通过典型专利浅谈脏液收集技术的主要技术分支

曹晓兴

摘要：专利是以技术为基础，以经济为目的，以法律为保障的信息公开。技术公开是专利的基础职能，我们可以通过专利文献来分析了解某一技术领域的技术发展状况。脏液收集是机床冷却液回收的第一个环节，本文通过对脏液收集领域典型专利的介绍，能够使读者对该技术领域的主要技术分支有一个全面的了解。

关键词：专利;冷却液回收;脏液收集;技术分支

中国制造2025，是我国政府实施制造强国战略第一个十年的行动纲领。而高端数控机床是中国制造中最为重要的组成部分，制造强国离不开各种设备和机械，而机床是机械之母。随着机床主轴的转速的提高，机床发热也同样增加，相伴而来的，冷却技术逐渐受到人们的重视，机床的运行过程中要使用大量的冷却液，成本高昂，为了降低冷却液费用，冷却液回收技术得到了发展。机床在工作过程中会有大量的导轨油、主轴油、液压油以及加工过程中的固体废物、铁屑、粉末、灰尘等各种杂质混入切削液，切削液要回收利用首先需要将污染的切削液进行收集。所谓脏液收集就是将混合了切屑、油液等杂质的冷却液集中到一起，脏液收集是冷却液回收的第一个环节，脏液收集的良好实施才能顺利完成之后的分离、回收。冷却液回收的脏液收集涉及多种形式，现就其各个分支进行详细介绍，以期能够明了现有技术中脏液收集技术的发展状态。

1、重力收集

重力收集是通过切削液以及切削液中杂质的重力向下输送，切削液经过切削液喷头喷射到工件或者刀具或者工件与刀具接触处后，通过设置在加工工件周围的防护罩以及工作台下部的集液槽进行集聚，集聚后通常采用具有倾斜面的收集器导入回收箱或者回收车中，这是使用后的切削液的主要收集方式。重力收集技术的典型专利如下：公开号为CN201592020U^【1】，发明名称为一种切削液的过滤装置;公开号为CN203557194U^【2】、发明名称为数控铣床的切屑与冷却液回收处理装置。

2、外力收集

由于工件材料不同，在切削过程中的产生变形程度也就不尽相同，其切屑类型也多种多样，切削加工过程中，切削液使用后混杂了切屑并会在集液槽内堆积，这种情况需要输送装置才能够将混杂切屑的切削液输送排出后进行收集，按切屑的输送难易及形状将切屑分为条状切屑、中短碎屑及颗粒状碎屑三大类。它们在输送过程中各有特性，需要不同类型的排屑机完成输送。按其材质可分钢屑、铸铁屑、铝屑、铜屑等，其中铸铁屑为颗粒状碎屑，钢屑、铝屑等根据加工设备、零件材质、加工方法以及道具等诸多因素将产生条状切屑或中短碎屑等。常用的切屑输送装置主要有刮板式排屑机、链板式排屑机、螺旋式排屑机和步进式排屑机，其主要性能特点如下：

（1）刮板式排屑机

刮板式排屑机以刮板链条为运屑载体，利用刮板与排屑体之间的紧密配合将切屑输送至机床外部。刮板排屑机主要由减速机、排屑体、链轮、刮板链条等组成。这种排屑机适用于小卷状及小粒状切屑，例如铸铁屑和短钢屑等。在湿式加工铁系材料时，排屑体底部可以加装磁性衬板，是切屑吸附于底部并同时完成刮板排屑工作。刮板式排屑技术的典型专利如下：公开号为CN104985531A^【3】、发明名称为一种机床刮板排屑机;公开号为CN204221512U^【4】、发明名称为一种磁刮式排屑机。

（2）链板式排屑机

链板式排屑机以钢制或不锈钢制链板为运输载体，链轮牵引链板运行的切屑输送装置，机械加工过程中产生的切屑落到链板上被输送出机床。链板式排屑机主要用于收集和输送各种卷状、团状、带状、颗粒状切屑，以及非磁性材料的铜屑、铝屑、尼龙等材料，广泛应用于各类数控机床。链板式排屑技术的典型专利如下：公开号为CN204036129U^【5】，发明名称为一种机床废铁屑自动清理收集装置。

（3）螺旋式排屑机

螺旋式排屑机主要由减速器和螺旋体组成，视工作状况可能会增加万向联轴节等部件。电动马达带动减速机驱动螺杆，当螺杆转动时排屑槽中的切屑被螺杆推动向前运动，最终进入切屑箱内。螺旋式排屑机结构简单，占据空间小，使用方便，但排屑效率较低，螺旋排屑机适合水平或小角度倾斜直线方向的安装。螺旋式排屑机适用于小卷状和块状的钢屑、铝屑，不适合于带状切屑的运输。螺旋式排屑技术的典型专利如下：公开号为CN201618999U^【6】，发明名称为一种机床用的排屑装置。

（4）步进式排屑机

步进式排屑机通常安装在地沟内，常用于中长距离复杂类型切屑的输送，一般应用于集中排屑做主排屑机使用。步进式排屑机主要由四个部件组成：一是排屑机体，一般呈类U形，作为切屑和切削液的载体;二是鱼刺形推杆，它是排屑机工作部件，鱼刺形零件焊接在朝着切屑输送方向的推杆上防止切屑逆流;三是液压缸活塞，主要用于推动鱼刺形推杆;四是液压动力箱，是整个排屑机的动力源。液压活塞的往复运动推动鱼刺形推杆做往复运动并推动切屑运动，达到排屑的目的。由于推杆的鱼刺形特殊结构步进式排屑机非常适合长带状和团状切屑，同时也适用于铸铁屑等的输送。步进式排屑技术的典型专利如下：公开号为CN204220592U^【7】，发明名称为一种铁屑步进机。

结束语

本文采用专利视角为冷却液回收脏液收集技术分析提供了一个好的切入点。文中对脏液收集技术的主要技术分支做了介绍，并给出了相应技术分支的典型专利，能够使该领域技术人员清晰快速的了解该技术领域的主要架构。

参考文献

[1]重庆新高机电有限公司. 一种切削液的过滤装置：中国，CN201592020U，【P】.2010-09-29.

[2]漳州市钜钢精密机械有限公司. 数控铣床的切屑与冷却液回收处理装置：中国，CN203557194U【P】.2014-04-23.

[3]安庆市阳光机械制造有限责任公司. 一种机床刮板排屑机：中国，CN104985531【P】.2015-10-21.

[4]马鞍山成宏机械制造有限公司. 一种磁刮式排屑机：中国，CN204221512U【P】.2015-03-25.

[5]施密特汽车管件（安徽）有限公司. 一种机床废铁屑自动清理收集装置：中国，CN204036129U【P】.2014-12-24.

[6]北京精雕科技有限公司. 一種机床用的排屑装置：中国，CN201618999U【P】.2010-11-03.

[7]马鞍山成宏机械制造有限公司. 一种铁屑步进机：中国，CN204220592U【P】.2015-03-25.