一种低能耗的低温复合喷雾切削系统技术方案

一种低能耗的低温复合喷雾切削系统，属于机械加工清洁生产技术领域。本实用新型专利技术主要包括过滤减压阀、微细油雾发生装置、低温液体生产装置、低温冷风雾化装置、普通输送管和保温输送管。微细油雾发生装置包括隔板、雾化室、沉淀室、微型油泵和油量控制阀。低温液体生产装置包括储液箱、半导体制冷或制热器、液量控制阀和保温输送管；低温冷风雾化装置包括产生冷风的涡流制冷器和喷头，喷头包括固定片、油雾细管出口、水液细管出口、混合腔和出雾通道。本实用新型专利技术将高性能纯油性植物油基切削油和经冷冻的低温纯净水及低温冷风形成水滴上覆盖一层薄油膜的低温复合型油水雾，高速准确喷至金属切削区，实现有效冷却和润滑的目的。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及机械加工清洁生产
，特别是涉及ー种低能耗的低温复合喷雾切削系统。
技术介绍
机械加工中大量使用金属加工液(油性加工液和水溶性加工液)是为了达到润滑、冷却与洗净的效果。随着现代化加工业的高速发展，水溶性加工液(如乳化液、可溶液和溶解液)的大量循环使用，以及加工废液的大量排放，造成了严重的环境污染问题。加工液中不仅含有对人体有害的硫磺、磷、氯等元素的极压添加剤，而且含有表面活性添加剤，当加工过程中混入细小切屑时，导致加工液中添加物难以分离，成为难于再回收利用的废液。要妥善处理这些切削废液，需要很多的处理设备和大量的处理费用。同时，高速加工中大量循环使用油性加工液(如矿物油和极压油)，使发生火灾的危险加大。随着世界对环境保护越来越重视，切削加工中大量使用加工液的加工方法将会受到种种限制，而加工液的适量化或者完全干式切削方法被希望能够应用于实际加工。较有代表性的为微量润滑喷雾切削技术和低温冷风切削技木。微量润滑喷雾切削技术，喷雾加工法是利用高压气流引导微量切削油对切削区进行喷雾润滑的加工方法。喷雾气流供给切削区，其中的微小油粒子会覆盖刀具、被切削材料和切屑，从而达到切削部的冷却和润滑的目的。作为给油方法，多使用两重软管。中心部的 软管是用来将油泵供给的切削油送到喷嘴的前端，在喷嘴处被外层的高压气体所引导形成油雾供给切削部。现在喷雾加工法多使用植物性切削油，但由于其气化热小，微量油剂无法将大量切削热除去，因此在高速切削加工吋，切削区的温度会急剧上升，使切削油蒸发而失去润滑机能。在切削加工中，影响刀具寿命最主要的因素是切削点产生的切削热。切削运动所需的能量大多用于被切削材料的变形、切断、产生切屑，以及刀具和加工表面产生的摩擦。而这其中的大部分将转变成热能，使被切削材料和刀具的温度上升。刀具温度上升会导致刀具切削刃的软化，从而使刀具磨损加速。在连续切削加工的场合，特别是对高温合金、钛合金特难加工金属的加工场合，因为切削区会产生大量热量，单纯使用微量植物性切削油将很容易导致切削区高温化。因此同时利用水和植物性切削油的复合喷雾加工法是实现了将水的冷却机能配合植物性切削油的润滑机能的加工方法。如果能把水温尽量降低，同时把压缩空气的温度降低，效果会更加明显。低温冷风切削技术，低温风冷切削是采用低温冷风强烈冲刷加工区的ー种方法。它可以显着均匀地降低加工区、刀具及エ件的温度，利用材料的低温脆性，使其在韧性降低、塑性减小的情况下完成切屑和エ件的分离，有效地抑制刀具磨损，提高刀具耐用度，改善已加工表面的加工质量。气体的温度一般可控制在-10°C以下，因此有较强的冷却能力。低温气体比液体更易进入切削区，以及刀具与切屑、刀具与エ件的接触面，増加了冷却效果。这种加工エ艺避免了使用切削液，但不具备有润滑性能，如能在冷风中供给微量高性能切削油，则改善效果更加明显。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是克服上述现有技术的不足，提供ー种低能耗的低温复合喷雾切削系统，该低能耗的低温复合喷雾切削系统提出一种基于把无毒植物油润滑、低温液体汽化降温和低温冷风降温结合起来的能有效降温和润滑的緑色切削エ艺技术，不仅保证了润滑效果，更显著提高了冷却效果；其低温液体和低温冷风的生产成本低，设备制造成本低，且适用地域广泛，适用时间长，实现了南北不同地区高温和低温环境全天候使用。本技术解决其技术问题所采用的技术方案是ー种低能耗的低温复合喷雾切削系统，主要包括过滤减压阀、微细油雾发生装置、低温液体生产装置、低温冷风雾化装置、普通输送管和保温输送管，低温冷风雾化装置和微细油雾发生装置分别通过普通输送管连通过滤减压阀，微细油雾发生装置通过普通输送管连通低温冷风雾化装置，低温液体生产装置通过保温输送管连通低温冷风雾化装置。在上述技术方案中，所述微细油雾发生装置的内腔由隔板分开成为雾化室和沉淀室，在微细油雾发生装置上设置有微细雾化喷头和悬浮油粒子出口，微细雾化喷头设置在雾化室上部，悬浮油粒子出口设置在沉淀室上部，微型油泵和油量控制阀通过管道连通，管道上端连通微细雾化喷头，管道下端与微细油雾发生装置下侧部连接并与连通微细油雾发生装置的内腔底部相连通。进ー步的，所述低温液体生产装置包括储液箱、半导体制冷或制热器、液量控制阀和保温输送管，储液箱通过管道连通半导体制冷或制热器，半导体制冷或制热器通过保温输送管连通液量控制阀，液量控制阀通过保温输送管连通低温冷风雾化装置。进ー步的，所述半导体制冷或制热器包括不锈钢壳体、保温棉、半导体制冷片、半导体制热片和两个散热风扇，保温棉包住不锈钢壳体，半导体制冷片的制冷面紧密接触不锈钢壳体，半导体制冷片的制热面紧密接触散热风扇；半导体制热片的制热面紧密接触不锈钢壳体，半导体制热片的制冷面紧密接触散热风扇；在半导体制冷或制热器上设置有进液口和出液ロ。进ー步的，所述低温冷风雾化装置包括涡流制冷器和雾化喷头，所述喷头包括固定片、油雾细管出口、水液细管出口、混合腔和出雾通道，油雾细管出口和水液细管出口分别通过固定片固定在喷头内；水液细管出口和水液细管连为一体，油雾细管出口和油雾细管连为一体，混合腔和出雾通道连在一起。更进一歩的，所述水液细管出ロ比油雾细管出ロ更靠近喷头的出ロ。更进ー步的，所述不锈钢壳体容纳液体的容量为100 200ml。本技术的有益效果是1、该低能耗的低温复合喷雾切削系统中的微细油雾发生装置产生适量的颗粒度不大于2 μ m的形同烟雾的干雾，并引至低温冷风雾化装置，同时低温液体生产装置利用半导体制冷原理生产低温水液体，并送至低温冷风雾化装置，低温冷风雾化装置利用涡旋制冷原理制造冷风和微细油雾发生装置产生的油雾混合成低温冷风油雾，低温冷风油雾作为气源对由低温液体生产装置送至的低温水液体进行雾化，即可产生颗粒度为100 μ m左右的水雾。根据油脂化学、界面化学反应原理，油分子具有亲水基(阴离子)和疏水基(阳离子)，油分子一个ー个并排吸附在水的表面上。由于油分子的扩、张性，成千上万个直径较小的油分子吸附的结果是使直径相对较大水分子表面上形成ー层薄油膜。当低温油雾喷至切削区时，最初到达エ件表面的油膜，起到充分的润滑和減磨作用，从而可产生良好的润滑效果。又由于低温水滴进入切削区后，吸收切削热后形成汽化中心，微小液滴迅速沸腾、汽化、气泡脱离，并且带动雾滴液体剧烈翻动，使雾滴进ー步汽化，带走大量热量，细小水珠产生汽化相变，变成蒸汽，提高了散热能力。而油剂吸附在加工表面上，起到较好的润滑和防锈效果。同吋，由于形成水滴的是由经过降温的低温水液体形成的，离水的汽化温度100°c比常温水的温差更大，从而吸收的热量更多。此外，低温冷风对切削区进行冲刷，起到冷风切削的作用。因此，降温作用有低温水雾汽化吸热、冷风直接降温和油膜降低磨摩热的三重降温效果相叠加，比普其它降温效果 更为显着。该低能耗的低温复合喷雾切削系统提出一种基于把无毒植物油润滑、低温液体汽化降温和低温冷风降温结合起来的能有效降温和润滑的緑色切削エ艺技术，不仅保证了润滑效果，更显著提高了冷却效果。2、该低能耗的低温复合喷雾切削系统其低温液体和低温冷风的生产成本低，且设备制造成本低廉。3、该低能耗的低温复合喷雾切削系统适用地域广泛，适用时间长，实现了南北不本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.ー种低能耗的低温复合喷雾切削系统，其特征在于包括过滤减压阀(2)、微细油雾发生装置(4)、低温液体生产装置￠)、低温冷风雾化装置(3)、普通输送管(I)和保温输送管(5)，低温冷风雾化装置(3)和微细油雾发生装置(4)分别通过普通输送管(I)连通过滤减压阀(2)，微细油雾发生装置(4)通过普通输送管(I)连通低温冷风雾化装置(3)，低温液体生产装置(6)通过保温输送管(5)连通低温冷风雾化装置(3)。2.根据权利要求I所述的ー种低能耗的低温复合喷雾切削系统，其特征在于所述微细油雾发生装置(4)的内腔由隔板(9)分开成为雾化室(11)和沉淀室(8)，在微细油雾发生装置(4)上设置有微细雾化喷头(12)和悬浮油粒子出口(7)，微细雾化喷头(12)设置在雾化室(11)上部，悬浮油粒子出口(7)设置在沉淀室(8)上部，微型油泵(15)和油量控制阀(14)通过管道连通，管道上端连通微细雾化喷头(12)，管道下端与微细油雾发生装置(4)下侧部连接并与连通微细油雾发生装置(4)的内腔底部相连通。3.根据权利要求I或2所述的ー种低能耗的低温复合喷雾切削系统，其特征在于所述低温液体生产装置(6)包括储液箱(18)、半导体制冷或制热器(19)、液量控制阀(20)和保温输送管(5)，储液箱(18)通过管道连通半导体制冷或制热器(19)，半导体制冷或制热器(19)通过保温输送管(5)连通液量控制阀(20)，液量控制阀(20)通过保温输送管(5)连通低温冷风雾...

【专利技术属性】
技术研发人员：熊伟强，
申请(专利权)人：东莞市安默琳节能环保技术有限公司，
类型：实用新型
国别省市：