一种切削液用的杀菌过滤装置及其方法

技术领域

本发明属于切削液处理设备的技术领域，特别是涉及一种切削液用的杀菌过滤装置及其方法。

背景技术

切削液在金属切削、磨削加工过程中，用来冷却和润滑刀具和加工件的工业介质，切削液中包括了大量的有机物，而这些有机物容易滋生大量的细菌，细菌的滋生会导致切削液发臭变质，危害工人的健康，并导致切削液的润滑性能大大降低，造成加工表面不良及刀具使用寿命缩短。

发明内容

本发明为解决上述背景技术中存在的技术问题，提供一种切削液用的杀菌过滤装置及其方法。

本发明采用以下技术方案：一种切削液用的杀菌过滤装置，包括：

机架，所述机架的内部为中空结构；

一级过滤机构、二级过滤机构和三级过滤机构并列设置在所述机架的内部；

其中，所述一级过滤机构用于消除异味和有害气体；

所述二级过滤机构用于去密度大的杂质，所述三级过滤机构用于去除密度小的杂质。

在进一步的实施例中，所述一级过滤机构包括：

吸附塔，竖向固定在所述机架的内部；

第一进液口，开设在所述吸附塔的底端；

排气口，开设在所述吸附塔的顶端；

第一排液口，设置在第一排气口与第一排液口之间；

填料，沿所述吸附塔的轴向填充在所述吸附塔的内部，所述填料位于第一进液口和第一排液口之间；

所述填料由吸附剂冲压制备而成。

在进一步的实施例中，定义所述填料的厚度为

在进一步的实施例中，所述吸附剂包括质量比为1:1的吸附剂A和吸附剂B；

所述吸附剂A的化学式如下：

所述吸附剂B的化学式如下：

吸附剂A和吸附B在吸附时的原理如下：

在进一步的实施例中，所述二级过滤机构包括：

壳体，所述壳体的顶部开设有第二进液口；所述壳体的底部开设有第二排液口；

分隔板，固定在所述壳体的底部；

滤芯，若干个，并列的竖向穿插在所述分隔板上；所述滤芯的顶部为密封结构，所述滤芯的底部为敞口结构；

其中，位于分隔板上方的滤芯通过滤芯壁实现滤芯内部与壳体内部的连通；位于分隔板下方的滤芯通过滤芯的底部与第二排液口连通。

在进一步的实施例中，所述滤芯包括：

弯折板，若干个；所述弯折板的横截面为V字型；相邻两个弯折板的连接端首尾对接构成一个柱体；

滤孔，若干个；所述滤孔开设在所述弯折板上。

在进一步的实施例中，所述三级过滤机构包括：

罐体，所述罐体的顶部设置有第三进液口，所述罐体的底部设置有第三排液口；

搅拌组件，部分位于所述罐体内部；

充气孔，设置在所述罐体的一侧；充气孔被罐体内部的液体淹没。

在进一步的实施例中，所述搅拌组件包括：

搅拌轴，设置在所述搅拌轴底部的旋转盘，倾斜设置在所述旋转盘下表面处的若干个凸块；

所述搅拌轴与驱动电机通过带轮、传动带传动连接。

使用如上所述的一种切削液用的杀菌过滤装置的方法，具体包括以下步骤：

步骤一、将切削液由第一进液口进入到吸附塔的内部，位于吸附塔内的切削液经过填料从下向上流动，最后液体从第一排液口排出，有害气体从排气口排出，异味被填料吸附；

步骤二、从第一排液口排出的液体由第二进液口进入到壳体内部进行二次过滤，过滤到大密度的颗粒；液体从第二排液口排出；

步骤三、从第二排液口排出的液体由第三进液口进入到罐体的内部，罐体内的搅拌组件工作，同时通过冲气孔冲入臭氧，在臭氧和搅拌的作用下液体产生气泡，则密度小的颗粒固着于气泡至上浮出液体的表面；

步骤四、停止通入氧气和搅拌，将浮在液体表面的泡沫产品刮除，去除小密度的颗粒。

本发明的有益效果：本发明采用三级过滤机构，依次实现对异味、有害气体，密度大的颗粒和密度小的颗粒进行有效的过滤或者吸收，避免切削液因细菌的滋生出现发臭变质的现象，并增通过除杂延长切削液的使用寿命，降低了切削液的使用成本。

附图说明

图1为本发明的切削液用的杀菌过滤装置的结构示意图。

图2为本发明中的二级过滤机构的剖视图。

图3为本发明中的三级过滤机构的结构示意图。

图4为二级过滤机构中的滤芯的侧视图。

图1至图4中的各标注为：一级过滤机构1、二级过滤机构2、三级过滤机构3、吸附塔101、第一进液口102、排气口103、第一排液口104、壳体201、分隔板202、滤芯203、弯折板204、罐体301、第三进液口302、第三排液口303、充气孔304、搅拌轴305。

具体实施方式

下面将结合附图和实施例，对本发明技术方案进行清楚、完整的描述。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

切削液中含有大量细菌，切削液中的细菌主要有耗氧菌和厌氧菌。耗氧菌生活在有矿物质的环境中，如水、切削液的浓缩液和机床漏出的油中，在有氧条件下，每 20～30min分裂为二。而厌氧菌生存在没有氧气的环境中，每小时分裂为二，代谢释放出二氧化硫，有臭鸡蛋味，切削液变黑。当切削液中的细菌大于106时，切削液就会变臭。因此不仅仅会影响到工人的健康，同时还会影响到切削液的使用寿命。

发明人为解决上述背景技术中存在的技术问题，提供一种切削液用的杀菌过滤装置，包括：一级过滤机构1、二级过滤机构2、三级过滤机构3、吸附塔101、第一进液口102、排气口103、第一排液口104、壳体201、分隔板202、滤芯203、弯折板204、罐体301、第三进液口302、第三排液口303、充气孔304、搅拌轴305。

一种切削液用的杀菌过滤装置，包括：

机架，所述机架的内部为中空结构；

一级过滤机构、二级过滤机构和三级过滤机构并列设置在所述机架的内部；

其中，所述一级过滤机构用于消除异味和有害气体；

所述二级过滤机构用于去密度大的杂质，所述三级过滤机构用于去除密度小的杂质。

在进一步的实施例中，所述一级过滤机构包括：

吸附塔，竖向固定在所述机架的内部；

第一进液口，开设在所述吸附塔的底端；

排气口，开设在所述吸附塔的顶端；

第一排液口，设置在第一排气口与第一排液口之间；

填料，沿所述吸附塔的轴向填充在所述吸附塔的内部，所述填料位于第一进液口和第一排液口之间；

所述填料由吸附剂冲压制备而成。

在进一步的实施例中，定义所述填料的厚度为

在进一步的实施例中，所述吸附剂包括质量比为1:1的吸附剂A和吸附剂B；

所述吸附剂A的化学式如下：

所述吸附剂B的化学式如下：

吸附剂A和吸附B在吸附时的原理如下：

在进一步的实施例中，所述二级过滤机构包括：

壳体，所述壳体的顶部开设有第二进液口；所述壳体的底部开设有第二排液口；

分隔板，固定在所述壳体的底部；

滤芯，若干个，并列的竖向穿插在所述分隔板上；所述滤芯的顶部为密封结构，所述滤芯的底部为敞口结构；

其中，位于分隔板上方的滤芯通过滤芯壁实现滤芯内部与壳体内部的连通；位于分隔板下方的滤芯通过滤芯的底部与第二排液口连通。

在进一步的实施例中，所述滤芯包括：

弯折板，若干个；所述弯折板的横截面为V字型；相邻两个弯折板的连接端首尾对接构成一个柱体；

滤孔，若干个；所述滤孔开设在所述弯折板上。

在进一步的实施例中，所述三级过滤机构包括：

罐体，所述罐体的顶部设置有第三进液口，所述罐体的底部设置有第三排液口；

搅拌组件，部分位于所述罐体内部；

充气孔，设置在所述罐体的一侧；充气孔被罐体内部的液体淹没。

在进一步的实施例中，所述搅拌组件包括：

搅拌轴，设置在所述搅拌轴底部的旋转盘，倾斜设置在所述旋转盘下表面处的若干个凸块；

所述搅拌轴与驱动电机通过带轮、传动带传动连接。

使用如上所述的一种切削液用的杀菌过滤装置的方法，具体包括以下步骤：

步骤一、将切削液由第一进液口进入到吸附塔的内部，位于吸附塔内的切削液经过填料从下向上流动，最后液体从第一排液口排出，有害气体从排气口排出，异味被填料吸附；

步骤二、从第一排液口排出的液体由第二进液口进入到壳体内部进行二次过滤，过滤到大密度的颗粒；液体从第二排液口排出；

步骤三、从第二排液口排出的液体由第三进液口进入到罐体的内部，罐体内的搅拌组件工作，同时通过冲气孔冲入臭氧，在臭氧和搅拌的作用下液体产生气泡，则密度小的颗粒固着于气泡至上浮出液体的表面；

步骤四、停止通入氧气和搅拌，将浮在液体表面的泡沫产品刮除，去除小密度的颗粒。

如图1所述，所述一级过滤机构1、二级过滤机构2和三级过滤机构3按顺序并列的设置在所述机架的内部，且首尾相通。其中，所述一级过滤机构1用于消除异味和有害气体，所述二级过滤机构2用于去密度大的杂质，所述三级过滤机构3用于去除密度小的杂质。在本实施例中，定义密度大于切削液的密度的颗粒为大颗粒，密度小于切削密度的颗粒为小颗粒。

为了能够有效的吸附臭气（二氧化硫）和排出有害气体，所述一级过滤机构1包括：吸附塔101、第一进液口102、排气口103、第一排液口104和填料。其中，所述吸附塔101固定在所述机架的内部，所述第一进液口102设置在所述吸附塔101的底端，所述排气口103设置在所述吸附塔101的顶端，所述第一排液口104设置在第一排气口103与第一排液口104之间。填料沿所述吸附塔101的轴向固定在所述吸附塔101的内部，所述填料位于第一进液口102和第一排液口104之间；所述填料由吸附剂冲压成型，为柱体。

本实施例中的一级过滤机构1的工作流程如下：切削液从第一进液口102进入到吸附塔101的内部，从下至上流动，在流动的过程中依次经流填料、第一排液口104，填料吸附切削液中的二氧化硫去除臭气，其他液体则从第一排液口104排出，其他气体在水流的滚动下产生波动上升，最终从第一排气口103排出。

为了能过更好的除臭、吸附二氧化硫，所述填料的高度满足以下需求：定义所述填料的厚度为δ，填料的直径为D，δ与D之间的关系如下：

在降低使用成本的同时，又能保证具有较强的吸附力限定出δ的最佳值。若δ小于上述比值，则将导致吸附的力度不够，同时会因为质量较或者厚度不够，直接导致填料被液体冲走或者冲破；δ大于上述比值，则增加了工件的制作成本影响液体的流量，降低流动性。

从填料本身材质出发，即需要有一定的吸附能力，有需要有较强的强度，故所述吸附剂包括质量比为1:1的吸附剂A和吸附剂B；

所述吸附剂A的化学式如下：

所述吸附剂B的化学式如下：

在压制成型时，因为吸附剂A与吸附剂B的相似性，故两种吸附剂相互作用，之间产生共性增加粘结力，同时

经过一级过滤机构1处理的气体进入到二级过滤机构2内，所述二级过滤机构2包括：壳体201、分隔板202和滤芯203。所述壳体201的顶部开设有第二进液口；所述壳体201的底部开设有第二排液口。所述滤芯203为3-4个，并列的竖向穿插在所述分隔板202上。为了控制切削液的流径，故所述滤芯203的顶部为密封结构，所述滤芯203的底部为敞口结构。

同时，位于分隔板202上方的滤芯203通过滤芯203壁实现滤芯203内部与壳体201内部的连通；位于分隔板202下方的滤芯203通过滤芯203的底部与第二排液口连通。

本实施例中的二级过滤机构2的工作原理如下：切削液通过第二进液口进入到壳体201的内部，因为滤芯203的顶部为密封结构且分隔板202与滤芯203底部之间同样为密封连接，因此位于壳体201内部的切削液通过滤芯203的侧壁流向滤芯203的内部，在这个过程中实现大颗粒的过滤，然后从滤芯203内部直接向下流动，因为位于分隔板202下方的滤芯203通过滤芯203的底部与第二排液口连通，故位于滤芯203内的切削液从第二排液口排出。

为了增加过滤面积，故所述滤芯203包括：弯折板204，若干个；所述弯折板204的横截面为V字型；相邻两个弯折板204的连接端首尾对接构成一个柱体；滤孔，若干个；所述滤孔开设在所述弯折板204上。

在上述结构中，首尾相连的V字型弯折板204构成的柱体，从外侧看相邻的弯折板204之间是留有预留空间的，该预留空间呈V字形，则用于将较大的颗粒卡在V字形的预留空间内，避免造成对滤孔的堵塞。而其他大于滤孔的颗粒则被滤孔过滤掉。

经过一级、二级过滤机构2处理的切削液需要对密度小的颗粒进行分离，通过三级过滤机构3来实现，所述三级过滤机构3包括：罐体301，所述罐体301的顶部设置有第三进液口302，所述罐体301的底部设置有第三排液口303；搅拌组件，部分位于所述罐体301内部；充气孔304，设置在所述罐体301的一侧；充气孔304被罐体301内部的液体淹没。所述充气孔304用于向罐体301的内部冲入氮气。搅拌组件包括：搅拌轴305，设置在所述搅拌轴305底部的旋转盘，倾斜设置在所述旋转盘下表面处的若干个凸块；所述搅拌轴305与驱动电机通过带轮、传动带传动连接。

在本实施例中，所述三级过滤机构3的工作原理如下：液体由第三进液口302进入到罐体301的内部，罐体301内的搅拌组件工作，同时通过冲气孔冲入臭氧，在臭氧和搅拌的作用下液体产生气泡，则密度小的颗粒固着于气泡至上浮出液体的表面；切削液保留在气泡的底部，达到密度小的颗粒与切削液的分离。停止通入氧气和搅拌，将浮在液体表面的泡沫产品刮除，去除小密度的颗粒。

一种切削液用的杀菌过滤装置的方法，具体包括以下步骤：

步骤一、将切削液由第一进液口102进入到吸附塔101的内部，位于吸附塔101内的切削液经过填料从下向上流动，最后液体从第一排液口104排出，有害气体从排气口103排出，异味被填料吸附：切削液从第一进液口102进入到吸附塔101的内部，从下至上流动，在流动的过程中依次经流填料、第一排液口104，填料吸附切削液中的二氧化硫去除臭气，其他液体则从第一排液口104排出，其他气体在水流的滚动下产生波动上升，最终从第一排气口103排出。

步骤二、从第一排液口104排出的液体由第二进液口进入到壳体201内部进行二次过滤，过滤到大密度的颗粒；液体从第二排液口排出：切削液通过第二进液口进入到壳体201的内部，因为滤芯203的顶部为密封结构且分隔板202与滤芯203底部之间同样为密封连接，因此位于壳体201内部的切削液通过滤芯203的侧壁流向滤芯203的内部，在这个过程中实现大颗粒的过滤，然后从滤芯203内部直接向下流动，因为位于分隔板202下方的滤芯203通过滤芯203的底部与第二排液口连通，故位于滤芯203内的切削液从第二排液口排出。

步骤三、从第二排液口排出的液体由第三进液口302进入到罐体301的内部，罐体301内的搅拌组件工作，同时通过冲气孔冲入臭氧，在臭氧和搅拌的作用下液体产生气泡，则密度小的颗粒固着于气泡至上浮出液体的表面；

步骤四、停止通入氧气和搅拌，将浮在液体表面的泡沫产品刮除，去除小密度的颗粒。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。