一种机床切削冷却液的循环制冷过滤系统的制作方法

1.本发明涉及机床领域，更具体地说，涉及一种机床切削冷却液的循环制冷过滤系统。


背景技术：

2.机床是指制造机器的机器，亦称工作母机或工具机，习惯上简称机床。一般分为金属切削机床、锻压机床和木工机床等。现代机械制造中加工机械零件的方法很多：除切削加工外，还有铸造、锻造、焊接、冲压、挤压等，但凡属精度要求较高和表面粗糙度要求较细的零件，一般都需在机床上用切削的方法进行最终加工。
3.机床切削加工过程中刀具或工件的动能一部分消耗于切削功，相当一部分则转化切削的变形能和切屑与刀具间的摩擦热，形成刀具、主轴和工件发热，并由大量切屑热传导给机床的工作台夹具等部件，它们将直接影响刀具和工件间的相对位置。
4.因此机床在使用过程中，为了保证刀具切削精度以及防止加工零件过热变形，需要使用到冷却液辅助加工，而冷却液在触碰刀具和加工零件后会迅速升温，以及会带走一些加工产生的碎屑，如果不对冷却液进行快速降温处理和过滤处理，那么在循环使用中的冷却液降温效果会逐渐下降，并且其中含有碎屑容易划伤加工零件。


技术实现要素：

5.1.要解决的技术问题
6.针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种机床切削冷却液的循环制冷过滤系统，它在切削冷却液输出过程中，通过制冷滤球与切削冷却液形成反向对流，相互接触，不仅与冷却液进行换热过程，实现对冷却液的降温处理，同时在对流过程中，制冷滤球还对冷却液中的切削碎屑进行了过滤吸附处理，切削碎屑被截留在制冷滤球内部，并且，随着换热过程的进行，制冷滤球的温度逐渐升高，其内部发生形变，一方面对已吸附的切削碎屑实现了压缩控制，减少切削碎屑的再次流失，另一方面扩大了切削液流动通道，使切削液顺利流动，方便制冷滤球进行回收，进行切削碎屑清理和再次制冷处理，通过制冷滤球的循环回流，实现了对切削冷却液的持续降温和过滤处理，从而使得切削冷却液对加工零件和工具进行有效冷却处理，并且不易发生切削碎屑划伤零件等情况。
7.2.技术方案
8.为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。
9.一种机床切削冷却液的循环制冷过滤系统，包括安装在机床内部的冷却液箱，所述冷却液箱上固定连接有输液管，所述机床内部还安装有制冷箱和过渡箱，所述制冷箱的内部设有u型网管，所述u型网管的两端分别贯穿制冷箱的一对侧端并延伸至制冷箱的外侧，且u型网管与制冷箱固定连接，所述输液管的外端固定连接有与输液管相通的导出管和导入管，所述导出管位于冷却液箱和导入管之间，所述导出管远离输液管的一端与u型网管的一端固定连接，所述u型网管的另一端贯穿过渡箱的侧端并与过渡箱固定连接，所述导入
管远离输液管的一端与过渡箱的下端固定连接，所述输液管、导出管、u型网管、过渡箱和导入管的内部均设有多个制冷滤球，所述过渡箱的内顶端固定连接有电动伸缩杆，所述制冷箱的内部还设有t型风管，所述t型风管的上端贯穿制冷箱的顶端并固定连接有低温冷风机，且t型风管与低温冷风机的出风端固定连接，所述t型风管的下端固定连接有多个均匀分布的分流管，所述制冷箱的内部盛放有低温液，所述低温液液面位于u型网管的中点高度处，所述分流管的下端伸入低温液内部，所述输液管的内部固定连接有一对限位网片，一对所述限位网片分别位于导出管和导入管相互远离的两侧，本发明在切削冷却液输出过程中，通过制冷滤球与切削冷却液形成反向对流，相互接触，不仅与冷却液进行换热过程，实现对冷却液的降温处理，同时在对流过程中，制冷滤球还对冷却液中的切削碎屑进行了过滤吸附处理，切削碎屑被截留在制冷滤球内部，并且，随着换热过程的进行，制冷滤球的温度逐渐升高，其内部发生形变，一方面对已吸附的切削碎屑实现了压缩控制，减少切削碎屑的再次流失，另一方面扩大了切削液流动通道，使切削液顺利流动，方便制冷滤球进行回收，进行切削碎屑清理和再次制冷处理，通过制冷滤球的循环回流，实现了对切削冷却液的持续降温和过滤处理，从而使得切削冷却液对加工零件和工具进行有效冷却处理，并且不易发生切削碎屑划伤零件等情况。
10.进一步的，所述制冷箱的上端开设有呈环形分布的多个散气孔，通过散气孔可以方便制冷箱内过多的气体进行排出，保证制冷箱内气压的稳定。
11.进一步的，所述制冷滤球包括空心网球，所述空心网球的内部设有多个离散分布的扩张式冷梯，所述空心网球和扩张式冷梯之间填充有多个相互交错缠绕的长滤丝，在制冷滤球和冷却液对流过程中，切削冷却液流经制冷滤球的内部，冷却液中的切削碎屑被长滤丝拦截，停留在长滤丝内部，冷却液通过长滤丝之间的间隙顺利流出，同时扩张式冷梯对冷却液进行降温处理。
12.进一步的，所述扩张式冷梯包括主液管和副液管，所述主液管靠近副液管的一端固定连接有多个主弹性柱囊，且主弹性柱囊与主液管相通，所述副液管靠近主液管的一端固定连接有多个副弹性柱囊，且副弹性柱囊与副液管相通，所述主弹性柱囊与副弹性柱囊呈间隔均匀分布，所述主弹性柱囊远离主液管的一端与副液管外端固定连接，所述副弹性柱囊远离副液管的一端与主液管外端固定连接，所述主液管和副液管的内部均填充有冷却水和空气，制冷滤球在通过u型网管时，主液管和副液管内的冷却水与制冷箱内的低温液进行换热，冷却水的温度降低，制冷滤球处于低温状态，因此，当低温状态的制冷滤球通过导入管进入输液管中，与切削冷却液进行对流时，冷却水又与切削冷却液进行换热，对切削冷却液进行降温，冷却水温度逐渐升高，并且，受切削冷却液高温影响，主液管和副液管内的气体因升温体积逐渐增大，同时冷却水因升温也存在一定的汽化现象，从而使得主液管和副液管内部压强增大，导致主弹性柱囊和副弹性柱囊受压膨胀，逐渐伸长，带动主液管和副液管逐渐远离，二者间隙逐渐增大，扩张式冷梯整体体积逐渐增大，通过这一变化，一方面使得扩张式冷梯占据了空心网球内部更多的空间，长滤丝受到扩张式冷梯的挤压使得彼此之间间隙减小，其内部的切削碎屑受到了压缩控制，不易因冷却液的流动发生再次流失的情况，另一方面，主液管和副液管之间距离逐渐增大，与长滤丝的压缩形成互补，被长滤丝阻流的冷却液可以顺利通过主液管和副液管之间流出，从而保证制冷滤球内部持续的流通性，使冷却液顺利通过。
13.进一步的，所述主弹性柱囊和副弹性柱囊均采用高弹性、高强度材料制成，使主弹性柱囊和副弹性柱囊顺利进行膨胀变形，不易因形变发生破裂，有效提高制冷滤球的使用寿命。
14.进一步的，所述扩张式冷梯还包括弹性网套，所述主液管和副液管均位于弹性网套内部，空心网球对主液管和副液管具有包裹作用，在主液管和副液管相互远离过程中，使长滤丝不易进入主液管和副液管之间，阻碍切削冷却液的流通。
15.进一步的，一对所述限位网片均呈倾斜分布且相互对称，限位网片对制冷滤球的循环流动起到限位作用，使导入管内的制冷滤球可以顺利沿着输液管向导出管流动，并顺利进入导出管中，从而实现制冷滤球的循环流动。
16.进一步的，所述输液管、导出管、u型网管和导入管的内圈直径相同，使制冷滤球在输液管、导出管、u型网管和导入管中均处于单列流动状态，不易出现并列、堆叠等现象。
17.3.有益效果
18.相比于现有技术，本发明的优点在于：
19.(1)本方案在切削冷却液输出过程中，通过制冷滤球与切削冷却液形成反向对流，相互接触，不仅与冷却液进行换热过程，实现对冷却液的降温处理，同时在对流过程中，制冷滤球还对冷却液中的切削碎屑进行了过滤吸附处理，切削碎屑被截留在制冷滤球内部，并且，随着换热过程的进行，制冷滤球的温度逐渐升高，其内部发生形变，一方面对已吸附的切削碎屑实现了压缩控制，减少切削碎屑的再次流失，另一方面扩大了切削液流动通道，使切削液顺利流动，方便制冷滤球进行回收，进行切削碎屑清理和再次制冷处理，通过制冷滤球的循环回流，实现了对切削冷却液的持续降温和过滤处理，从而使得切削冷却液对加工零件和工具进行有效冷却处理，并且不易发生切削碎屑划伤零件等情况。
20.(2)制冷箱的上端开设有呈环形分布的多个散气孔，通过散气孔可以方便制冷箱内过多的气体进行排出，保证制冷箱内气压的稳定。
21.(3)制冷滤球包括空心网球，空心网球的内部设有多个离散分布的扩张式冷梯，空心网球和扩张式冷梯之间填充有多个相互交错缠绕的长滤丝，在制冷滤球和冷却液对流过程中，切削冷却液流经制冷滤球的内部，冷却液中的切削碎屑被长滤丝拦截，停留在长滤丝内部，冷却液通过长滤丝之间的间隙顺利流出，同时扩张式冷梯对冷却液进行降温处理。
22.(4)制冷滤球在通过u型网管时，主液管和副液管内的冷却水与制冷箱内的低温液进行换热，冷却水的温度降低，制冷滤球处于低温状态，因此，当低温状态的制冷滤球通过导入管进入输液管中，与切削冷却液进行对流时，冷却水又与切削冷却液进行换热，对切削冷却液进行降温，冷却水温度逐渐升高，并且，受切削冷却液高温影响，主液管和副液管内的气体因升温体积逐渐增大，同时冷却水因升温也存在一定的汽化现象，从而使得主液管和副液管内部压强增大，导致主弹性柱囊和副弹性柱囊受压膨胀，逐渐伸长，带动主液管和副液管逐渐远离，二者间隙逐渐增大，扩张式冷梯整体体积逐渐增大，通过这一变化，一方面使得扩张式冷梯占据了空心网球内部更多的空间，长滤丝受到扩张式冷梯的挤压使得彼此之间间隙减小，其内部的切削碎屑受到了压缩控制，不易因冷却液的流动发生再次流失的情况，另一方面，主液管和副液管之间距离逐渐增大，与长滤丝的压缩形成互补，被长滤丝阻流的冷却液可以顺利通过主液管和副液管之间流出，从而保证制冷滤球内部持续的流通性，使冷却液顺利通过。
23.(5)主弹性柱囊和副弹性柱囊均采用高弹性、高强度材料制成，使主弹性柱囊和副弹性柱囊顺利进行膨胀变形，不易因形变发生破裂，有效提高制冷滤球的使用寿命。
24.(6)扩张式冷梯还包括弹性网套，主液管和副液管均位于弹性网套内部，空心网球对主液管和副液管具有包裹作用，在主液管和副液管相互远离过程中，使长滤丝不易进入主液管和副液管之间，阻碍切削冷却液的流通。
25.(7)一对限位网片均呈倾斜分布且相互对称，限位网片对制冷滤球的循环流动起到限位作用，使导入管内的制冷滤球可以顺利沿着输液管向导出管流动，并顺利进入导出管中，从而实现制冷滤球的循环流动。
26.(8)输液管、导出管、u型网管和导入管的内圈直径相同，使制冷滤球在输液管、导出管、u型网管和导入管中均处于单列流动状态，不易出现并列、堆叠等现象。
附图说明
27.图1为本发明的局部正面结构示意图；
28.图2为本发明的制冷滤球的正面结构示意图；
29.图3为本发明的扩张式冷梯的正面结构示意图；
30.图4为图3中a处的结构示意图；
31.图5为本发明的扩张式冷梯的局部立体图；
32.图6为本发明的弹性网套的立体图；
33.图7为本发明的扩张式冷梯扩张后的正面结构示意图；
34.图8为本发明在使用时的局部正面结构示意图。
35.图中标号说明：
36.1冷却液箱、2输液管、3制冷箱、4导出管、5u型网管、6过渡箱、7导入管、8制冷滤球、81空心网球、82扩张式冷梯、8201弹性网套、8202主液管、8203副液管、8204主弹性柱囊、8205副弹性柱囊、83长滤丝、9电动伸缩杆、10低温冷风机、11t型风管、12分流管、13散气孔、14限位网片。
具体实施方式
37.下面将结合本发明实施例中的附图；对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然；所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例；而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例；本领域普通技术人员在没有做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。
38.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
39.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中
间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
40.实施例：
41.请参阅图1，一种机床切削冷却液的循环制冷过滤系统，包括安装在机床内部的冷却液箱1，冷却液箱1用于盛放对零件和加工工具进行冷却的切削冷却液，冷却液箱1上固定连接有输液管2，机床内部还安装有制冷箱3和过渡箱6，制冷箱3的内部设有u型网管5，u型网管5的两端分别贯穿制冷箱3的一对侧端并延伸至制冷箱3的外侧，且u型网管5与制冷箱3固定连接，输液管2的外端固定连接有与输液管2相通的导出管4和导入管7，导出管4位于冷却液箱1和导入管7之间，导出管4远离输液管2的一端与u型网管5的一端固定连接，u型网管5的另一端贯穿过渡箱6的侧端并与过渡箱6固定连接，导入管7远离输液管2的一端与过渡箱6的下端固定连接；
42.输液管2、导出管4、u型网管5、过渡箱6和导入管7的内部均设有多个制冷滤球8，过渡箱6的内顶端固定连接有电动伸缩杆9，电动伸缩杆9的伸缩端外径小于导入管7的内径，制冷箱3的内部还设有t型风管11，t型风管11的上端贯穿制冷箱3的顶端并固定连接有低温冷风机10，且t型风管11与低温冷风机10的出风端固定连接，t型风管11的下端固定连接有多个均匀分布的分流管12，制冷箱3的内部盛放有低温液，低温液液面位于u型网管5的中点高度处，分流管12的下端伸入低温液内部，输液管2的内部固定连接有一对限位网片14，一对限位网片14分别位于导出管4和导入管7相互远离的两侧，制冷箱3的上端开设有呈环形分布的多个散气孔13，通过散气孔13可以方便制冷箱3内过多的气体进行排出，保证制冷箱3内气压的稳定，低温液采用与冷却液箱1内相同的切削冷却液，这样当制冷滤球8进入输液管2中时，不易给输液管2内的切削冷却液带来其他成分。
43.在使用时，冷却液箱1内的切削冷却液通过输液管2流向工具或零件处，与此同时，启动电动伸缩杆9，电动伸缩杆9伸入导入管7中将其内部的制冷滤球8推入输液管2中，当电动伸缩杆9缩短离开导入管7后，过渡箱6内的制冷滤球8又滚落至导入管7中进行补充，以便于电动伸缩杆9的再次推动，通过电动伸缩杆9的反复推动，使制冷滤球8持续进入输液管2中与切削冷却液进行对流，实现对切削冷却液的降温和过滤；随后，吸附有切削碎屑的高温制冷滤球8通过导出管4进入u型网管5中，在制冷箱3内部进行切削碎屑的清理和再次制冷，低温冷风机10将低温气体通过t型风管11和分流管12通入制冷箱3内的低温液中，使低温液保持一个较低的温度，当制冷滤球8进入低温液时，制冷滤球8与低温液进行换热，实现制冷滤球8的再次制冷，同时，当低温气体通入低温液中时，会在低温液中产生气泡，加大低温液流动性，并且气泡裂开会产生一定的气流冲击，从而使得低温液持续翻滚，加速制冷滤球8内切削碎屑的脱附，从而有效实现对制冷滤球8的清洁，清洁后的制冷滤球8通过u型网管5进入过渡箱6中，便于进行循环使用。
44.请参阅图2，制冷滤球8包括空心网球81，空心网球81的内部设有多个离散分布的扩张式冷梯82，空心网球81和扩张式冷梯82之间填充有多个相互交错缠绕的长滤丝83，在制冷滤球8和冷却液对流过程中，切削冷却液流经制冷滤球8的内部，冷却液中的切削碎屑被长滤丝83拦截，停留在长滤丝83内部，冷却液通过长滤丝83之间的间隙顺利流出，同时扩张式冷梯82对冷却液进行降温处理，请参阅图3、图4和图5，扩张式冷梯82包括主液管8202和副液管8203，主液管8202靠近副液管8203的一端固定连接有多个主弹性柱囊8204，且主
弹性柱囊8204与主液管8202相通，副液管8203靠近主液管8202的一端固定连接有多个副弹性柱囊8205，且副弹性柱囊8205与副液管8203相通，主弹性柱囊8204与副弹性柱囊8205呈间隔均匀分布，主弹性柱囊8204远离主液管8202的一端与副液管8203外端固定连接，副弹性柱囊8205远离副液管8203的一端与主液管8202外端固定连接，主液管8202和副液管8203的内部均填充有冷却水和空气。
45.制冷滤球8在通过u型网管5时，主液管8202和副液管8203内的冷却水与制冷箱3内的低温液进行换热，冷却水的温度降低，制冷滤球8处于低温状态，因此，当低温状态的制冷滤球8通过导入管7进入输液管2中，与切削冷却液进行对流时，冷却水又与切削冷却液进行换热，对切削冷却液进行降温，冷却水温度逐渐升高，并且，受切削冷却液高温影响，主液管8202和副液管8203内的气体因升温体积逐渐增大，同时冷却水因升温也存在一定的汽化现象，从而使得主液管8202和副液管8203内部压强增大，导致主弹性柱囊8204和副弹性柱囊8205受压膨胀，逐渐伸长，带动主液管8202和副液管8203逐渐远离，二者间隙逐渐增大，扩张式冷梯82整体体积逐渐增大，通过这一变化，一方面使得扩张式冷梯82占据了空心网球81内部更多的空间，长滤丝83受到扩张式冷梯82的挤压使得彼此之间间隙减小，其内部的切削碎屑受到了压缩控制，不易因冷却液的流动发生再次流失的情况，另一方面，主液管8202和副液管8203之间距离逐渐增大，与长滤丝83的压缩形成互补，被长滤丝83阻流的冷却液可以顺利通过主液管8202和副液管8203之间流出，从而保证制冷滤球8内部持续的流通性，使冷却液顺利通过。
46.请参阅图3和图6，扩张式冷梯82还包括弹性网套8201，主液管8202和副液管8203均位于弹性网套8201内部，空心网球81对主液管8202和副液管8203具有包裹作用，并且可适应主液管8202和副液管8203之间的距离变化，在主液管8202和副液管8203相互远离过程中，使长滤丝83不易进入主液管8202和副液管8203之间，阻碍切削冷却液的流通，主弹性柱囊8204和副弹性柱囊8205均采用高弹性、高强度材料制成，如乳胶、橡胶等材质，使主弹性柱囊8204和副弹性柱囊8205顺利进行膨胀变形，不易因形变发生破裂，有效提高制冷滤球8的使用寿命。
47.请参阅图1，一对限位网片14均呈倾斜分布且相互对称，限位网片14对制冷滤球8的循环流动起到限位作用，使导入管7内的制冷滤球8可以顺利沿着输液管2向导出管4流动，并顺利进入导出管4中，从而实现制冷滤球8的循环流动，输液管2、导出管4、u型网管5和导入管7的内圈直径相同，使制冷滤球8在输液管2、导出管4、u型网管5和导入管7中均处于单列流动状态，不易出现并列、堆叠等现象，制冷箱3上还固定连接有与外界相通的排废管(图中未画出)，通过排废管可以方便回收制冷箱3内部混有切削碎屑的低温液，并补充新的低温液。
48.本发明在切削冷却液输出过程中，通过制冷滤球8与切削冷却液形成反向对流，相互接触，不仅与冷却液进行换热过程，实现对冷却液的降温处理，同时在对流过程中，制冷滤球8还对冷却液中的切削碎屑进行了过滤吸附处理，切削碎屑被截留在制冷滤球8内部，并且，随着换热过程的进行，制冷滤球8的温度逐渐升高，其内部发生形变，一方面对已吸附的切削碎屑实现了压缩控制，减少切削碎屑的再次流失，另一方面扩大了切削液流动通道，使切削液顺利流动，方便制冷滤球8进行回收，进行切削碎屑清理和再次制冷处理，通过制冷滤球8的循环回流，实现了对切削冷却液的持续降温和过滤处理，从而使得切削冷却液对
加工零件和工具进行有效冷却处理，并且不易发生切削碎屑划伤零件等情况。
49.以上所述；仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此；任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内；根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变；都应涵盖在本发明的保护范围内。