机床油雾处理系统的制作方法

本发明涉及机床尾气预处理预分离装置领域，具体地涉及一种机床油雾处理系统。

背景技术：

1、随着机械加工技术的发展，数控机床（cnc机床）被广泛应用于金属切削、精密加工等领域。在机床进行加工过程中，为了降低刀具与工件之间的摩擦、减少加工区域温升并提高加工精度，通常需要向加工区域持续供应切削液或切削油。

2、在加工过程中，刀具、工件以及主轴等部件通常处于高速运动状态，切削液或切削油在受到高速旋转、冲击以及剪切作用时，会产生大量微小液滴，并与机床内部空气混合形成油雾。该类油雾中含有大量油性颗粒，若直接排放至加工车间环境中，容易造成设备、地面污染，同时也会影响车间空气质量。因此，需要通过油雾处理系统对机床产生的含油雾气流进行净化处理后再进行排放。

3、目前，机床油雾处理系统通常采用安装于机床附近的油雾处理设备对含油雾气流进行过滤净化。现有油雾处理设备一般包括过滤式处理模块、静电式处理模块、吸附式处理模块中的一种或多种。其中，过滤式处理模块利用过滤材料对气流中的油雾颗粒进行拦截；静电式处理模块利用高压电场使油雾颗粒带电，并通过电极结构对油雾颗粒进行吸附；吸附式处理模块则利用吸附材料对油雾颗粒以及部分气态污染物进行吸附。

4、然而，现有机床油雾处理系统通常需要直接处理机床加工过程中产生的全部油雾。当机床处于高速加工状态或者切削液使用量较大时，单位时间内产生的油雾量较高，容易导致油雾处理设备长期处于较大的处理负荷下，使净化效率降低。同时，大量油雾颗粒进入过滤模块或吸附模块后，会快速积聚于过滤材料或吸附材料表面，使过滤材料堵塞、吸附能力下降，需要频繁进行清洗或更换，从而增加设备维护工作量以及运行成本。

5、对于采用静电处理方式的油雾处理设备，当油雾浓度较高时，大量油雾颗粒进入静电处理区域，会增加设备运行负荷，并可能导致电极表面附着油污，影响静电吸附效果以及设备长期稳定运行。

6、因此，现有机床油雾处理系统主要依靠末端处理设备完成全部油雾净化工作，存在处理负荷较大、内部过滤及吸附部件容易失效、维护周期较短以及运行成本较高等问题。如何在油雾进入后续处理设备之前，对机床产生的油雾进行有效预处理，降低后续油雾处理设备的工作压力，提高整个油雾处理系统的运行稳定性，是目前亟需解决的问题。

技术实现思路

1、本发明旨在提供一种机床油雾处理系统，以解决现有机床加工过程中产生的油雾直接进入油雾处理设备后，导致后级油雾处理设备处理负荷较大、内部过滤组件容易污染堵塞、耗材更换频繁以及维护成本较高的问题。

2、为了实现上述目的，本发明提供一种机床油雾处理系统，包括初级油雾捕集装置以及后级油雾处理设备；

3、所述初级油雾捕集装置设置于油雾产生设备与所述后级油雾处理设备之间，用于对含油雾气流中的油雾颗粒进行初步捕集；

4、所述初级油雾捕集装置包括壳体、设置于所述壳体内部的分离转子以及用于驱动所述分离转子旋转的驱动组件；

5、所述分离转子包括相对设置的第一端板和第二端板，以及设置于所述第一端板和第二端板之间并沿所述分离转子的周向间隔分布的多个导流组件，相邻所述导流组件之间形成油雾分离流道；

6、所述油雾分离流道按气流流动方向包括依次连通的第一流道段、第二流道段以及第三流道段，所述第一流道段由所述分离转子的内侧向外侧延伸，所述第二流道段与所述第一流道段连通并朝向靠近所述分离转子中心的方向延伸，所述第三流道段与所述第二流道段连通并朝向所述分离转子的外侧延伸；

7、含油雾气流进入所述分离转子后，在所述油雾分离流道内流动，气流能够依次沿所述第一流道段、第二流道段以及第三流道段流动，而油雾液滴因惯性作用在所述第二流道段对应位置处与所述导流组件发生碰撞，从而实现油雾颗粒与气流的分离。

8、在一些实施方式中，所述导流组件包括主导流件、惯性捕集板以及折返导流件；

9、所述主导流件沿所述分离转子的内侧向外侧延伸；相邻主导流件之间形成油雾分离流道；

10、所述惯性捕集板连接于所述主导流件的一侧，并朝向相邻所述导流组件之间的流道空间延伸，用于承接含油雾气流中的油雾液滴；

11、所述折返导流件设置于所述主导流件的另一侧，并朝向相邻所述导流组件之间的流道空间延伸，用于引导气流由所述第一流道段进入所述第二流道段，并与所述惯性捕集板共同限定所述第二流道段。

12、在一些实施方式中，所述折返导流件设置在相较于惯性捕集板更靠近分离装置中心位置；

13、所述折返导流件包括导流板体和折返板体；

14、所述导流板体沿所述第一流道段的气流流动方向延伸，以引导气流进入所述第二流道段；

15、所述折返板体伸入所述流道空间内，并与所述惯性捕集板共同限定所述第二流道段；

16、所述导流板体与所述折返板体远离所述主导流件的一端相互连接。

17、在一些实施方式中，所述惯性捕集板由所述主导流件朝向相邻所述导流组件之间的流道空间延伸，且所述惯性捕集板的延伸方向相对于所述分离转子的径向方向具有偏转，使所述第二流道段内气流具有由外向内流动的趋势；

18、所述惯性捕集板的延伸方向与所述分离转子由内向外的径向方向之间的夹角大于90°。

19、在一些实施方式中，所述惯性捕集板与所述主导流件之间形成油液汇集区域，油雾液滴撞击所述惯性捕集板后，在离心力作用下沿所述惯性捕集板移动，并汇集至所述油液汇集区域；

20、从所述第一端板至所述第二端板方向，所述惯性捕集板与所述主导流件的连接位置逐步远离所述分离转子中心，以使所述油液汇集区域内的油液受到离心力作用时产生朝向所述第二端板方向的轴向分力。

21、在一些实施方式中，所述第二端板上设置有排液孔，所述排液孔与所述油液汇集区域连通，以使汇集于所述油液汇集区域内的油液排出所述分离转子；

22、所述排液孔设置于所述第二端板靠近所述惯性捕集板与所述主导流件连接位置处。

23、在一些实施方式中，所述导流组件还包括第三导流件，所述第三导流件连接于所述惯性捕集板远离所述主导流件的一端，并沿所述分离转子的外侧方向延伸，用于引导经过所述第二流道段后的气流进入所述第三流道段；

24、所述第三导流件与所述惯性捕集板一体设置。

25、在一些实施方式中，所述主导流件的外侧端部与所述惯性捕集板的连接位置对应设置且连为一体，以减少所述主导流件的外侧端部形成悬空结构。

26、在一些实施方式中，所述第一端板设置有进气开口，所述进气开口朝向所述壳体的进气口设置；

27、所述分离转子还包括设置于所述第一端板和第二端板之间的导流锥，所述导流锥用于引导进入所述分离转子的气流流向所述导流组件之间形成的油雾分离流道；

28、所述壳体设置有排气口，所述排气口与所述第二端板沿所述分离转子的轴向方向错位设置。

29、在一些实施方式中，所述壳体内部设置有集油结构，所述集油结构位于所述分离转子的外周侧，用于收集由所述分离转子甩出的油液；

30、所述集油结构包括设置于所述壳体底部的集油槽以及与所述集油槽连通的排油口。

31、应用本发明上述技术方案一种机床油雾处理系统，具有如下效果：

32、本发明通过在油雾产生设备与后级油雾处理设备之间设置初级油雾捕集装置，使机床加工过程中产生的含油雾气流在进入后级油雾处理设备之前，先经过一次油雾颗粒分离处理。由于部分油雾颗粒已经在前端被捕集，因此能够降低进入后级油雾处理设备中的油雾浓度，减少后级油雾处理设备所需处理的油雾负荷，从而降低过滤组件、吸附组件或静电处理组件的工作压力，延长后级设备的维护周期，降低整体运行成本。

33、本发明的初级油雾捕集装置采用旋转式分离转子结构，并在分离转子内部设置由第一流道段、第二流道段以及第三流道段依次连通形成的油雾分离流道。分离转子旋转时，能够利用自身旋转运动驱动油雾分离流道内的气流流动，使含油雾气流无需完全依赖外部设备提供气流动压即可在分离转子内部运动。同时，由于第一流道段、第二流道段以及第三流道段形成折返式流动路径，气流在流动过程中需要发生方向变化。

34、在气流方向发生变化的位置，由于气体与油雾液滴之间存在质量和惯性差异，气体能够跟随流道方向改变运动方向，而油雾液滴由于惯性较大，难以及时跟随气流转向，从而与导流组件发生碰撞并被捕集。通过上述结构，本发明利用油雾液滴自身惯性实现油雾颗粒分离，无需依靠增加过滤网密度或者增加吸附材料用量提高处理能力，从而能够提高油雾捕集效果。

35、本发明中，分离转子的旋转速度能够影响油雾分离流道内气流的运动状态以及油雾液滴受到的离心作用强度，因此可以通过调节驱动组件控制分离转子的转速，对油雾分离能力进行调节。在机床加工过程中油雾产生量较大时，可以提高分离转子的转速，以增强油雾液滴与导流组件之间的碰撞分离效果；在油雾产生量较小时，可以降低分离转子的转速，以减少能量消耗。相比传统固定结构的油雾捕集设备，本发明能够根据实际工况调整油雾处理能力，提高系统适应性。

36、本发明通过多个导流组件沿分离转子的周向间隔设置，使分离转子内部形成多个重复布置的油雾分离流道。含油雾气流进入分离转子后，可以同时进入多个油雾分离流道，并在多个流道内分别完成气流折返以及油雾颗粒分离过程。因此，在有限的设备体积内增加了油雾颗粒与导流组件之间的接触机会，提高了单位体积内的油雾处理能力，有利于实现机床油雾处理设备的小型化设计。

37、综上，本发明通过旋转式分离转子以及具有折返流动特征的油雾分离流道，使分离转子自身旋转即可驱动气流流动，并利用油雾液滴与气流之间的惯性差异实现油雾颗粒预分离，从而降低后级油雾处理设备的处理压力，提高机床油雾处理系统的处理效率和运行稳定性。

38、本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。