[發明專利]低溫霧化冷風機及其實現方法

有效

• 申請號: 201310243510.7
• 申請日: 2013-06-19
• 公開（公告）號: CN103286630A
• 公開（公告）日: 2013-09-11
• 發明（設計）人: 楊倫
• 申請（專利權）人: 楊倫
• 主分類號: B23Q11/10
• 分類號: B23Q11/10
• 代理公司: 成都頂峰專利事務所(普通合伙) 51224
• 代理人: 楊軍

技術領域

本發明屬于金屬切削加工中的冷卻、潤滑技術領域，具體的說，是涉及一種低溫霧化冷風機及其實現方法。

背景技術

在機床的切削加工中，對工件和刀具進行冷卻的傳統方法是采用冷卻液對工件和刀具進行噴淋式冷卻、潤滑，該種冷卻方式生產效率低，成本投入高，且會導致切削加工中產生大量的廢液，該廢液的回收困難，處理成本高，對環境也有較大的污染。

進一步的，相繼產生了常溫空氣的微量油或液霧化及低溫空氣流冷卻加工的方法；其中，常溫空氣的微量油霧化技術是將常溫空氣通過調節閥與油路混合，通過氣管經噴嘴一次霧化噴向切削區域，從而代替切削液對工件進行常溫空氣霧化冷卻加工，該種方法主要存在以下缺陷：（1）氣流溫度高，一般為15～25℃；（2）冷卻效率低，只適用于金屬切除量小的切削加工；（3）微量油霧化顆粒粗，霧化效果差，直接影響潤滑效果。

低溫空氣流冷卻加工通過低溫冷風射流機實現，低溫冷風射流機是一種空氣制冷裝置，它的工作原理是把一定壓力的常溫空氣制成-40℃～-50℃的低溫氣流，通過噴射裝置對切削區域進行冷風干式切削加工的設備。低溫空氣流冷卻加工與常溫空氣的微量油霧化技術相比，氣流溫度低，但無潤滑，屬于干式切削。其主要存在以下缺陷：（1）只有冷風而無微量油或液潤滑，只能實現干式切削，摩擦力大，刀具的磨損快，且冷卻效率低；（2）空氣中的水、油的干燥采用變壓吸符的方法，吸附劑使用時間短；（3）采用金屬泡沫保溫管保溫，長距離輸送對溫度損耗大。

上述兩種冷卻技術雖能代替切削液加工，但應用范圍太小，效果欠佳。因此，如何研發一種可以提高相應的切削參數，實現高效、節能的清潔化加工的冷卻設備，就成為了本領域技術人員的重點課題。

發明內容

本發明的目的在于克服上述缺陷，提供一種結構簡單，實現方便，高效、節能的低溫霧化冷風機。

為了實現上述目的，本發明采用的技術方案如下：

低溫霧化冷風機，包括：

干燥塔，用于干燥、凈化從所述低溫霧化冷風機外部進入的空氣；

制冷系統，采用二級壓縮機式制冷，通過制冷系統中的換熱器與干燥塔出氣管道連通，用于冷卻經干燥塔干燥后的氣體，形成低溫氣流；

微量油供給機構，通過油管將油或液注入混合塊；

混合塊，分別與噴嘴、微量油供給機構和制冷系統連通，用于將注入其內的油或液與低溫氣流進行第一次霧化，形成低溫氣流液霧；

噴嘴，與混合塊連通，將經第一次霧化后得到的低溫氣流液霧進行第二次霧化，形成低溫霧化氣流；

PLC控制系統，控制設備的運行、報警、停止等動作，同時，自動控制干燥空氣的加熱溫度（120℃～140℃），調節控制微量油或液的消耗量（10～100ml/h）及冷風溫度使用的范圍（-10℃～-60℃）。

作為一種優選方式，所述干燥塔為兩塔交換加熱式干燥塔，其包括通過微熱式三維管加熱器相互連通的第一干燥塔和第二干燥塔。

進一步的，所述制冷系統為二級壓縮式制冷系統。

為了更好的實現本發明，所述噴嘴為萬向可調式噴嘴。

其中，所述微量油供給機構包括容器和與該容器連接的微量油裝置，該微量油裝置通過油管與混合塊連通。

作為一種優選方式，所述噴嘴與混合塊之間通過可調試管道連通。

在上述結構的基礎上，本發明還提供了該低溫霧化冷風機的實現方法，包括以下步驟：

（1）外部空氣進入干燥塔內，干燥、凈化空氣中的水和油，得到相應壓力露點的干燥氣體；

（2）干燥氣體經管道輸送至制冷系統進行冷卻，形成低溫氣流；

（3）將所述步驟（2）中的低溫氣流經保溫管道輸送至混合塊，同時，微量油供給機構通過油管將油或液注入混合塊，低溫氣流和油或液進行第一次霧化，形成低溫氣流液霧；

（4）將所述步驟（3）中的低溫氣流液霧經噴嘴，進行第二次霧化，形成低溫霧化氣流；將該低溫霧化氣流噴射至切削區域，即可對切削區域進行低溫冷風微量液或油的冷卻、潤滑加工。

其中，所述步驟（1）中干燥塔包括通過微熱式三維管加熱器相互連通的第一干燥塔和第二干燥塔，該干燥塔干燥空氣的具體方法如下：

空氣進入第一干燥塔內部，第一干燥塔吸附，干燥后的氣體一部分經過微熱式三維管加熱器加熱并進入第二干燥塔進行處理吸附劑，同時排出廢氣，干燥后的氣體另一部分進入制冷系統冷卻；當第一干燥塔中吸附劑飽和后，第一干燥塔和第二干燥塔交換工作；