技术领域
背景技术
[0002] 现有机床用切削液贮存箱采用自然静置冷却，切削液的
工作温度随
环境温度的变化而改变，所产生的化学烟雾和其自身因变质而产生的异味，对工作环境造成极大的负面影响，同时
加速了切削液的品质恶化而导致报废，增加了生产成本。
[0003] 主要表现在以下方面：
[0004] 1)在机加工过程中产生的热量，是切削液产生温升的主要因素，同时切削液贮存箱的工作环境始终处于自然静置冷却状态，环境影响无法控制，当环境温度较时，切削液的温度亦高，极易因挥发、分解而产生大量的有毒有害化学烟雾，严重污染工作环境，对工作人员的健康造成较为严重的负面影响；
[0005] 2)切削液多数为乳化液，在温度较高的静置环境下，极易滋生厌
氧菌，使切削液的品质恶化，甚至腐败发臭，导致切削液失效变质而提前报废；
[0006] 3)切削液静置时间较长时，导致内部成分的混合状态不够均匀，使切削液的品质下降，不利于充分发挥切削液的冷却润滑效能。
[0007] 根据互联网上检索结果，未查到类似机床用智能切削液自循环恒温杀菌装置
专利。
发明内容
[0008] 为了克服
现有技术的不足，本发明提供一种机床用智能切削液自循环恒温杀菌装置，能够改善机床切削过程中切削液的冷却效果，使切削液中各种成分的混合足够均匀，减少使用过程中产生的化学烟雾污染，延长切削液的使用寿命，达到降低生产成本、改善工作环境的目的。
[0009] 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种机床用智能切削液自循环恒温杀菌装置，包括
压缩机、
热交换器、
控制器、
循环泵、臭氧发生器和温度
传感器；所述的
循环泵将切削液贮箱内的切削液吸出，流经热交换器后再流入切削液贮箱；所述的压缩机驱动冷媒流经热交换器，降低热交换器中切削液的温度；所述的温度传感器安装在切削液贮箱内，测量切削液的温度并发送至控制器，实时控制循环泵和压缩机的启动与关停；所述的臭氧发生器在控制器驱动下按照设定的周期和流量向切削液贮箱内输送臭氧。
[0010] 所述切削液贮箱的内胆采用不锈
钢板制作，
外壳采用钢板成型后喷塑处理，内胆与外壳之间设置有保温层。
[0011] 所述
温度控制器控制压缩机起动，确保切削液的温度控制在8℃以下。
[0012] 所述的切削液贮箱在底部均布有若干臭氧释放口，连通臭氧发生器。
[0013] 所述的循环泵在压缩机之前启动工作。
[0014] 本发明的有益效果是：
[0015] 1)切削液温度保持至设定温度后，优化了加工时的冷却效果，明显减少了化学烟雾的生成量，改善了操作人员的工作环境；
[0016] 2)随着切削液温度降低，破坏了厌氧菌的生存和繁殖环境，延缓了腐败变质过程，提高了切削液的使用寿命，降低了生产成本；
[0017] 3)向切削液中定时定量输送臭氧，能够有效抑制厌氧菌的生存和繁殖，强化切削液的维护措施，延长了切削液的使用周期；
[0018] 4)外循环泵强制切削液流动，能够抑制厌氧菌的生存与繁殖，有利于切削液形成均值液体形态，保持原有的生化具有很好的促进作用；
[0019] 5)使用方便，能够适应现有机床结构条件。
附图说明
[0020] 图1是本发明的结构示意图；
[0021] 图2是本发明的原理示意图；
[0022] 图中，1-控制器，2-臭氧释放口，3-臭氧发生器，4-切削液贮箱，5-循环泵，6-
制冷压缩机，7-热交换器，8-箱盖，9-传感器组件，10-切削液，11-回液管，12-出液管，13-冷媒管。
具体实施方式
[0023] 下面结合附图和
实施例对本发明进一步说明，本发明包括但不仅限于下述实施例。
[0024] 本发明提供一种与各种机床配套使用的专用装置，将机床切削液通过外循环的方式将温度控制在理想状态，能够有效减少切削液在使用过程中的化学烟雾生成量，抑制厌氧菌的产生和繁殖，并通过向切削液中定量输入臭氧杀灭厌氧菌的方式，达到延长切削液使用周期，优化切削液的内在品质，改善切削液冷却效果，降低生产成本。
[0025] 本发明的结构如图1所示，控制器1为装置的核心部件，循环泵5安装在切削液贮箱外部，进液口安装在切削液贮箱的
侧壁下端，出液口与热交换器7的进液口连接，热交换器7的出液口与切削液贮箱侧壁的上端进口连接，温度较高的切削液经
过热交换器被冷却后，回流至切削液贮箱内部，实现切削液的循环闭合。
[0026] 由制冷压缩机6提供的低温冷媒通过管道引入热交换器7的冷媒入口，在热交换器中吸收切削液携带的热量后，经
过冷媒管道重新回流至制冷压缩机内，形成冷媒的循环闭环。
[0027] 箱盖8上安装有传感器组件9，组件中的温度传感器用于实时检测切削液的实际温度，便于控制器1实时控制外循环泵和制冷压缩机6的启动或关闭。
[0028] 臭氧发生器3产生的臭氧，经软管输送到箱内九个释放口，使臭氧分子在切削液中的分布更均匀，通过定时定量向切削液中释放臭氧，恶化厌氧菌的生存环境，破坏厌氧菌的繁殖和生存条件，防止切削液的品质因厌氧菌的繁殖而腐败变质，延长切削液的使用寿命周期。
[0029] 通过自循环泵提供的强制流动，能够使切削液形成更为理想的均质
混合液体，最大限度地发挥切削液自身的综合性能，从而为机床刀具提供良好的润滑工况。同时，切削液在强制流动的过程中，亦可以增加自身的氧气含量，起到抑制厌氧菌的作用，流
水不腐的道理亦在其中。
[0030] 为减少环境温度对切削液的影响，节约
能源，在切削液贮箱的
箱体内设置保温层，保温层采用环保、阻燃的材料制作。切削液贮箱的内胆采用
不锈钢板制作，外壳采用普通钢板成型后喷塑处理。在保证盖板上设置有若干固定凸起止口，可以方便盖板的安装。
[0031] 本发明的工作原理是：基本恒定的切削液温度，有利于改善切削液对加工区域的的冷却效果，进一步优化
切削刀具的工作环境，为稳定零件加工的尺寸
精度和表面
质量提供更为理想的条件。
[0032] 基于切削液中有害成分通过挥发和分解产生的化学烟雾生成量均与温度直接相关，而切削液中厌氧菌的产生与繁殖亦与温度息息相关，因此控制切削液的贮存温度，就可以实现一举多得的效果，考虑到厌氧菌的最佳繁殖温度为20～35℃，故此，将切削液的温度控制在8℃以下，即可以实现预设的目标。
[0033] 考虑到厌氧菌在液体静置的状态下更易生存，繁殖速度更快，而利用外循环泵产生切削液强制流动形成的“活水”，亦能更好地遏制厌氧菌的繁殖与生存，同时，连续流动的切削液能够更好地形成均值混合液体，使切削液中的各个成分更加均匀地分散在液体中，对改善切削液的品质具有积极的作用。
[0034] 当切削液的温度高于8℃时，传感器组件实时拾取的温度
信号，经控制器处理后，启动制冷压缩机进行制冷，以便控制切削液贮箱的温度。由于本装置中的热交换器安装在外循环的管道上，所以在启动制冷压缩机之前，必须先启动外循环泵，这样才能实现
热能的交换，达到为切削液降温的目的。
[0035] 由于切削液中的厌氧菌过度繁殖后，直接损害切削液的品质，但厌氧菌的繁殖数量又不易检测，故此采取定时定量向切削液中释放臭氧，通过抑制和杀灭厌氧菌滋生、繁殖的途径，保持切削液的原始品质。
[0036] 本发明各主要组件之间的关系：
[0037] 1)控制系统：
[0038] a.制冷系统接受控制系统的指令，控制启动和关停制冷压缩机；
[0039] b.外循环系统接受控制系统的指令，控制启动和关停循环泵；
[0040] c.臭氧发生器接受控制系统的指令，定时定量向切削液中输送臭氧；
[0041] d.控制系统必须先启动循环泵，然后才能启动制冷系统，臭氧发生器可以独立运行。
[0042] 2)适用范围：各种数控机床、线切割机床的切削液系统。
[0043] 本发明的运行原理如图2所示，控制器中包含着温度控制器和臭氧控制器、外循环泵控制器三个部分。温度控制器在接收到传感器组件实时监测的温度信号之后，判断切削液的温度是否达到预设要求，若温度超过设计要求，则首先向外循环泵发出启动指令，给热交换器输送温度偏高的切削液，同时启动制冷压缩机，利用冷媒通过热交换器吸收切削液的热量，实现给切削液降温的目的。热交换器吸收的热量散发到控制柜中，再由控制柜上部安装的
风扇排出，保持柜内温度的基本稳定。
[0044] 因切削液中厌氧菌的数量不易检测，无法准确判断其是否超标，故采取定时定量向切削液中输送释放臭氧的方式，来实现抑制臭氧菌的繁殖数量的目的。臭氧控制器和臭氧发生器都安装在控制柜中，臭氧通过塑料管道输送至切削液贮箱中，再通过预先固定的释放孔释放到切削液中，实现杀灭厌氧菌的目标。多点释放臭氧的目的是让臭氧在切削液中的分布更均匀，达到更好的杀菌效果。
[0045] 为整体布局考虑，温度控制、外循环泵控制器、臭氧发生器的控制器和臭氧发生器均集中安装在控制柜中，制冷压缩机、热交换器、外循环泵安装在另一个独立的柜子中，避免其散发的热量对控制
电路的工作环境造成负面影响。
[0046] 本发明的实施例中，切削液贮箱容积为1m3；制冷压缩机的功率为2P(6.5kw)；热交换器的功率为2P(6.5kw)，切削液管路通径为1吋；臭氧发生器的臭氧产量为10克/小时，功耗为180w；外循环泵的额定功率为1.8kw，额定流量约33L。
[0047] 上述内容为机床用智能切削液自循环恒温杀菌装置的主要组件参数。本发明适用于数控机床(车、铣及各种加工中心)、线切割机床以及其他机床类产品。
