一种无泵式可连续调节微量润滑浓度的装置及方法与流程

本发明涉及刀具切削和微量润滑技术领域，涉及一种无泵式可连续调节微量润滑浓度的装置及方法。

背景技术：

刀具在切削加工会产生大量的切削热，若不及时冷却，会在刀具上形成积屑瘤，从而导致刀具崩裂、零件报废、设备受损等严重后果，因此在刀具切削过程中需要及时对刀具进行润滑降温，避免切削过程中产生的切削瘤的产生，传统的做法为在加工过程中使用冷却液、气冷的方式对刀具进行冷却处理。冷却液的冷却效果好，但是重复利用率低，大部分随铝屑一起排除浪费掉了，且价格昂贵，由于水分蒸发作用，导致冷却液的浓度比变化，造成酸碱度变化，从而带来零件、设备腐蚀等问题，同时在冷却过程中，冷却液随着刀具飞溅，造成跑冒滴漏等环境污染现象。采用气冷的方式，冷却设备噪音太大，同时容易把铝屑吹散，对环境产生污染和对操作人员造成伤害；对于薄壁类零件的加工，容易引起零件弹刀等附加的零件质量问题。

现在切削领域推行绿色切削，及采用微量润滑绿色加工，用微量的润滑剂和空气混合形成气雾，作用在刀具切削位置，实现刀具及时有效的润滑冷却。由于混合形成雾状，对冷却润滑油的消耗比很小，从而平均成本低于传统冷却液的消耗成本，且对环境无污染和人的健康物伤害而受欢迎，目前实现微量润滑的方法较多，典型的如：程康永等人申请的“一种机床微量润滑系统和方法”（申请号：201610360589.5）采用泵供油和压缩空气进行混合形成气雾，其缺点很明显，控制系统复杂且不易维护，气雾浓度不易控制。徐雪峰等人的“切削液微量润滑方法和装置”（申请号：201310050221.5），其缺点很明显，控制系统复杂且不易维护，而且制造难度大、成本高。

技术实现要素：

本发明的目的：本发明为了使刀具在切削加工中使刀具能够得到及时有效的润滑冷却，又能保护生产环境，保护生产人员的身心健康，同时又能降低生产成本。提出的一种易制造、易控制，低成本、根据润滑需要的无泵供油或供液的情况下，实现无泵供油的油气、或气雾微量润滑方法。

本发明技术方案：一种无泵式可连续调节微量润滑浓度的装置，其特征在于，包括两个压力检测装置2、两个流量控制阀3、控制单元4、流量监测装置5、单向阀6、冷却润滑剂容器7、气雾混配容器8、气管10、油液管11、液位检测装置12；流量控制阀3通过管路一端与压力检测装置2连接，另一端分别与气雾混配容器8及流量监测装置5连接，流量监测装置5另一端与另一个流量流量控制阀3、单向阀6、冷却润滑剂容器7依次连接，气雾混配容器8另一端分别与另一个连接监测装置5及压力检测装置2连接，控制单元4分别控制两个流量控制阀3，压力检测装置2、流量控制阀3之间设有气管10，在连接的流量控制阀3、流量监测装置5之间设有油液管11。

所述压力检测装置2一侧的气管10前端设有空气过滤装置1。

所述冷却润滑剂容器7上设有压力检测装置9。

所述控制单元4根据润滑需要调节流量调节阀3，改变气管10中的气流流通量。

所述单向阀6阻止气流通过油液管11进入冷却润滑剂容器7。

所述压力检测装置2用来检测进气气压和混配后的气雾润滑压力。

所述流量监测单元5监测管路中是否有流量通过。

所述流量控制阀3是可调节的。

一种通过权利要求1的装置调节微量润滑浓度的方法，其特征在于，压缩空气通过压力检测装置2流量控制阀3检测进入气管10流量控制阀3；控制单元4流量控制阀3根据润滑需要调节流量调节阀3流量控制阀3，改变气管10流量控制阀3中的气流流通量,当气流导通后，由于单向阀6流量控制阀3的作用，从而阻止气流通过油液管11流量控制阀3进入冷却润滑剂容器7流量控制阀3，故当有气流流过时，会在气管路10流量控制阀3和油液管11流量控制阀3的三通口形成强负压，从而使冷却润滑剂容器7流量控制阀3中的冷却润滑剂通过油液管被动的吸入到气管10流量控制阀3中，在气管中的空气充分混合，形成气雾进入混配容器8流量控制阀3中存储，液位计9流量控制阀3检测冷却润滑剂容器的液位，从而确保有足够的冷却润滑液供应，压力检测装置2流量控制阀3用来检测进气气压和混配后的气雾润滑压力，流量监测单元5流量控制阀3监测管路中是否有流量通过，最终存储在气雾混配器8流量控制阀3的油雾润滑剂通过管路喷到刀具切削位置，从而通过这种方法，实现在无泵供油货或供液的情况下连续调节微量润滑浓度的目的。

所述压缩空气通过压缩空气过滤装置1流量控制阀3，过滤掉空气中的水和杂质，得到干净的空气。

本发明的有益效果：本发明利用压缩空气在管路中流通，产生的强气流形成强负压，从而替代泵从冷却润滑剂容器吸取冷却润滑剂，使被吸收上来的冷却润滑剂在强气流的作用下实现雾化，从而实现无泵式微量润滑。获得的如下有益效果：

1.体积减少约80%。更小的体积实现同等的功能，为该装置的应用范围和场合提供了广阔的空间。

2.减少了泵提供冷却润滑剂的复杂控制环节，实现了气与冷却剂的同步、均匀、充分微量雾化。

3.解决了由泵供液的流量调节技术难题，通过控制压空和油液管的流量，按需调节，容易获得需要的润滑浓度。

4.绿色加工，采用微量润滑的方式，刀具冷却润滑剂的消耗量仅占原来的10%，污染得到有效控制。

5.免维护。由于不使用电机等需定期维护的部件，该装置无需定期维护保养，节约了维护费用消耗的同时，避免了维护时的停机，增加了设备利用率。

6.成本低。省去了电机、联轴器、法兰盘等精密昂贵部件，节约成本约70%。

7.防护等级高。电机由于原理性问题，防护等级达到一定程度后即无法突破，该装置无需电力，防护等级可达到更高级别。

8.适用范围广。可应用于各种不同场合，在没有电力供应的场所也可以使用，同时由于无需电力，可应用在防爆等级高的危险场所等。

附图说明

图1是本发明的方法原理图，包括如下部件：

1-空气过滤装置，2-压力检测装置，3-流量控制阀，4-控制单元，5-流量监测装置，6-单向阀，7-冷却润滑剂容器，8-气雾混配容器，9-压力检测装置，10-气管，11-油液管，12-液位检测装置。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进一步说明：

如图1所示，一种无泵式可连续调节微量润滑浓度的装置，包括空气过滤装置1、两个压力检测装置2、两个流量控制阀3、控制单元4、流量监测装置5、单向阀6、冷却润滑剂容器7、气雾混配容器8、气管10、油液管11、液位检测装置12；流量控制阀3通过管路一端与压力检测装置2连接，另一端分别与气雾混配容器8及流量监测装置5连接，流量监测装置5另一端与另一个流量流量控制阀3、单向阀6、冷却润滑剂容器7依次连接，冷却润滑剂容器7上设有压力检测装置9；气雾混配容器8另一端分别与另一个连接监测装置5及压力检测装置2连接，控制单元4分别控制两个流量控制阀3，压力检测装置2、流量控制阀3之间设有气管10，在连接的流量控制阀3、流量监测装置5之间设有油液管11，压力检测装置2一侧的气管10前端设有空气过滤装置1，流量控制阀3是可调节的。

一种无泵式可连续调节微量润滑浓度的方法，压缩空气通过压缩空气过滤装置1，过滤掉空气中的水和杂质，得到干净的空气；控制单元4根据润滑需要调节流量调节阀3，改变气管10中的气流流通量。当气流导通后，由于单向阀6的作用，从而阻止气流通过油液管11进入冷却润滑剂容器7，故当有气流流过时，会在气管10和油液管11的三通口形成强负压，从而使冷却润滑剂容器7中的冷却润滑剂通过油液管被动的吸入到气管10中，在气管中的空气充分混合，形成气雾进入混配容器8中存储，液位计9检测冷却润滑剂容器的液位，从而确保有足够的冷却润滑液供应，压力检测检测装置2用来检测进气气压和混配后的气雾润滑压力，流量监测单元5监测管路中是否有流量通过，最终存储在气雾混配器的油雾润滑剂通过管路喷到刀具切削位置，从而通过这种方法，实现在无泵供油或供液的情况下连续调节微量润滑浓度的目的。