一种低温微磨料气射流机床磨料回收系统技术方案

一种低温微磨料气射流机床磨料回收系统，其特征是它包括：干燥空气发生部分、低温射流发生部分、大颗粒废料回收部分、空气净化部分、净化空气再利用部分、磨料回收再利用部分；本发明专利技术不仅能够对低温微磨料气射流机床在加工高分子聚合物等弹塑性材料时所产生的磨料进行回收再利用，而且还能够将净化后的空气进行再利用，更加经济、环保。

【技术实现步骤摘要】
一种低温微磨料气射流机床磨料回收系统
本专利技术涉及一种磨料精加工技术，尤其是一种低温磨料精加工技术，具体地说是一种低温微磨料气射流机床磨料回收系统。
技术介绍
磨料气射流加工是在传统喷砂加工工艺基础上发展起来的一种新型微细加工技术。磨料气射流加工特别适合于对高硬度金属材料和高脆性非金属材料的局部加工，如对硅、锗、玻璃、陶瓷和石英等材料上的窄槽等结构形状的局部加工。陶瓷材料由于其自身的局限性，在某些场合并不适用。如陶瓷材料缺乏光学透明性，以及其有限的生物相容性因而在生物医学中的应用受限。基于此，人们开始用高分子聚合物材料来替代陶瓷材料。在常温下使用磨料气射流对高分子聚合物材料进行加工，由于高分子聚合物材料多为弹塑性，会发生磨料嵌入，致使加工效率极低。经研究发现，在低温下对高分子聚合物材料进行磨料气射流加工，磨料嵌入相比于常温下显著降低，加工效率极大地提高。基于此，设计了一种低温微磨料气射流机床。而在加工过程中能否对所产生的磨料进行高效回收，决定了这种加工方法的经济性和环保性。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对粒径分布均匀的氧化铝磨料成本高，用于低温射流时必须加以回收利用的问题，设计一种低温微磨料气射流机床磨料回收系统，通过该磨料回收系统不仅能够对低温微磨料气射流机床在加工高分子聚合物等弹塑性材料时所产生的磨料进行回收再利用，而且还能够将净化后的空气进行再利用，使这种加工方法更加经济、环保。本专利技术的技术方案是：一种低温微磨料气射流机床磨料回收系统，其特征是它包括：一干燥空气发生部分：所述的干燥空气发生部分包括空气压缩机1、调压阀2、空气干燥机3、储气罐4，储气罐4的第一出气口连接喷砂机6，第二出气口连接旋风分离器18，该部分能够产生压力稳定的干燥空气流；一低温射流发生部分：所述的低温射流发生部分包括磨料筒5、喷砂机6、磨料通止阀7、冷却器8、射流喷嘴9，磨料筒5安装在喷砂机6上，冷却器8利用液氮对射流进行冷却，产生低温微磨料气射流，从射流喷嘴9中射出加工高分子聚合物等弹塑性材料；一大颗粒废料回收部分：所述的大颗粒废料回收部分包括漏斗10、粗筛网12、大颗粒废料电磁阀13、定时器14、大颗粒废料收集箱15，漏斗10中和大颗粒废料收集箱15中分别安装有粗筛网12，其中粗筛网12在漏斗10中是倾斜安装的，漏斗10的中部和大颗粒废料收集箱15的顶部通过管道连接，该管道上安装有大颗粒废料电磁阀13，大颗粒废料电磁阀13与定时器14电性连接，漏斗10的底部和大颗粒废料收集箱15的底部同样通过管道连接，该部分利用粗筛网12将加工过程中产生的大颗粒废料与较细的磨料、切屑等物质进行分离，分离后的磨料、切屑等物质掉落在管道中，通过干燥空气发生部分产生的空气流进入到旋风分离器18中；一空气净化部分：所述的空气净化部分包括旋风分离器18、静电除尘器19、关风器31，旋风分离器18能够将磨料、切屑等物质与悬浮在空气中的粉尘进行分离，带有粉尘的空气从旋风分离器18中出来后进入静电除尘器19中，经过静电吸附除尘后的空气中不再含有粉尘，实现净化，分离后的磨料、切屑等物质从旋风分离器18的底部掉落到磨料回收管道中，通过静电除尘器19净化后的空气流进入到重力分离器23中，关风器31安装在旋风分离器18的底部，它能够防止管道中的空气流反流进旋风分离器18中；一净化空气再利用部分：所述的净化空气再利用部分包括干燥空气通止阀20、风扇21、导气罩22，空气净化部分出来的净化干燥空气流能够直接进入到机床的加工部位，通过风扇21和导气罩22对加工环境进行干燥防止低温加工时结冰，实现净化空气再利用；一磨料回收再利用部分：所述的磨料回收再利用部分包括重力分离器23、磨料分离器24、细筛网25、切屑收集箱26、磨料收集箱27、细磨料收集箱28、磨料补充电磁阀29、磨料位置传感器30，重力分离器23与切屑收集箱26通过管道连接，细筛网25倾斜安装在磨料分离器24中，磨料分离器24通过管道分别与重力分离器23、磨料收集箱27以及细磨料收集箱28相连接，磨料收集箱27与磨料筒5通过管道连接，该管道上安装有磨料补充电磁阀29，磨料补充电磁阀29与磨料位置传感器30电性连接，磨料位置传感器30安装在磨料筒5上，重力分离器23通过密度差将磨料和混在其中的切屑进行分离，磨料分离器24中的细筛网25能够进一步将正常的磨料和因为加工而发生破碎的细磨料进行分离，分离后的正常磨料能够沿着倾斜细筛网25进入到磨料收集箱27中，再根据磨料筒5中剩余磨料的量进行磨料补充，实现磨料的回收与再利用。所述的漏斗10的底部和储气罐4的第二出气口均安装有单向阀17。所述的漏斗10、大颗粒废料收集箱15、磨料分离器24、磨料收集箱27的底部均采用锥形设计。所述的粗筛网12和细筛网25上均安装有振动电机11，振动电机11能够使筛网震动从而提高筛选的效率。所述的定时器14会控制大颗粒废料电磁阀13每隔五分钟开启一次，让漏斗10中的大颗粒废料沿着倾斜粗筛网12进入到大颗粒废料收集箱15中，实现对大颗粒废料的回收。所述的大颗粒废料收集箱15中的粗筛网12能够将进入到大颗粒废料收集箱15中的大颗粒废料进行二次筛选，提高磨料的回收利用率。所述的大颗粒废料收集箱15、切屑收集箱26、磨料收集箱27、细磨料收集箱28上均安装有收集箱传感器16，当收集箱收集满时，收集箱传感器16会报警。所述的旋风分离器18适用于分离直径为5μm以上的颗粒，故本磨料回收系统所适用的磨料粒径回收范围是5μm以上。所述的磨料补充电磁阀29会受到磨料位置传感器30的控制，当磨料筒5中的磨料不足四分之一时，磨料位置传感器30会控制磨料补充电磁阀29打开，将磨料收集箱27中回收的磨料补充进去；当磨料筒5中的磨料超过四分之三时，磨料位置传感器30会控制磨料补充电磁阀29关闭，停止磨料的补充。本专利技术的有益效果：本专利技术不仅能够对低温微磨料气射流机床在加工高分子聚合物等弹塑性材料时所产生的磨料进行回收再利用，而且还能够将净化后的空气进行再利用，同时合理地处理了除磨料以外的其它废料，使这种加工方法更加经济、环保。附图说明图1是本专利技术的结构示意图。图中：1、空气压缩机；2、调压阀；3、空气干燥机；4、储气罐；5、磨料筒；6、喷砂机；7、磨料通止阀；8、冷却器；9、射流喷嘴；10、漏斗；11、振动电机；12、粗筛网；13、大颗粒废料电磁阀；14、定时器；15、大颗粒废料收集箱；16、收集箱传感器；17、单向阀；18、旋风分离器；19、静电除尘器；20、干燥空气通止阀；21、风扇；22、导气罩；23、重力分离器；24、磨料分离器；25、细筛网；26、切屑收集箱；27、磨料收集箱；28、细磨料收集箱；29、磨料补充电磁阀；30、磨料位置传感器；31、关风器。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步的说明。如图1所示。一种低温微磨料气射流机床磨料回收系统，包括干本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种低温微磨料气射流机床磨料回收系统，其特征是它包括：/n一干燥空气发生部分：所述的干燥空气发生部分包括空气压缩机（1）、调压阀（2）、空气干燥机（3）、储气罐（4），空气压缩机（1）通过调压阀（2）与空气干燥机（3）的输入口相连，空气干燥机（3）的输出口与储气罐（4）的输入口相连，储气罐（4）的第一出气口连接喷砂机（6），第二出气口连接旋风分离器（18），该部分能够产生压力稳定的干燥空气流；/n一低温射流发生部分：所述的低温射流发生部分包括磨料筒（5）、喷砂机（6）、磨料通止阀（7）、冷却器（8）、射流喷嘴（9），磨料筒（5）安装在喷砂机（6）上，磨料通止阀（7）、和冷却器（8）安装在磨料输送管路上，磨料通止阀（7）靠近喷砂机（6）安装且位于冷却器（8）外部，冷却器（8）利用液氮对输送管路中的磨料射流进行冷却，产生低温微磨料气射流并从磨料输送管路出口端安装的射流喷嘴（9）中射出；/n一大颗粒废料回收部分：所述的大颗粒废料回收部分包括漏斗（10）、粗筛网（12）、大颗粒废料电磁阀（13）、定时器（14）、大颗粒废料收集箱（15），漏斗（10）中和大颗粒废料收集箱（15）中分别安装有粗筛网（12），其中粗筛网（12）在漏斗（10）中是倾斜安装的，漏斗（10）的中部和大颗粒废料收集箱（15）的顶部通过管道连接，该管道上安装有大颗粒废料电磁阀（13），大颗粒废料电磁阀（13）与定时器（14）电气连接，漏斗（10）的底部和大颗粒废料收集箱（15）的底部同样通过管道连接，该部分利用粗筛网（12）将加工过程中产生的大颗粒废料与较细的磨料、切屑进行分离，分离后的较细的磨料、切屑掉落在管道中，通过干燥空气发生部分产生的空气流进入到旋风分离器（18）中；/n一空气净化部分：所述的空气净化部分包括旋风分离器（18）、静电除尘器（19）、关风器（31），旋风分离器（18）能够将磨料、切屑与悬浮在空气中的粉尘进行分离，带有粉尘的空气从旋风分离器（18）中出来后进入静电除尘器（19）中，经过静电吸附除尘后的空气中不再含有粉尘，实现净化，分离后的磨料、切屑从旋风分离器（18）的底部掉落到磨料回收管道中，通过静电除尘器（19）净化后的空气流进入到重力分离器（23）中，关风器（31）安装在旋风分离器（18）的底部，它能够防止管道中的空气流反流进旋风分离器（18）中；/n一净化空气再利用部分：所述的净化空气再利用部分包括干燥空气通止阀（20）、风扇（21）、导气罩（22），空气净化部分出来的净化干燥空气流能够直接进入到机床的加工部位，通过风扇（21）和导气罩（22）对加工环境进行干燥防止低温加工时结冰，实现净化空气再利用；/n一磨料回收再利用部分：所述的磨料回收再利用部分包括重力分离器（23）、磨料分离器（24）、细筛网（25）、切屑收集箱（26）、磨料收集箱（27）、细磨料收集箱（28）、磨料补充电磁阀（29）、磨料位置传感器（30），重力分离器（23）与切屑收集箱（26）通过管道连接，细筛网（25）倾斜安装在磨料分离器（24）中，磨料分离器（24）通过管道分别与重力分离器（23）、磨料收集箱（27）以及细磨料收集箱（28）相连接，磨料收集箱（27）与磨料筒（5）通过管道连接，该管道上安装有磨料补充电磁阀（29），磨料补充电磁阀（29）与磨料位置传感器（30）电气连接，磨料位置传感器（30）安装在磨料筒（5）上，重力分离器（23）通过密度差将磨料和混在其中的切屑进行分离，磨料分离器（24）中的细筛网（25）能够进一步将正常的磨料和因为加工而发生破碎的细磨料进行分离，分离后的正常磨料能够沿着倾斜细筛网（25）进入到磨料收集箱（27）中，再根据磨料筒（5）中剩余磨料的量进行磨料补充，实现磨料的回收与再利用。/n...

【技术特征摘要】
1.一种低温微磨料气射流机床磨料回收系统，其特征是它包括：
一干燥空气发生部分：所述的干燥空气发生部分包括空气压缩机（1）、调压阀（2）、空气干燥机（3）、储气罐（4），空气压缩机（1）通过调压阀（2）与空气干燥机（3）的输入口相连，空气干燥机（3）的输出口与储气罐（4）的输入口相连，储气罐（4）的第一出气口连接喷砂机（6），第二出气口连接旋风分离器（18），该部分能够产生压力稳定的干燥空气流；
一低温射流发生部分：所述的低温射流发生部分包括磨料筒（5）、喷砂机（6）、磨料通止阀（7）、冷却器（8）、射流喷嘴（9），磨料筒（5）安装在喷砂机（6）上，磨料通止阀（7）、和冷却器（8）安装在磨料输送管路上，磨料通止阀（7）靠近喷砂机（6）安装且位于冷却器（8）外部，冷却器（8）利用液氮对输送管路中的磨料射流进行冷却，产生低温微磨料气射流并从磨料输送管路出口端安装的射流喷嘴（9）中射出；
一大颗粒废料回收部分：所述的大颗粒废料回收部分包括漏斗（10）、粗筛网（12）、大颗粒废料电磁阀（13）、定时器（14）、大颗粒废料收集箱（15），漏斗（10）中和大颗粒废料收集箱（15）中分别安装有粗筛网（12），其中粗筛网（12）在漏斗（10）中是倾斜安装的，漏斗（10）的中部和大颗粒废料收集箱（15）的顶部通过管道连接，该管道上安装有大颗粒废料电磁阀（13），大颗粒废料电磁阀（13）与定时器（14）电气连接，漏斗（10）的底部和大颗粒废料收集箱（15）的底部同样通过管道连接，该部分利用粗筛网（12）将加工过程中产生的大颗粒废料与较细的磨料、切屑进行分离，分离后的较细的磨料、切屑掉落在管道中，通过干燥空气发生部分产生的空气流进入到旋风分离器（18）中；
一空气净化部分：所述的空气净化部分包括旋风分离器（18）、静电除尘器（19）、关风器（31），旋风分离器（18）能够将磨料、切屑与悬浮在空气中的粉尘进行分离，带有粉尘的空气从旋风分离器（18）中出来后进入静电除尘器（19）中，经过静电吸附除尘后的空气中不再含有粉尘，实现净化，分离后的磨料、切屑从旋风分离器（18）的底部掉落到磨料回收管道中，通过静电除尘器（19）净化后的空气流进入到重力分离器（23）中，关风器（31）安装在旋风分离器（18）的底部，它能够防止管道中的空气流反流进旋风分离器（18）中；
一净化空气再利用部分：所述的净化空气再利用部分包括干燥空气通止阀（20）、风扇（21）、导气罩（22），空气净化部分出来的净化干燥空气流能够直接进入到机床的加工部位，通过风扇（21）和导气罩（22）对加工环境进行干燥防止低温加工时结冰，实现净化空气再利用；
一磨料回收再利用部分：所述的磨料回收再利用部分包括重力分离器（23）、磨料分离器（24）、细筛网（25）、切屑收集箱（26）、磨料收集箱（27）、细磨料收集箱（28）、磨料补充电磁阀（29）、磨料位置传感器（30），重力分离器（23）与切屑收集箱（26）通过管道连接，细筛网...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙玉利，钱炳坤，张桂冠，左敦稳，孙淑琴，
申请(专利权)人：南京航空航天大学，南京航太机电有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32