裝一調節油量的調節組件(24)；所述的氣冷裝置(3)包括一噴嘴本體，噴嘴本體內部安裝有一旋轉氣流發生器(31)， 噴霧進入噴嘴本體後通過該旋轉氣流發生器(31)形成冷熱兩股氣流並分別從噴嘴本體前端的冷氣出口以及後端的熱氣出口噴出。
2.根據權利要求1所述的一種環保切削液噴霧設備，其特徵在於所述的閥體內部形成安裝推動裝置(11)的安裝位以及一氣腔，所述的進氣通道貫通該安裝位以及氣腔。
3.根據權利要求1所述的一種環保切削液噴霧設備，其特徵在於所述的推動裝置 (11)包括推動杆(111)、推動杆前蓋(113 )、推動杆後蓋(114 )和彈簧(115 )，高壓氣體推動推動裝置(11)前移，推動杆後蓋(114)對氣腔進行密閉；所述的彈簧(115)提供推動裝置(11)後移的恢復力。
4.根據權利要求1所述的一種環保切削液噴霧設備，其特徵在於所述的氣流調節裝置(12)包括調節塊(121)、出氣塊(122)和調節杆(123);出氣塊(122)安裝於調節塊 (121)上方，調節塊(121)上安裝有氣槽和氣槽口，該氣槽口與出氣通道連通；所述的調節塊(121)與調節杆(123)通過盤頭螺釘連接並與調節杆(123)連動。
5.根據權利要求1所述的一種環保切削液噴霧設備，其特徵在於所述的泵體中設置有連通進油口(201)的油腔(21)以及連通油腔(21)和出油口(202)的第一通道(22);所述的第二氣管口(204)與油腔(21)之間通過泵體設置的安裝孔連通，調節組件(24)安裝於該安裝孔中，調節組件(24)中的旋鈕(241)顯露於泵體外；所述的第一氣管口(203)與出油口(201)連通。
6.根據權利要求1所述的一種環保切削液噴霧設備，其特徵在於所述的調節閥(23) 包括固定安裝於泵體上的座體(231)及螺旋相接於座體(231)中的調節杆(232)，該調節杆(232)包括固為一體的施力端(233)、螺旋部(234)及軸體(235)，該軸體(234)末端成型有與所述錐形槽相匹配的錐形面。
7.根據權利要求1所述的一種環保切削液噴霧設備，其特徵在於所述的調節組件 (24)包括與所述安裝孔末端螺旋相接的旋鈕(241)、鑲嵌於安裝孔中並與旋鈕相牴觸的活塞(242)及套接於活塞(242)上的彈簧(243)，該活塞(243)前端穿過所述的油腔(21)並落入所述的第一通道(22)中，活塞(242)前端設置有油槽，令第一通道(22)與所述的出油(202)連通。
8.根據權利要求1所述的一種環保切削液噴霧設備，其特徵在於所述的噴嘴本體內部形成一貫通噴嘴本體的空腔(32)，所述的旋轉氣流發生器(31)下端呈螺旋結構開設有若干旋氣槽(311)，氣體經過旋氣槽(311)形成漩渦氣流進入空腔中；於噴嘴本體的外表面一體成型有若干散熱片(33)。
9.根據權利要求1所述的一種環保切削液噴霧設備，其特徵在於所述氣動脈衝閥(I) 的出氣通道與微量油泵(2)的第一氣管口(203)連通；所述的微量油泵(2)的出油口(202) 與氣冷裝置(3)的進氣口連接。
10.根據權利要求1所述的一種環保切削液噴霧設備，其特徵在於所述的微量油泵(2)的進油口(201)與一油箱(4)連接；所述微量油泵(2)的第二氣管口(204)和氣動脈衝閥(I)的進氣通道與一電磁閥(5 )連接。
專利摘要本實用新型公開一種環保切削液噴霧設備，該設備包括氣動脈衝閥、微量油泵和氣冷裝置，氣動脈衝閥與微量油泵、微量油泵與氣冷裝置之間通過氣管連接；氣動脈衝閥控制氣體的脈衝輸出，微量油泵能夠控制油霧濃度以及氣量，氣冷裝置能夠對油霧進行冷卻最後以極高的速度噴向切削區。微量油泵輸出的油量、氣冷裝置噴出的油量與實際輸送到刀具有起潤滑作用的油量是不同的，使用者能夠調節輸出的油霧用量以及油霧濃度，令使用更切合實際需要。另外本實用新型中所採用的微量潤滑劑是一種專用的切削油，無礦物油成份，不含游離氯及其衍生物，安全無毒，人體安全性達到最高環保要求，有效的保護環境。
文檔編號B05B15/00GK202876994SQ201220585088
公開日2013年4月17日 申請日期2012年11月7日 優先權日2012年11月7日
發明者馮堅 申請人:東莞市亞美精密機械配件有限公司