CN218284777U - 一种机床用模块化中心出水单元 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种机床用模块化中心出水单元，包括水箱涡分模块、泵模块和过滤模块；水箱涡分模块包括高压水箱、涡旋分离器、第一球阀、第一压力表、液位计和电控箱；泵模块包括并联设置的离心泵模块和隔膜泵模块，离心泵模块包括离心泵、第一单向阀、第二压力表和第一安全阀；隔膜泵模块包括隔膜泵、第二安全阀和第三压力表；过滤模块包括并联设置的单筒过滤模块和双筒过滤模块，单筒过滤模块包括带发讯器的第一过滤器；双筒过滤模块包括带发讯器的第二过滤器、带发讯器的第三过滤器、三通球阀、第二单向阀和第三单向阀。本实用新型中心出水单元采用模块化设计，通用性高，所需的零部件减少，成本降低，操作简单，安全可靠。

Description

一种机床用模块化中心出水单元

技术领域

本实用新型涉及一种机床用中心出水单元，具体是一种机床用模块化中心出水单元。

背景技术

主轴中心出水功能可有效降低刀具温度、强制排屑、帮助断屑，保证工件加工尺寸的稳定性，提高加工效率，同时也能提高刀具寿命，特别适用于深孔加工和难加工的材料的加工。随着加工制造业的发展，主轴中心出水功能的重要性也逐渐为业内所认识，高压中心出水单元的需求越来越大，因而中心出水技术应用前景广泛。

鉴于客户加工工艺需求不同，中心出水（即冷却液）的压力一般在2 MPa~7 MPa，压力和流量有所不同，泵的选型也会不同。一般2 MPa的泵会选用离心泵，高压时会选用螺杆泵或者隔膜泵，螺杆泵成本高、抗污能力低，隔膜泵抗污能力强。

主轴中心出水的冷却液需要由过滤器过滤后重复利用。常用的过滤器有筒式过滤器、涡旋分离器，一般会组合设置。涡旋分离器一般不需要维护，能过滤冷却液中大部分粗的杂质，筒式过滤器需要定期清洗滤芯。而客户加工的材料的不同以及中心出水使用频率的不同，导致过滤器维护周期差异较大。一般对于中心出水使用频率不高的情况，单筒过滤器就可以满足要求，而对于中心出水使用频率高且不便停机维护的情况，往往需要双筒过滤器。现有的双筒过滤器一般由两个单筒过滤器并联而成，两个三通球阀设置在冷却液的进口和出口，切换时需要同时切换两个三通球阀，操作不便，容易出现误操作。

考虑到性价比，以下四种压力过滤器组合的中心出水较为常用：2 MPa的单筒过滤中心出水单元、2 MPa的双筒过滤中心出水单元、3~7 MPa的单筒过滤中心出水单元、3~7MPa的双筒过滤中心出水单元。上述中心出水单元存在的问题主要有：1）对于不同需求，需设计多种中心出水单元，造成较多的零件重复，成本高；2）双筒过滤器成本高，切换时需要旋转两个球阀，操作复杂；3）3~7MPa的中心出水压力大，配套使用的安全阀（溢流阀）通常安装在水箱盖板上，会产生类似鼓面效应，噪音较大。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是，针对现有技术的不足，提供一种通用性高、成本低、安全可靠的机床用模块化中心出水单元。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种机床用模块化中心出水单元，包括水箱涡分模块、泵模块和过滤模块；

所述的水箱涡分模块包括高压水箱、涡旋分离器、第一球阀、第一压力表、液位计和电控箱，一级水箱的出水口先后经前置泵、所述的第一球阀与所述的涡旋分离器的入水口连接，所述的涡旋分离器底部的回水口与所述的一级水箱相通，所述的涡旋分离器的出水口与所述的高压水箱相通，所述的第一压力表与所述的涡旋分离器的入水口连接，所述的液位计和所述的电控箱分别安装在所述的高压水箱上；

所述的泵模块包括并联设置的离心泵模块和隔膜泵模块，所述的离心泵模块包括离心泵、第一单向阀、第二压力表和第一安全阀，所述的离心泵的入水口与所述的高压水箱相通，所述的离心泵的出水口与所述的第一单向阀的入水口连接，所述的第一单向阀的出水口与所述的第二压力表的入水口连接，所述的第一安全阀连接设置在所述的第一单向阀的出水口与所述的第二压力表的入水口之间，所述的第一安全阀的泄水口与所述的高压水箱相通；所述的隔膜泵模块包括隔膜泵、第二安全阀和第三压力表，所述的隔膜泵的入水口与所述的高压水箱相通，所述的隔膜泵的出水口与所述的第三压力表的入水口连接，所述的第二安全阀连接设置在所述的隔膜泵的出水口与所述的第三压力表的入水口之间，所述的第二安全阀的泄水口与所述的高压水箱相通；

所述的过滤模块包括并联设置的单筒过滤模块和双筒过滤模块，所述的单筒过滤模块包括带发讯器的第一过滤器，所述的第一过滤器的入水口同时与所述的第一单向阀的出水口和所述的隔膜泵的出水口相连，所述的第一过滤器的出水口与第二球阀的入水口相连；所述的双筒过滤模块包括带发讯器的第二过滤器、带发讯器的第三过滤器、三通球阀、第二单向阀和第三单向阀，所述的三通球阀的入水口同时与所述的第一单向阀的出水口和所述的隔膜泵的出水口相连，所述的三通球阀的两个出水口分别与所述的第二过滤器和所述的第三过滤器的入水口相连，所述的第二过滤器的出水口经第二单向阀与所述的第二球阀的入水口相连，所述的第三过滤器的出水口经第三单向阀与所述的第二球阀的入水口相连，所述的第二球阀的出水口即为高压出水口。

本实用新型中心出水单元采用模块化设计，以水箱涡分模块为基础模块，泵模块中的离心泵模块和隔膜泵模块二选一，过滤模块中的单筒过滤模块和双筒过滤模块二选一，总共可以组合搭配为四种中心出水单元，即水箱涡分模块、离心泵模块、单筒过滤模块组成的中心出水压力较小的单筒过滤中心出水单元；水箱涡分模块、离心泵模块、双筒过滤模块组成的中心出水压力较小的双筒过滤中心出水单元；水箱涡分模块、隔膜泵模块、单筒过滤模块组成的中心出水压力较大的单筒过滤中心出水单元；水箱涡分模块、隔膜泵模块、双筒过滤模块组成的中心出水压力较大的双筒过滤中心出水单元。以上四种中心出水单元可满足客户的不同加工需求，降低客户的设备成本。

作为优选，所述的离心泵为2 MPa的离心泵，所述的隔膜泵为3~7 MPa的隔膜泵。2MPa和3~7 MPa的中心出水压力较为常见。在实际应用中，也可以根据需求进行离心泵和隔膜泵的具体选型。

与现有技术相比，本实用新型具有如下优点：本实用新型中心出水单元采用模块化设计，通用性高，所需的零部件减少，成本降低。本实用新型中心出水单元的双筒过滤模块采用一个三通球阀和两个单向阀（即第二单向阀和第三单向阀）即可实现相应的操作，操作过程中只需旋转一个三通球阀，操作简单，可有效避免误操作，安全可靠。此外，第二安全阀设置在隔膜泵的出水口处，在一定程度上可减少隔膜泵模块使用过程中产生的噪音。

附图说明

图1为实施例的机床用模块化中心出水单元的原理图；

图2为实施例中水箱涡分模块的外观示意图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。

实施例的机床用模块化中心出水单元，如图1所示，包括水箱涡分模块1、泵模块和过滤模块。

本实施例中，如图2所示，水箱涡分模块包括高压水箱2、涡旋分离器12、第一球阀13、第一压力表14、液位计15和电控箱16，一级水箱11的出水口先后经前置泵17、第一球阀13与涡旋分离器12的入水口连接，涡旋分离器12底部的回水口与一级水箱11相通，涡旋分离器12的出水口与高压水箱2相通，第一压力表14与涡旋分离器12的入水口连接，液位计15和电控箱16分别安装在高压水箱2上。

本实施例中，泵模块包括并联设置的离心泵模块3和隔膜泵模块4，离心泵模块3包括2 MPa的离心泵31、第一单向阀32、第二压力表34和第一安全阀33，离心泵31的入水口与高压水箱2相通，离心泵31的出水口与第一单向阀32的入水口连接，第一单向阀32的出水口与第二压力表34的入水口连接，第一安全阀33连接设置在第一单向阀32的出水口与第二压力表34的入水口之间，第一安全阀33的泄水口与高压水箱2相通；隔膜泵模块4包括3~7 MPa的隔膜泵41、第二安全阀42和第三压力表43，隔膜泵41的入水口与高压水箱2相通，隔膜泵41的出水口与第三压力表43的入水口连接，第二安全阀42连接设置在隔膜泵41的出水口与第三压力表43的入水口之间，第二安全阀42的泄水口与高压水箱2相通。

本实施例中，过滤模块包括并联设置的单筒过滤模块5和双筒过滤模块6，单筒过滤模块5包括带发讯器的第一过滤器51，第一过滤器51的入水口同时与第一单向阀32的出水口和隔膜泵41的出水口相连，第一过滤器51的出水口与第二球阀7的入水口相连；双筒过滤模块6包括带发讯器的第二过滤器61、带发讯器的第三过滤器62、三通球阀63、第二单向阀64和第三单向阀65，三通球阀63的入水口同时与第一单向阀32的出水口和隔膜泵41的出水口相连，三通球阀63的两个出水口分别与第二过滤器61和第三过滤器62的入水口相连，第二过滤器61的出水口经第二单向阀64与第二球阀7的入水口相连，第三过滤器62的出水口经第三单向阀65与第二球阀7的入水口相连，第二球阀7的出水口即为高压出水口8。

上述模块化中心出水单元可以组合搭配为四种中心出水单元，即水箱涡分模块1、离心泵模块3、单筒过滤模块5组成的2 MPa单筒过滤中心出水单元；水箱涡分模块1、离心泵模块3、双筒过滤模块6组成的2 MPa双筒过滤中心出水单元；水箱涡分模块1、隔膜泵模块4、单筒过滤模块5组成的3~7 Mpa单筒过滤中心出水单元；水箱涡分模块1、隔膜泵模块4、双筒过滤模块6组成的3~7 Mpa双筒过滤中心出水单元。

上述模块化中心出水单元装机使用前，根据不同加工需求，首先应进行第一安全阀33和第二安全阀42的压力设置：关闭第二球阀7，启动离心泵31，调节第一安全阀33，使第二压力表34的压力显示为2 MPa，或者，启动隔膜泵41，调节第二安全阀42，使第三压力表43的压力显示为3~7 Mpa。

当机床加工工件时，启动离心泵31或隔膜泵41，一级水箱11内的冷却水首先通过前置泵17进入涡旋分离器12进行粗过滤，通过第一球阀13调节涡旋分离器12的进水压力至0.2~0.25 MPa，以确保涡旋分离器12的分离性能；涡旋分离器12分离处理后产生的杂质通过涡旋分离器12底部的回水口排出，流回一级水箱11，去除杂质的冷却水通过涡旋分离器12的出水口进入高压水箱2；高压水箱2内的冷却水经离心泵31或隔膜泵41抽出后，由单筒过滤模块5或双筒过滤模块6过滤后，从第二球阀7的出水口通向机床。

第一过滤器51、第二过滤器61和第三过滤器62都带有发讯器，当第一过滤器51、第二过滤器61或第三过滤器62发生堵塞时，对应的发讯器会报警，提示操作人员清洗或更换滤芯。双筒过滤模块6包括并联的第二过滤器61和第三过滤器62，当正在工作的其中一个过滤器发生堵塞报警时，手动切换三通球阀63，使另一个过滤器工作，同时第二单向阀64和第三单向阀65可确保冷却水不倒流，保证不停机就能清洗维护过滤器。

液位计15用于检测高压水箱2的低液位和高液位并向机床控制***发出相应的信号。机床有中心出水需求时，前置泵17工作，同时离心泵31或隔膜泵41工作，即使液位计15检测到高压水箱2处于高液位，前置泵17、离心泵31或隔膜泵41也不会停止工作。当液位计15检测到高压水箱2处于低液位的持续时间超过设定的阈值（如5 s）时，机床控制***收到液位计15的信号即报警提示停机检修。机床有中心出水结束时，离心泵31或隔膜泵41停止工作，当液位计15发出高液位信号时，前置泵17停止工作；如液位计15发出低液位信号，则需停机检修。

Claims (2)

1.一种机床用模块化中心出水单元，其特征在于，包括水箱涡分模块、泵模块和过滤模块；

所述的水箱涡分模块包括高压水箱、涡旋分离器、第一球阀、第一压力表、液位计和电控箱，一级水箱的出水口先后经前置泵、所述的第一球阀与所述的涡旋分离器的入水口连接，所述的涡旋分离器底部的回水口与所述的一级水箱相通，所述的涡旋分离器的出水口与所述的高压水箱相通，所述的第一压力表与所述的涡旋分离器的入水口连接，所述的液位计和所述的电控箱分别安装在所述的高压水箱上；

所述的泵模块包括并联设置的离心泵模块和隔膜泵模块，所述的离心泵模块包括离心泵、第一单向阀、第二压力表和第一安全阀，所述的离心泵的入水口与所述的高压水箱相通，所述的离心泵的出水口与所述的第一单向阀的入水口连接，所述的第一单向阀的出水口与所述的第二压力表的入水口连接，所述的第一安全阀连接设置在所述的第一单向阀的出水口与所述的第二压力表的入水口之间，所述的第一安全阀的泄水口与所述的高压水箱相通；所述的隔膜泵模块包括隔膜泵、第二安全阀和第三压力表，所述的隔膜泵的入水口与所述的高压水箱相通，所述的隔膜泵的出水口与所述的第三压力表的入水口连接，所述的第二安全阀连接设置在所述的隔膜泵的出水口与所述的第三压力表的入水口之间，所述的第二安全阀的泄水口与所述的高压水箱相通；

所述的过滤模块包括并联设置的单筒过滤模块和双筒过滤模块，所述的单筒过滤模块包括带发讯器的第一过滤器，所述的第一过滤器的入水口同时与所述的第一单向阀的出水口和所述的隔膜泵的出水口相连，所述的第一过滤器的出水口与第二球阀的入水口相连；所述的双筒过滤模块包括带发讯器的第二过滤器、带发讯器的第三过滤器、三通球阀、第二单向阀和第三单向阀，所述的三通球阀的入水口同时与所述的第一单向阀的出水口和所述的隔膜泵的出水口相连，所述的三通球阀的两个出水口分别与所述的第二过滤器和所述的第三过滤器的入水口相连，所述的第二过滤器的出水口经第二单向阀与所述的第二球阀的入水口相连，所述的第三过滤器的出水口经第三单向阀与所述的第二球阀的入水口相连，所述的第二球阀的出水口即为高压出水口。

2.根据权利要求1所述的一种机床用模块化中心出水单元，其特征在于，所述的离心泵为2 MPa的离心泵，所述的隔膜泵为3~7 MPa的隔膜泵。

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