通過典型專利淺談臟液收集技術的主要技術分支

曹曉興

摘要：專利是以技術為基礎，以經濟為目的，以法律為保障的信息公開。技術公開是專利的基礎職能，我們可以通過專利文獻來分析了解某一技術領域的技術發展狀況。臟液收集是機床冷卻液回收的第一個環節，本文通過對臟液收集領域典型專利的介紹，能夠使讀者對該技術領域的主要技術分支有一個全面的了解。

關鍵詞：專利;冷卻液回收;臟液收集;技術分支

中國制造2025，是我國政府實施制造強國戰略第一個十年的行動綱領。而高端數控機床是中國制造中最為重要的組成部分，制造強國離不開各種設備和機械，而機床是機械之母。隨著機床主軸的轉速的提高，機床發熱也同樣增加，相伴而來的，冷卻技術逐漸受到人們的重視，機床的運行過程中要使用大量的冷卻液，成本高昂，為了降低冷卻液費用，冷卻液回收技術得到了發展。機床在工作過程中會有大量的導軌油、主軸油、液壓油以及加工過程中的固體廢物、鐵屑、粉末、灰塵等各種雜質混入切削液，切削液要回收利用首先需要將污染的切削液進行收集。所謂臟液收集就是將混合了切屑、油液等雜質的冷卻液集中到一起，臟液收集是冷卻液回收的第一個環節，臟液收集的良好實施才能順利完成之后的分離、回收。冷卻液回收的臟液收集涉及多種形式，現就其各個分支進行詳細介紹，以期能夠明了現有技術中臟液收集技術的發展狀態。

1、重力收集

重力收集是通過切削液以及切削液中雜質的重力向下輸送，切削液經過切削液噴頭噴射到工件或者刀具或者工件與刀具接觸處后，通過設置在加工工件周圍的防護罩以及工作臺下部的集液槽進行集聚，集聚后通常采用具有傾斜面的收集器導入回收箱或者回收車中，這是使用后的切削液的主要收集方式。重力收集技術的典型專利如下：公開號為CN201592020U^【1】，發明名稱為一種切削液的過濾裝置;公開號為CN203557194U^【2】、發明名稱為數控銑床的切屑與冷卻液回收處理裝置。

2、外力收集

由于工件材料不同，在切削過程中的產生變形程度也就不盡相同，其切屑類型也多種多樣，切削加工過程中，切削液使用后混雜了切屑并會在集液槽內堆積，這種情況需要輸送裝置才能夠將混雜切屑的切削液輸送排出后進行收集，按切屑的輸送難易及形狀將切屑分為條狀切屑、中短碎屑及顆粒狀碎屑三大類。它們在輸送過程中各有特性，需要不同類型的排屑機完成輸送。按其材質可分鋼屑、鑄鐵屑、鋁屑、銅屑等，其中鑄鐵屑為顆粒狀碎屑，鋼屑、鋁屑等根據加工設備、零件材質、加工方法以及道具等諸多因素將產生條狀切屑或中短碎屑等。常用的切屑輸送裝置主要有刮板式排屑機、鏈板式排屑機、螺旋式排屑機和步進式排屑機，其主要性能特點如下：

（1）刮板式排屑機

刮板式排屑機以刮板鏈條為運屑載體，利用刮板與排屑體之間的緊密配合將切屑輸送至機床外部。刮板排屑機主要由減速機、排屑體、鏈輪、刮板鏈條等組成。這種排屑機適用于小卷狀及小粒狀切屑，例如鑄鐵屑和短鋼屑等。在濕式加工鐵系材料時，排屑體底部可以加裝磁性襯板，是切屑吸附于底部并同時完成刮板排屑工作。刮板式排屑技術的典型專利如下：公開號為CN104985531A^【3】、發明名稱為一種機床刮板排屑機;公開號為CN204221512U^【4】、發明名稱為一種磁刮式排屑機。

（2）鏈板式排屑機

鏈板式排屑機以鋼制或不銹鋼制鏈板為運輸載體，鏈輪牽引鏈板運行的切屑輸送裝置，機械加工過程中產生的切屑落到鏈板上被輸送出機床。鏈板式排屑機主要用于收集和輸送各種卷狀、團狀、帶狀、顆粒狀切屑，以及非磁性材料的銅屑、鋁屑、尼龍等材料，廣泛應用于各類數控機床。鏈板式排屑技術的典型專利如下：公開號為CN204036129U^【5】，發明名稱為一種機床廢鐵屑自動清理收集裝置。

（3）螺旋式排屑機

螺旋式排屑機主要由減速器和螺旋體組成，視工作狀況可能會增加萬向聯軸節等部件。電動馬達帶動減速機驅動螺桿，當螺桿轉動時排屑槽中的切屑被螺桿推動向前運動，最終進入切屑箱內。螺旋式排屑機結構簡單，占據空間小，使用方便，但排屑效率較低，螺旋排屑機適合水平或小角度傾斜直線方向的安裝。螺旋式排屑機適用于小卷狀和塊狀的鋼屑、鋁屑，不適合于帶狀切屑的運輸。螺旋式排屑技術的典型專利如下：公開號為CN201618999U^【6】，發明名稱為一種機床用的排屑裝置。

（4）步進式排屑機

步進式排屑機通常安裝在地溝內，常用于中長距離復雜類型切屑的輸送，一般應用于集中排屑做主排屑機使用。步進式排屑機主要由四個部件組成：一是排屑機體，一般呈類U形，作為切屑和切削液的載體;二是魚刺形推桿，它是排屑機工作部件，魚刺形零件焊接在朝著切屑輸送方向的推桿上防止切屑逆流;三是液壓缸活塞，主要用于推動魚刺形推桿;四是液壓動力箱，是整個排屑機的動力源。液壓活塞的往復運動推動魚刺形推桿做往復運動并推動切屑運動，達到排屑的目的。由于推桿的魚刺形特殊結構步進式排屑機非常適合長帶狀和團狀切屑，同時也適用于鑄鐵屑等的輸送。步進式排屑技術的典型專利如下：公開號為CN204220592U^【7】，發明名稱為一種鐵屑步進機。

結束語

本文采用專利視角為冷卻液回收臟液收集技術分析提供了一個好的切入點。文中對臟液收集技術的主要技術分支做了介紹，并給出了相應技術分支的典型專利，能夠使該領域技術人員清晰快速的了解該技術領域的主要架構。

參考文獻

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[5]施密特汽車管件（安徽）有限公司. 一種機床廢鐵屑自動清理收集裝置：中國，CN204036129U【P】.2014-12-24.

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[7]馬鞍山成宏機械制造有限公司. 一種鐵屑步進機：中國，CN204220592U【P】.2015-03-25.