專利名稱：混粉電火花加工用儲液箱的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種特種加工技術(shù)領(lǐng)域的裝置，具體是一種混粉電火花加工 用儲液箱。
背景技術(shù)：
混粉電火花加工技術(shù)通過在電火花工作液中添加硅、鋁等導(dǎo)電性粉末，改變 電火花放電狀態(tài)，增大了放電間隙，很大程度上減小了極間的寄生電容，細化放 電能量，使放電在加工表明均勻分布，從而降低加工表明的粗糙度值、改善工件 表面質(zhì)量。
混粉電火花加工的關(guān)鍵技術(shù)之一是保證所添加的粉末在工作液中混合均 勻，但由于粉末本身的密度要比工作液的密度大，粉末極其容易在工作液箱發(fā)生 沉淀，因此混粉工作液循環(huán)系統(tǒng)的儲液箱中都設(shè)計有沖液攪拌機構(gòu)，保持工作液 處于不斷流動狀態(tài)，使粉末在工作中保持懸浮。另外的關(guān)鍵技術(shù)之一就是要阻止 較大顆粒的加工殘渣進入到加工區(qū)域，由于粉末的加入，常規(guī)電火花加工用的濾 芯式過濾方式將不再適用，必須為混粉工作液循環(huán)系統(tǒng)設(shè)計專門的過濾裝置。
為了阻止工作液中粗大粉末或雜質(zhì)顆粒對混粉電火花加工帶來不利影響，日 本的三菱電機和沙迪克公司，采用兩個油箱， 一個專門用來進行常規(guī)電火花加工， 一個專門用來進行混粉電火花加工。其不足是增加了機床的占地面積，常規(guī)電火 花加工和混分電火花加工共用一個工作液槽，在切換過程中容易造成工作液的交 叉污染，也降低了加工效率。日本Polymide公司的加工液處理工藝采用磁性過 濾器的在線過濾。其不足之處是只能過濾掉磁性的加工渣，對于非磁性加工渣 不能在線處理；并且不能控制混粉工作液中粉末粒度直徑的大?。辉诰€處理能力 也不高，與圓盤直徑的大小有直接關(guān)系，這就限制了它的連續(xù)使用時間。
經(jīng)過對現(xiàn)有技術(shù)文獻的檢索發(fā)現(xiàn)，中國專利申請?zhí)?02042373.8，專利名
稱 一種混粉電火花加工用儲液箱。該專利自述為儲液箱中供液泵安裝于箱體頂部端蓋上，箱體底部為圓錐形，在錐頂處有排液管路及截止閥，沖液攪拌機構(gòu) 穿過箱體中心線并焊接于箱體底部，沖液攪拌機構(gòu)一端密封，另一端與節(jié)流閥相 連，其兩側(cè)有多個沖液口，供液泵輸出的混粉工作液經(jīng)節(jié)流閥控制分成兩路，一 路到工作液槽進行混粉電火花加工，另一路到?jīng)_液攪拌機構(gòu)，從沖液攪拌機構(gòu)的 沖液口流出對工作液進行沖液攪拌。其不足之處在于(a)由于該發(fā)明的沖液攪 拌機構(gòu)通過箱體的中心線并焊接與箱體底部，就限制了攪拌機構(gòu)的轉(zhuǎn)動，僅靠沖 液力對儲液箱內(nèi)的工作液進行攪拌，對某些沉積較嚴重的地方不能很好的起到攪 拌作用，并且攪拌的均勻性也有一定的不足；(b)該發(fā)明沒有對加工過程中較大 顆粒的殘渣進行在線分離，僅依靠其自然的沉積，還是會影響加工的穩(wěn)定性。
實用新型內(nèi)容
本實用新型的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供了一種混粉電火花加工 用儲液箱，采用機械一液力相結(jié)合的攪拌裝置以及水力旋流器作為加工渣的在線 分離。攪拌器的出口端一端密封，另一端與分液頭以螺紋相連，單側(cè)開有小孔， 沿箱體的軸線呈對稱分布；水力旋流器是一種利用離心力場進行分離、分級或濃
縮的分離設(shè)備。而混粉電火花加工工作液處理就屬于典型的顆粒分級應(yīng)用，因此， 適合用水力旋流器作為加工殘渣和較大直徑的粉末顆粒的分離設(shè)備。
本實用新型是通過如下技術(shù)方案實現(xiàn)的，本實用新型包括泄油口、攪拌器、 底閥、沖液泵、旋轉(zhuǎn)接頭、供液泵、三通閥、過濾網(wǎng)箱、水力旋流器、節(jié)流閥、 箱體、分液頭，其中沖液泵和供液泵安裝于箱體的頂部端蓋上，沖液泵和供液 泵的進液口處均設(shè)有底閥，三通閥的進口與供液泵的出口端相連，三通閥的一個 出口與旋轉(zhuǎn)接頭的進口和沖液泵的出口相連，三通閥的另一個出口與水力旋流器 相連，水力旋流器的出口與節(jié)流閥相連，過濾網(wǎng)箱放置在箱體的頂部端蓋上，箱 體底部設(shè)有泄油口，旋轉(zhuǎn)接頭固定在箱體端蓋上，旋轉(zhuǎn)接頭與分液頭相連，攪拌 器包括四個出口端，每個出口端一端密封，另一端與分液頭相連，出口端的一側(cè) 設(shè)有沖液口。
所述水力旋流器固定于箱體的支架上。
所述三通閥和水力旋流器之間設(shè)有第 一壓力表。
所述三通閥與沖液泵之間設(shè)有第二壓力表。所述旋轉(zhuǎn)接頭的中心軸線與箱體的中心軸線相重合。 所述分液頭與旋轉(zhuǎn)接頭通過兩端帶內(nèi)螺紋的鋼管相連。 所述沖液口，其水平向下的傾角為IO。 15° 。 所述箱體，其底部設(shè)有腳輪。 所述沖液泵和供液泵均為離心泵。
本實用新型工作時，沖液泵輸出的混粉工作液經(jīng)壓力表、旋轉(zhuǎn)接頭、分液頭 到達四個出口端，經(jīng)四個出口端上的沖液口高速噴射而出，帶動攪拌器旋轉(zhuǎn)，可 以把箱體底部的粉末也攪拌起來，與工作液均勻混合。供液泵輸出的混粉工作液 經(jīng)三通閥、壓力表后達到水力旋流器，經(jīng)水力旋流器分級、分離后干凈的工作液 分成兩路， 一路直接到工作液槽，對工作液槽內(nèi)的混粉工作液進行攪拌， 一路經(jīng) 節(jié)流閥達到加工區(qū)域。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的優(yōu)點是(1)本實用新型中采用水力旋流器 來實現(xiàn)工作液中加工殘渣的超細分離，克服了常規(guī)電火花加工使用的濾芯和磁選 方法的不足；(2)進一步改善了儲液箱內(nèi)沖液攪拌系統(tǒng)，采用機械一液力相結(jié)合 的攪拌方式，有效的改善了粉末的沉積現(xiàn)象，使粉末的均勻性得到了很大程度的 提高；(3)可以給工作區(qū)域提供新鮮均勻的混粉工作液，通過控制闊門的開啟， 沖油的控制變得簡單，可以方便的調(diào)節(jié)工作區(qū)域的沖油壓力；(4)只需要采用一 個儲液箱，并且可以在線除渣，粗、精加工不需要更換工作液，結(jié)構(gòu)簡單，成本 低廉，與傳統(tǒng)的工作液箱相比，可以降低成本60%，且安裝操作方便。


圖l為本實用新型原理結(jié)構(gòu)圖2為本實用新型沖液攪拌機構(gòu)工作原理圖3為本實用新型旋轉(zhuǎn)接頭示意其中圖(a)為截面圖，圖(b)為俯視圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型的實施例作詳細說明本實施例在以本實用新型 技術(shù)方案為前提下進行實施，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程，但本實 用新型的保護范圍不限于下述的實施例。如圖1、 2、 3所示，本實施例包括泄油口 1、攪拌器3、底閥4、沖液泵
5、旋轉(zhuǎn)接頭6、供液泵8、三通閥9、過濾網(wǎng)箱IO、水力旋流器12、節(jié)流閥13、 箱體14、分液頭16，其中沖液泵5和供液泵8安裝于箱體14的頂部端蓋上， 沖液泵5和供液泵8的進液口處均設(shè)有底閥4，三通閥9的進口與供液泵8的出 口相連，三通閥9的一個出口與旋轉(zhuǎn)接頭6的進口和沖液泵5的出口相連，三通 閥9的另一個出口與水力旋流器12相連，水力旋流器12的出口與節(jié)流閥13通 過管道相連，過濾網(wǎng)箱10放置在箱體14的頂部端蓋上，箱體14底部設(shè)有泄油 口l，旋轉(zhuǎn)接頭6固定在箱體14端蓋上，旋轉(zhuǎn)接頭6與分液頭16相連，攪拌器 3包括四個出口端17，每個出口端17—端密封，另一端與分液頭16相連，出口 端17的一側(cè)設(shè)有沖液口 18。
所述水力旋流器12固定于箱體14的支架上。
所述三通閥9的一個出口和水力旋流器12之間設(shè)有第一壓力表11。 所述三通閥9的一個出口與沖液泵5之間設(shè)有第二壓力表7。 所述旋轉(zhuǎn)接頭6的中心軸線與箱體14的中心軸線相重合。 所述分液頭16與旋轉(zhuǎn)接頭6通過兩端帶內(nèi)螺紋的鋼管15相連。 所述箱體14，其直徑為4)900mm，高度為650mm。 所述箱體14，其底部設(shè)有腳輪2。
所述沖液泵5和供液泵8均為離心泵，其流量均為40L/min，最大工作壓力均 為O. 4MPa;
所述水力旋流器12的旋流腔內(nèi)徑為75mm，進流口、溢流口內(nèi)徑均為25mm， 分離精度等級為15pm，進口壓力O. 25 0. 32 MPa;
所述旋轉(zhuǎn)接頭6外徑為62mm，進液口為Gl/2內(nèi)螺紋，出液口為G3/4外螺紋。 本實施例工作，在當開機進行工作液的攪拌時，同時開啟沖液泵5和供液泵 8,使三通閥9處于A—B通A—C止的位置，這樣利用兩個泵的流量，工作液經(jīng) 第一壓力表11、第二壓力表7、旋轉(zhuǎn)接頭6、分液頭16到達攪拌器的四個出口 端17，通過沖液口 18高速射出，帶動與分液頭16通過螺紋相連接的攪拌器3 旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)接頭6以及與之通過兩端帶內(nèi)螺紋的鋼管15相連的分液頭16也跟著 旋轉(zhuǎn)起來，可以把箱體14底部的粉末攪拌起來，與工作液均勻混合，為保證攪拌器3對箱體底部有較高的沖刷能力，沖液口 18水平向下應(yīng)傾斜10° 15° 。 待混合均勻后，使得三通閥9處于A—C通A—B止的位置，并可以調(diào)節(jié)通口 的大小來調(diào)節(jié)水力旋流器12的進口壓力，使之在最佳的工作狀態(tài)中，此時只有 沖液泵5起攪拌作用。帶有加工渣的工作液經(jīng)過水力旋流器12后，由于水力旋 流器12的分級分離作用，加工渣從水力旋流器12的底流口出來，經(jīng)過濾網(wǎng)箱 10后，干凈的工作液再回到箱體14中。直接從水力旋流器12溢流口出來的工 作液，就是濃度均勻的不帶加工渣的混粉工作液， 一部分通過攪拌器3的沖液口 18對工作液槽內(nèi)的混粉工作液進行攪拌，防止粉末在工作液槽內(nèi)的沉淀； 一部 分通過節(jié)流閥13對工件的加工區(qū)域進行沖洗，既可以沖掉加工表面的殘渣又可 以給加工區(qū)域提供新鮮的工作液，通過調(diào)節(jié)閥門的開啟大小可以方便的調(diào)節(jié)工件 工作區(qū)域的沖液壓力，達到理想的沖液效果。
當進行常規(guī)電火花加工時，不開啟沖液泵5進行攪拌，只開啟供液泵8，可 以使流出的工作液中粉末濃度處于很低的水平。此時仍然可以由水力旋流器12 來過濾掉工作液中的粗大加工渣，所有的加工渣都在過濾網(wǎng)箱內(nèi)10，可以在加 工后一次進行清洗，過濾能力強而且清洗方便。開啟泄油口 l可以方便的更換工 作液。腳輪2的安裝可以方便的把該儲液箱移動到合適的位置，節(jié)省了人力。
本實施例在供液泵和沖液泵同時啟動攪拌時，IO分鐘內(nèi)即能夠使粉末在工作 液中混合均勻，儲液箱底部無粉末沉淀，經(jīng)水力旋流器過濾后的工作液內(nèi)不再含 有大粒度直徑的殘渣，這對保持混粉電火花加工穩(wěn)定性、提高加工質(zhì)量是大有益 處的，同時與傳統(tǒng)的工作液箱相比，可以降低成本60%，且安裝操作方便。
權(quán)利要求1、一種混粉電火花加工用儲液箱，包括箱體、泄油口、沖液泵、供液泵，其特征在于，還包括攪拌器、底閥、旋轉(zhuǎn)接頭、三通閥、過濾網(wǎng)箱、水力旋流器、節(jié)流閥、分液頭，其中沖液泵和供液泵安裝于箱體的頂部端蓋上，沖液泵和供液泵的進液口處均設(shè)有底閥，三通閥的進口與供液泵的出口相連，三通閥的一個出口與旋轉(zhuǎn)接頭的進口和沖液泵的出口相連，三通閥的另一個出口與水力旋流器相連，水力旋流器的出口與節(jié)流閥相連，過濾網(wǎng)箱放置在箱體的頂部端蓋上，箱體底部設(shè)有泄油口，旋轉(zhuǎn)接頭固定在箱體端蓋上，旋轉(zhuǎn)接頭與分液頭相連，攪拌器包括四個出口端，每個出口端一端密封，另一端與分液頭相連，出口端的一側(cè)設(shè)有沖液口。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的混粉電火花加工用儲液箱，其特征是，所述三通 閥和水力旋流器之間設(shè)有第一壓力表。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的混粉電火花加工用儲液箱，其特征是，所述 三通閥與沖液泵之間設(shè)有第二壓力表。
4、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的混粉電火花加工用儲液箱，其特征是，所述旋轉(zhuǎn) 接頭的中心軸線與箱體的中心軸線相重合。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的混粉電火花加工用儲液箱，其特征是，所述箱體，其底部設(shè)有腳輪。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的混粉電火花加工用儲液箱，其特征是，所述分液頭與旋轉(zhuǎn)接頭通過兩端帶內(nèi)螺紋的鋼管相連。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的混粉電火花加工用儲液箱，其特征是，所述沖液泵和供液泵均為離心泵。
8、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的混粉電火花加工用儲液箱，其特征是，所述沖液 口，其水平向下的傾角為IO。 15° 。
9、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的混粉電火花加工用儲液箱，其特征是，所述水力 旋流器固定于箱體的支架上。
專利摘要一種特種加工領(lǐng)域的混粉電火花加工用儲液箱，包括箱體、泄油口、沖液泵、供液泵、攪拌器、底閥、旋轉(zhuǎn)接頭、三通閥、過濾網(wǎng)箱、水力旋流器、節(jié)流閥、分液頭，其中沖液泵和供液泵的進液口處均設(shè)有底閥，三通閥的進口與供液泵的出口相連，三通閥的一個出口與旋轉(zhuǎn)接頭的進口和沖液泵的出口相連，三通閥的另一個出口與水力旋流器相連，水力旋流器的出口與節(jié)流閥相連，過濾網(wǎng)箱放置在箱體的頂部端蓋上，旋轉(zhuǎn)接頭固定在箱體端蓋上，旋轉(zhuǎn)接頭與分液頭相連，每個出口端一端與分液頭相連，出口端的一側(cè)設(shè)有沖液口。本實用新型使粉末在工作液中混合均勻，保持混粉電火花加工穩(wěn)定性。
文檔編號B23H1/10GK201157941SQ200820055959
公開日2008年12月3日 申請日期2008年3月6日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月6日
發(fā)明者孟慶國, 李會杰, 趙萬生, 琳 顧 申請人:上海交通大學(xué)