本發(fā)明涉及金屬磨屑壓塊處理裝置。

背景技術(shù)：

在工業(yè)化日益發(fā)達的今天，對于機械加工件的精度要求越來越高，為了獲得更高的產(chǎn)品精度，很多工件都采用磨削或類似于磨削的方式進行精密加工，在加工過程會產(chǎn)生很多磨屑。磨屑內(nèi)含有金屬成分、沙粒、制造砂輪使用的粘合劑以及大量的乳化液或切削油，磨屑不僅對環(huán)境造成很大的污染，而且造成資源的極大浪費。

為了減少磨屑對環(huán)境的污染，提高磨屑廢料的回收利用率，將磨屑中的固體成分與液體成分有效分離至關(guān)重要。目前針對磨屑的固液分離技術(shù)普遍采用膜過濾的技術(shù)，使用過程中有很多的耗材，例如過濾紙、過濾布、濾芯等，同時分離出的磨屑中含乳化液、切削油的比例仍高達60%以上，分離效果的不理想，且大量堆積的磨屑內(nèi)部溫度較高，很容易發(fā)生自燃現(xiàn)象，比較危險。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種金屬磨屑壓塊處理裝置，其能將磨屑壓成塊狀，磨屑體積大大減小，且能將磨屑中的液體有效分離，磨屑含液量大大減少，便于磨屑運輸和再處理。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是設(shè)計一種金屬磨屑壓塊處理裝置，包括：頂部設(shè)有進料口的平置管狀壓料倉，底端與壓料倉進料口對接的豎置供料管，設(shè)于供料管內(nèi)的預(yù)壓沖頭，驅(qū)動預(yù)壓沖頭將供料管內(nèi)物料壓入壓料倉中的預(yù)壓液壓缸，通過閘板將壓料倉一端開口封閉的出料閘門，驅(qū)動閘板開閉的閘門液壓缸，由壓料倉另一端開口伸入壓料倉中的平置壓料桿，以及驅(qū)動壓料桿對壓料倉中物料進行擠壓的主壓液壓缸；

所述主壓液壓缸配有向其無桿腔輸送液壓油的輸液管路，該輸液管路上設(shè)有：用于檢測輸液管路內(nèi)液壓油壓力的壓力變送器，以及用于調(diào)節(jié)輸液管路內(nèi)液壓油流量的電液比例閥；

所述壓料桿與壓料倉間隙配合，上述壓料倉另一端開口的正下方設(shè)有集液盤；壓料桿的長度不小于壓料倉的長度；

所述供料管側(cè)壁設(shè)有入料口，該入料口與壓料倉進料口的豎向間距小于預(yù)壓沖頭的豎向厚度。

優(yōu)選的，所述預(yù)壓沖頭配有用于檢測其豎向位置的預(yù)壓位置檢測機構(gòu)，該預(yù)壓位置檢測機構(gòu)包括：底端與預(yù)壓沖頭頂端固定的豎置載板，設(shè)于載板上的磁塊，以及由磁塊觸發(fā)的感應(yīng)器；

所述感應(yīng)器包括：由隨預(yù)壓沖頭上升至預(yù)設(shè)上限位的磁塊而觸發(fā)的上限位感應(yīng)器，以及由隨預(yù)壓沖頭下降至預(yù)設(shè)下限位的磁塊而觸發(fā)的下限位感應(yīng)器。

優(yōu)選的，所述上限位感應(yīng)器和下限位感應(yīng)器固定于同一豎置支承件上，該支承件與供料管固定。

優(yōu)選的，所述壓力變送器和電液比例閥分別連接主壓液控制模塊；

所述主壓液控制模塊，其接收壓力變送器輸出的壓力信號，根據(jù)該壓力信號調(diào)整電液比例閥的閥口開度，以控制壓料桿的擠壓速度。

本發(fā)明金屬磨屑壓塊處理裝置，其工作過程如下：

a）主壓液壓缸驅(qū)動壓料桿回縮至上述壓料倉另一端開口處；

b）閘門液壓缸驅(qū)動閘板關(guān)閉；

c）預(yù)壓液壓缸驅(qū)動預(yù)壓沖頭回縮至供料管入料口上方，使入料口打開；

d）通過入料口向供料管補充物料（金屬磨屑），供料管內(nèi)物料達到一定量時停止向供料管補充物料；

e）預(yù)壓液壓缸驅(qū)動預(yù)壓沖頭將供料管內(nèi)物料壓入壓料倉中，預(yù)壓沖頭的底端將壓料倉進料口封閉，完成對物料的預(yù)壓；

f）控制電液比例閥的閥口于最大開度，主壓液壓缸驅(qū)動壓料桿對壓料倉中物料進行擠壓，擠壓過程中通過壓力變送器檢測輸液管路內(nèi)液壓油壓力，當(dāng)液壓油壓力達到第一預(yù)設(shè)值時，逐漸減小電液比例閥的閥口開度，壓料桿的擠壓速度隨閥口開度的減小而同步逐漸減小，輸液管路內(nèi)的液壓油壓力隨閥口開度的減小而同步逐漸增大；在擠壓速度逐漸減小和液壓油壓力逐漸增大的擠壓過程中，物料中的液體通過上述壓料倉另一端開口向外流出，并落入集液盤中；當(dāng)液壓油壓力逐漸增大至第二預(yù)設(shè)值時，控制壓料桿停止移動，延時一定時間后驅(qū)動壓料桿回縮一定距離，完成對物料的主壓，壓料倉中的物料被擠壓成塊狀；

g）閘門液壓缸驅(qū)動閘板開啟；

h）主壓液壓缸驅(qū)動壓料桿將完成主壓的塊狀物料推出壓料倉；

i）重復(fù)步驟a）至步驟h）。

本發(fā)明能將磨屑壓成塊狀，磨屑體積大大減小，且能將磨屑中的液體有效分離，磨屑含液量大大減少，便于磨屑運輸和再處理。

本發(fā)明主壓液壓缸無桿腔的輸液管路上設(shè)有：用于檢測輸液管路內(nèi)液壓油壓力的壓力變送器，以及用于調(diào)節(jié)輸液管路內(nèi)液壓油流量的電液比例閥；可以根據(jù)壓力變送器輸出的壓力信號調(diào)整電液比例閥的閥口開度，以控制壓料桿的擠壓速度；本發(fā)明在主壓過程中，讓擠壓速度隨著液壓油壓力的增大而逐漸減小，可以避免磨屑出現(xiàn)噴射現(xiàn)象。

壓料桿在完成主壓后回縮一定距離，可以減小閘板開啟所需要的力。

本發(fā)明預(yù)壓沖頭配有用于檢測其豎向位置的預(yù)壓位置檢測機構(gòu)，可以對預(yù)壓沖頭進行精確定位，便于預(yù)壓沖頭底端定位至封閉壓料倉進料口的位置，進而使壓料倉整體密閉，便于壓料桿對壓料倉中物料進行擠壓。

附圖說明

圖1是壓料倉和供料管的示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和實施例，對本發(fā)明的具體實施方式作進一步描述。以下實施例僅用于更加清楚地說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而不能以此來限制本發(fā)明的保護范圍。

本發(fā)明處理的金屬磨屑，其是由各類使用砂輪為刀具的機床加工金屬材料而產(chǎn)生的廢棄物。磨屑中含有被加工材料的金屬顆粒、磨料粒、粘合磨料粒使用的粘合劑以及大量的冷卻液。

磨屑中金屬顆粒的形態(tài)主要有以下幾類：

a、卷曲帶狀的金屬屑，寬度、厚度約為20微米，長度50～140微米；

b、顆粒狀金屬屑，粒徑30～50微米；

c、鱗片狀金屬屑，厚度20～30微米，長、寬20～50微米；

d、微小球狀顆粒，粒徑20～30微米。

磨屑中的磨料粒和粘合劑：

砂輪一般是由磨料粒、氣孔和粘合劑組成，用于精加工的磨料粒粒徑通常為150～65微米，磨削時脫落的粘合劑部分會和磨料?；蚪饘兕w粒粘結(jié)成更大的球狀顆粒。

磨屑中的冷卻液：

磨屑加工為了達到更高的光潔度一般會使用切削油，以好富頓凱利404-m-10切削油為例，

切削油運動粘度：

20℃時20mm2/s，

40℃時10mm2/s；

切削油密度：0.87g/cm3

切削油閃點：165℃。

如圖1所示，為了對上述金屬磨屑進行壓塊處理，本發(fā)明提供一種金屬磨屑壓塊處理裝置，包括：頂部設(shè)有進料口的平置管狀壓料倉10，底端與壓料倉10進料口對接的豎置供料管20，設(shè)于供料管20內(nèi)的預(yù)壓沖頭21，驅(qū)動預(yù)壓沖頭21將供料管20內(nèi)物料壓入壓料倉10中的預(yù)壓液壓缸22，通過閘板將壓料倉10一端開口封閉的出料閘門11，驅(qū)動閘板開閉的閘門液壓缸12，由壓料倉10另一端開口伸入壓料倉10中的平置壓料桿13，以及驅(qū)動壓料桿13對壓料倉10中物料進行擠壓的主壓液壓缸14；

所述主壓液壓缸14配有向其無桿腔輸送液壓油的輸液管路，該輸液管路上設(shè)有：用于檢測輸液管路內(nèi)液壓油壓力的壓力變送器，以及用于調(diào)節(jié)輸液管路內(nèi)液壓油流量的電液比例閥；

所述壓料桿13與壓料倉10間隙配合，上述壓料倉10另一端開口的正下方設(shè)有集液盤；壓料桿13的長度不小于壓料倉10的長度；

所述供料管20側(cè)壁設(shè)有入料口，該入料口與壓料倉10進料口的豎向間距小于預(yù)壓沖頭21的豎向厚度。

優(yōu)選的，所述預(yù)壓沖頭21配有用于檢測其豎向位置的預(yù)壓位置檢測機構(gòu)，該預(yù)壓位置檢測機構(gòu)包括：底端與預(yù)壓沖頭21頂端固定的豎置載板23，設(shè)于載板23上的磁塊，以及由磁塊觸發(fā)的感應(yīng)器；

所述感應(yīng)器包括：由隨預(yù)壓沖頭21上升至預(yù)設(shè)上限位的磁塊而觸發(fā)的上限位感應(yīng)器，以及由隨預(yù)壓沖頭21下降至預(yù)設(shè)下限位的磁塊而觸發(fā)的下限位感應(yīng)器。

優(yōu)選的，所述上限位感應(yīng)器和下限位感應(yīng)器固定于同一豎置支承件上，該支承件與供料管20固定。

優(yōu)選的，所述壓力變送器和電液比例閥分別連接主壓液控制模塊；

所述主壓液控制模塊，其接收壓力變送器輸出的壓力信號，根據(jù)該壓力信號調(diào)整電液比例閥的閥口開度，以控制壓料桿13的擠壓速度。

本發(fā)明金屬磨屑壓塊處理裝置，其工作過程如下：

a）主壓液壓缸14驅(qū)動壓料桿13回縮至上述壓料倉10另一端開口處；

b）閘門液壓缸12驅(qū)動閘板關(guān)閉；

c）預(yù)壓液壓缸22驅(qū)動預(yù)壓沖頭21回縮至供料管20入料口上方，使入料口打開；

d）通過入料口向供料管20補充物料（金屬磨屑），供料管20內(nèi)物料達到一定量時停止向供料管20補充物料；

e）預(yù)壓液壓缸22驅(qū)動預(yù)壓沖頭21將供料管20內(nèi)物料壓入壓料倉10中，預(yù)壓沖頭21的底端將壓料倉10進料口封閉，完成對物料的預(yù)壓；

f）控制電液比例閥的閥口于最大開度，主壓液壓缸14驅(qū)動壓料桿13對壓料倉10中物料進行擠壓，擠壓過程中通過壓力變送器檢測輸液管路內(nèi)液壓油壓力，當(dāng)液壓油壓力達到第一預(yù)設(shè)值時，逐漸減小電液比例閥的閥口開度，壓料桿13的擠壓速度隨閥口開度的減小而同步逐漸減小，輸液管路內(nèi)的液壓油壓力隨閥口開度的減小而同步逐漸增大；在擠壓速度逐漸減小和液壓油壓力逐漸增大的擠壓過程中，物料中的液體通過上述壓料倉10另一端開口向外流出，并落入集液盤中；當(dāng)液壓油壓力逐漸增大至第二預(yù)設(shè)值時，控制壓料桿13停止移動，延時一定時間后驅(qū)動壓料桿13回縮一定距離，完成對物料的主壓，壓料倉10中的物料被擠壓成塊狀；

g）閘門液壓缸12驅(qū)動閘板開啟；

h）主壓液壓缸14驅(qū)動壓料桿13將完成主壓的塊狀物料推出壓料倉10；

i）重復(fù)步驟a）至步驟h）。

由于磨屑是金屬屑、磨料粒、結(jié)合劑、冷卻液等物質(zhì)組成的混合體，由于磨屑內(nèi)的固體顆粒形狀不規(guī)則和表面性質(zhì)不均勻，使得顆粒之間相互粘結(jié)，形成絮凝網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。在低的速度梯度范圍內(nèi)，網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的拆散程度隨著切應(yīng)力的增大而增大，所以磨屑的粘度隨著切應(yīng)力的增大而降低，所以磨屑屬于塑像流體范疇，可以使用濱漢流體模型進行分析。

磨屑在壓塊時隨著壓力的增大，磨屑的粘度大大降低，如果以恒定的速度向前推進就會照成噴射現(xiàn)象，磨屑會從壓料倉10和壓料桿13之間的縫隙（壓料倉10另一端開口）噴射出來，造成大量的磨屑流失從而無法壓塊。

磨屑內(nèi)的不規(guī)則顆粒物之間存在著縫隙，大量的液體和空氣會存在于這些縫隙之間。除磨屑顆粒之間的空氣外，預(yù)壓后物料及壓料倉10內(nèi)也存在大量的空氣。在磨屑的主壓過程中，具有粘度的液體會將壓料倉10和壓料桿13之間縫隙完全填充，造成磨屑在壓塊時空氣無法順暢的排出，而是被磨屑顆粒物質(zhì)包裹，隨著擠壓壓力的增大，空氣會受到擠壓收縮從而行成氣爆現(xiàn)象，突然的爆破現(xiàn)象會使大量的磨屑噴射出壓料倉10。

本發(fā)明在主壓過程中，讓擠壓速度隨著液壓油壓力的增大而逐漸減小，可以避免磨屑出現(xiàn)噴射現(xiàn)象。

壓料桿13在完成主壓后回縮一定距離，可以減小閘板開啟所需要的力。

本發(fā)明壓塊后的磨屑，其含乳化液、切削油的比例僅有5%～6%，完全呈干燥的塊狀，體積減少到原來的1/3,堆放安全無自燃現(xiàn)象，且方便運輸和再處理。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護范圍。