采用楔形筛滚筒的刮板排屑过滤机设计

何国峰

（宁夏共享机床辅机有限公司，银川 750021）

采用楔形筛滚筒的刮板排屑过滤机设计

何国峰

（宁夏共享机床辅机有限公司，银川 750021）

阐述现有机床切削液过滤的主要方法，分析其优缺点，设计了一种采用楔形筛滚筒的刮板排屑过滤机。本文的排屑过滤机过滤精度可靠，过滤流量大，对于机床通用性能好，具有良好的市场推广应用前景。

机床 切削液 过滤 楔形筛滚筒 刮板排屑过滤机

引言

在机加工领域，特别在湿式机加工领域，切屑与切削液处理的主要任务是：（1）将切屑从机床内排出；（2）将切屑从切削液中分离出来，即对切削液进行过滤，将切屑从机床内排出，常使用各种形式排屑机。对切削液进行过滤，一般通过水箱上配置的隔挡、滤网、磁性分离机、纸带过滤机、涡流分离器、线性过滤器等实现。排屑装置一般均具备一定的过滤功能，并且排屑装置过滤精度的提高，对水箱配置的降低、水箱脏液箱清理频率的降低均非常有益。过滤装置按原理排屑装置可分为以下两类：

第一类，采用缝隙板与网眼孔板过滤。如链板排屑机通过输送链板本身的缝隙过滤掉尺寸较大的切屑。由于要求排屑机采用滤材时需要考虑流量，并考虑网孔或缝隙不会堵塞，采用的滤材网孔、缝隙较大，导致过滤精度低。机床的水箱中进入非常多切屑，需要人工频繁清理。

第二类，采用反冲滚筒过滤。其采用缝隙板、聚氨酯滤网、不锈钢滤网制作成圆筒状进行过滤，圆筒两侧密封，外部为脏液，内部为净液。在滤材圆筒内部设置喷管，不断对滤材进行冲洗，防止滤材堵塞。此种方式一定程度上提高了过滤精度，能够满足小流量情况下的需求。但是，仍存在以下问题：（1）滚筒尺寸大，难以放入机床底部，机床外部占用空间大；（2）结构复杂，特别是两端动密封结构与反冲洗结构；（3）过滤流量小，并且对滤材进行反冲洗的同时还需要消耗一部分，导致对流量要求较高的工况不适用。

本文阐述一种采用楔形筛滚筒过滤的刮板排屑过滤机，能够有效弥补以上传统排屑装置的不足。

1 设计方案

1.1 工作原理与结构

驱动单元带动链条转动，安装在链条上的刮屑板随之转动。楔形筛滚筒同样在链条的传动作用下转动。含切屑的脏液由导屑漏斗进入排屑机，切屑沉淀后由刮屑板刮出，切削液进入楔形筛滚筒上缝隙（如图1所示），排出至排屑机外，达到屑液分离即过滤的目的。颗粒度大于楔形筛滚筒设计缝隙的切屑，留在排屑过滤机内由刮板刮出。楔形滚筒在转动过程中，固定安装在主体上的钢丝条刷上的钢丝始终位于缝隙中，以保证楔形滚筒缝隙不被堵塞。特别的，楔形筛滚筒的缝隙截面为楔形，不易被切屑、油污的堵塞。图2为产品设计图。

图1 楔形筛滚筒截面缝隙示意图

1.盖板；2.导屑漏斗；3.主体；4.轴承端盖；5.轴承；6.楔形筛滚筒；7.钢丝条刷；8.密封圈；9.刮屑板；10.链条；11.滚轮；12.驱动单元；13.开关排；，14.吊环；15.过滤前含切屑脏液；16.过滤后净液

1.2 流量计算

流量计算的主要公式有：这里，Q为流量，K为使用系数，K为面积，V为流速，H为液位，L为滚筒长度，ξ为缝隙率。

1.3 产品参数

楔形筛滚筒刮板排屑过滤机参数，如表1所示。

表1 楔形筛滚筒刮板排屑过滤机参数

2 实验验证

仅制作上述排屑过滤机尾部部分，采用两个楔形筛滚筒进行实验。实验装置如图3、图4所示。具体的楔形筛滚筒刮板排屑过滤机实验内容、方法和结论，如表2所示。

图3 实验装置示意图

图4 实验装置楔形筛滚筒

表2 楔形筛滚筒刮板排屑过滤机实验

3 结语

本文设计了一种采用楔形筛滚筒的刮板排屑过滤机，通过实验对流量进行了验证。与传统排屑机相比，该设计装置的过滤精度与处理流量大大提高，有利于降低水箱配置，降低脏液箱清理频率。采楔形滚筒缝隙的外小内大结构可有效防止缝隙堵塞，且采用不锈钢条刷清理楔形滚筒，避免了传统排屑机采用净液反冲，提高了过滤效率。

Design of Scraper Chip Filter with Wedge Screen Drum

HE Guofeng
(Ningxia Shared Machine Accessory Co., Ltd., Yinchuan 750021)

This paper describes the main methods of cutting fluid filtration and analyzes the advantages and disadvantages of the existing machine tool cutting fluid, and designs a scraper chip filter with wedge screen drum. In this paper, the chip filter has high precision and good filtration performance. It has a good prospect of market application.

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