以專利文獻(xiàn)為基礎(chǔ)的固液分離技術(shù)概覽

曹曉興

摘 要：專利文獻(xiàn)是科技成果最有效的載體，由于在科技成果未上市之前，往往需要較早的在專利中就進(jìn)行布局，因此，專利文獻(xiàn)相比一般技術(shù)刊物所提供的信息早5-6年，而且百分之七八十的發(fā)明創(chuàng)造只通過(guò)專利文獻(xiàn)記載，不會(huì)出現(xiàn)于其他形式的文獻(xiàn)中，為了快速了解某一技術(shù)領(lǐng)域的現(xiàn)狀，專利文獻(xiàn)是一個(gè)十分有效的切入點(diǎn)，固液分離技術(shù)在機(jī)床冷卻液回收利用中是一個(gè)尤為關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，本文選取部分典型專利對(duì)我國(guó)固液分離技術(shù)的主要技術(shù)分支作了簡(jiǎn)要介紹。

關(guān)鍵詞：專利；冷卻液回收；固液分離；技術(shù)分支好

為了有效對(duì)接《中國(guó)制造2025》，2016年4月份國(guó)務(wù)院常務(wù)會(huì)議通過(guò)了《裝備制造業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化和質(zhì)量提升規(guī)劃》。高端數(shù)控機(jī)床是中國(guó)制造中最為重要的組成部分，制造強(qiáng)國(guó)離不開(kāi)各種設(shè)備和機(jī)械，而機(jī)床是機(jī)械之母。機(jī)床發(fā)展趨于高精尖化，機(jī)床發(fā)熱越來(lái)越大，與之相伴的，冷卻技術(shù)逐漸受到人們的重視，機(jī)床的運(yùn)行過(guò)程中要使用大量的冷卻液，成本高昂，為了降低冷卻液費(fèi)用，冷卻液回收技術(shù)得到了發(fā)展。機(jī)床在工作過(guò)程中會(huì)有大量固體廢物、鐵屑、粉末、灰塵等各種雜質(zhì)混入切削液。所謂固液分離就是將冷卻液中混入的各種固體雜質(zhì)分離出去，固液分離是冷卻液回收的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。對(duì)于冷卻液中包含的鐵屑、灰塵等固體雜質(zhì)，通常使用過(guò)濾、沉淀、磁吸和離心等方式進(jìn)行分離。

1.沉淀

加工后的冷卻液中通?；旌嫌星行剂系入s質(zhì)，雜質(zhì)通過(guò)重力作用沉積在沉淀容器底部，達(dá)到固液分離的凈化效果。沉淀裝置的凈液出液口通常設(shè)置于沉淀容器高處。沉淀技術(shù)的典型專利如下：公開(kāi)號(hào)為CN104275626A、發(fā)明名稱為汝鐵硼切削機(jī)床用冷卻液回收裝置。

2. 過(guò)濾

（1） 過(guò)濾器種類

過(guò)濾方式是使冷卻液通過(guò)過(guò)濾器的帶孔材料，從而截除雜質(zhì)的一種凈化方式。常用的過(guò)濾材質(zhì)有無(wú)紡布、濾紙、濾網(wǎng)、多孔板、海綿等。實(shí)際使用中，根據(jù)待去除雜質(zhì)的大小選擇過(guò)濾裝置孔徑。通過(guò)設(shè)置多個(gè)不同孔徑的過(guò)濾層、設(shè)置不同材質(zhì)的過(guò)濾層等方式逐層過(guò)濾，可達(dá)到良好的過(guò)濾效果。過(guò)濾器種類的典型專利如下：公開(kāi)號(hào)為CN205630109U、發(fā)明名稱為一種帶有收集冷卻液的廢料接收車。

（2）持續(xù)過(guò)濾方式

對(duì)于可循環(huán)使用的過(guò)濾器，如金屬濾網(wǎng)，可通過(guò)設(shè)置刮板附件、沖洗附件、吹氣附件等清理附件去除濾網(wǎng)上的雜質(zhì)，以提高過(guò)濾器使用壽命和效率。根據(jù)需要，可以選擇設(shè)置在過(guò)濾器表面自動(dòng)運(yùn)行的清理附件，或循環(huán)轉(zhuǎn)動(dòng)通過(guò)清理區(qū)的過(guò)濾器。持續(xù)過(guò)濾方式的典型專利如下：公開(kāi)號(hào)為CN205438005U、發(fā)明名稱為機(jī)床切削液過(guò)濾裝置。

3. 磁吸分離

磁吸，顧名思義，采用磁的方式對(duì)使用過(guò)的冷卻液中的切屑等金屬雜質(zhì)進(jìn)行吸附，進(jìn)而達(dá)到分離切屑和冷卻液的目的。磁吸是冷卻液回收中最常使用的固液分離手段之一，其多與沉淀、過(guò)濾網(wǎng)、離心、傳送帶等其他固液分離方式結(jié)合使用，以達(dá)到提高固液分離質(zhì)量的目的。磁吸常規(guī)的實(shí)現(xiàn)方式有磁鐵、磁輥、電磁。磁吸分離的典型專利如下：公開(kāi)號(hào)為CN205651229U、發(fā)明名稱為一種機(jī)床磨削液回收裝置。

4. 離心分離

離心分離，是采用離心力將液體甩出，將固體與液體分離的一種方式，也是冷卻液回收技術(shù)中常使用的一種固液分離的技術(shù)手段。其多以轉(zhuǎn)筒的形式實(shí)現(xiàn)。磁吸分離的典型專利如下：公開(kāi)號(hào)為CN105108574A、發(fā)明名稱為金屬連接件加工用切削液回收裝置。

5. 復(fù)合方式

在復(fù)合方式中，“過(guò)濾+磁吸”復(fù)合方式所占文獻(xiàn)量比較大，主要利用磁吸吸取切削液中的固體雜質(zhì)，然后通過(guò)過(guò)濾進(jìn)一步過(guò)濾細(xì)小的雜質(zhì)，共同完成切削液中的固液分離。復(fù)合方式的典型專利如下：公開(kāi)號(hào)為CN205888725U、發(fā)明名稱為一種數(shù)控機(jī)床切屑和冷卻液分類回收裝置；公開(kāi)號(hào)為CN205520731U、發(fā)明名稱為一種數(shù)控車床切削液回收循環(huán)利用裝置。

在復(fù)合方式中，“過(guò)濾+沉淀”復(fù)合方式主要利用過(guò)濾方式過(guò)濾切削液中的固體雜質(zhì)，然后通過(guò)沉淀進(jìn)一步去除細(xì)小的雜質(zhì)，共同完成切削液中的固液分離。相應(yīng)的典型專利如下：公開(kāi)號(hào)為CN104827344A、發(fā)明名稱為冷卻液過(guò)濾裝置。

在復(fù)合方式中，“過(guò)濾+沉淀”復(fù)合方式主要利用過(guò)濾方式濾除切削液中的固體雜質(zhì)，然而通過(guò)沉淀方式需要靜置一段時(shí)間，對(duì)過(guò)濾效率有一定的影響，通常為了兼顧過(guò)濾質(zhì)量和效率，通過(guò)設(shè)置多級(jí)過(guò)濾裝置進(jìn)一步沉淀濾細(xì)小的雜質(zhì)，共同完成切削液中的固液分離。相應(yīng)的典型專利如下：公開(kāi)號(hào)為CN205950399U、發(fā)明名稱為切削液處理裝置。

在復(fù)合方式中，“離心+過(guò)濾”或“離心+磁吸+過(guò)濾”復(fù)合方式主要利用過(guò)離心實(shí)現(xiàn)固液分離，然后通過(guò)磁吸吸取固態(tài)雜質(zhì)，或再通過(guò)設(shè)置過(guò)濾裝置進(jìn)一步沉淀濾細(xì)小的雜質(zhì)，共同完成切削液中的固液分離。相應(yīng)的典型專利如下：公開(kāi)號(hào)為CN206273489U、發(fā)明名稱為機(jī)械加工冷卻液過(guò)濾器。

6.結(jié)束語(yǔ)

本文通過(guò)對(duì)冷卻液回收固液分離相關(guān)專利的分析，為固液分離技術(shù)分析提供了一個(gè)良好切入點(diǎn)。文中對(duì)固液分離技術(shù)的主要技術(shù)分支做了介紹，并給出了相應(yīng)技術(shù)分支的典型專利，能夠使該領(lǐng)域技術(shù)人員清晰快速的了解該技術(shù)領(lǐng)域的主要架構(gòu)。

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