本發(fā)明涉及帶儲料倉的金屬磨屑壓塊處理裝置。

背景技術：

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，在加工過程會產生很多磨屑。磨屑內含有金屬成分、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重要。目前針對磨屑的固液分離技術普遍采用膜過濾的技術，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部溫度較高，很容易發(fā)生自燃現(xiàn)象，比較危險。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種帶儲料倉的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)明的技術方案是設計一種帶儲料倉的金屬磨屑壓塊處理裝置，包括：頂部設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，設于供料管內的預壓沖頭，驅動預壓沖頭將供料管內物料壓入壓料倉中的預壓液壓缸，通過閘板將壓料倉一端開口封閉的出料閘門，驅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，該輸液管路上設有：用于檢測輸液管路內液壓油壓力的壓力變送器，以及用于調節(jié)輸液管路內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；

所述供料管側壁設有入料口，該入料口與壓料倉進料口的豎向間距小于預壓沖頭的豎向厚度；

所述供料管還配有向其補充物料的儲料倉；儲料倉頂部設有投料口，儲料倉底部設有出料槽，該出料槽的出料端與供料管的入料口對接；出料槽內設有螺旋送料桿，該螺旋送料桿配有驅動其轉動的送料驅動電機；

所述儲料倉內還設有攪拌桿，攪拌桿位于出料槽正上方，攪拌桿上設有若干攪拌葉，攪拌桿配有驅動其轉動的攪拌驅動電機。

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

所述感應器包括：由隨預壓沖頭上升至預設上限位的磁塊而觸發(fā)的上限位感應器，以及由隨預壓沖頭下降至預設下限位的磁塊而觸發(fā)的下限位感應器。

優(yōu)選的，所述上限位感應器和下限位感應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)明帶儲料倉的金屬磨屑壓塊處理裝置，其工作過程如下：

a）主壓液壓缸驅動壓料桿回縮至上述壓料倉另一端開口處；

b）閘門液壓缸驅動閘板關閉；

c）預壓液壓缸驅動預壓沖頭回縮至供料管入料口上方，使入料口打開；

d）啟動送料驅動電機，通過入料口向供料管補充物料（金屬磨屑），供料管內物料達到一定量時關閉送料驅動電機，停止向供料管補充物料；

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

f）控制電液比例閥的閥口于最大開度，主壓液壓缸驅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液壓油壓力，當液壓油壓力達到第一預設值時，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；當液壓油壓力逐漸增大至第二預設值時，控制壓料桿停止移動，延時一定時間后驅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）閘門液壓缸驅動閘板開啟；

h）主壓液壓缸驅動壓料桿將完成主壓的塊狀物料推出壓料倉；

i）重復步驟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有：用于檢測輸液管路內液壓油壓力的壓力變送器，以及用于調節(jié)輸液管路內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。

為避免儲料倉中的物料（金屬磨屑）因含液量大而貼附在儲料倉內壁，本發(fā)明儲料倉內還設置帶攪拌葉的攪拌桿，可對物料進行攪拌，使物料落入出料槽，并由螺旋送料桿輸出至供料管中。

本發(fā)明預壓沖頭配有用于檢測其豎向位置的預壓位置檢測機構，可以對預壓沖頭進行精確定位，便于預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；

圖2是儲料倉的示意圖；

圖3是螺旋送料桿和攪拌桿的示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例，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粒或金屬顆粒粘結成更大的球狀顆粒。

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至圖3所示，為了對上述金屬磨屑進行壓塊處理，本發(fā)明提供一種帶儲料倉的金屬磨屑壓塊處理裝置，包括：頂部設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，設于供料管20內的預壓沖頭21，驅動預壓沖頭21將供料管20內物料壓入壓料倉10中的預壓液壓缸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，該輸液管路上設有：用于檢測輸液管路內液壓油壓力的壓力變送器，以及用于調節(jié)輸液管路內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側壁設有入料口，該入料口與壓料倉10進料口的豎向間距小于預壓沖頭21的豎向厚度；

所述供料管20還配有向其補充物料的儲料倉30；儲料倉30頂部設有投料口，儲料倉30底部設有出料槽，該出料槽的出料端與供料管20的入料口對接；出料槽內設有螺旋送料桿31，該螺旋送料桿31配有驅動其轉動的送料驅動電機32；

所述儲料倉30內還設有攪拌桿33，攪拌桿33位于出料槽正上方，攪拌桿33上設有若干攪拌葉34，攪拌桿33配有驅動其轉動的攪拌驅動電機35。

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

所述感應器包括：由隨預壓沖頭21上升至預設上限位的磁塊而觸發(fā)的上限位感應器，以及由隨預壓沖頭21下降至預設下限位的磁塊而觸發(fā)的下限位感應器。

優(yōu)選的，所述上限位感應器和下限位感應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)明帶儲料倉30的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驅動閘板關閉；

c）預壓液壓缸22驅動預壓沖頭21回縮至供料管20入料口上方，使入料口打開；

d）啟動送料驅動電機32，通過入料口向供料管20補充物料（金屬磨屑），供料管20內物料達到一定量時關閉送料驅動電機32，停止向供料管20補充物料；

e）預壓液壓缸22驅動預壓沖頭21將供料管20內物料壓入壓料倉10中，預壓沖頭21的底端將壓料倉10進料口封閉，完成對物料的預壓；

f）控制電液比例閥的閥口于最大開度，主壓液壓缸14驅動壓料桿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液壓油壓力，當液壓油壓力達到第一預設值時，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；當液壓油壓力逐漸增大至第二預設值時，控制壓料桿13停止移動，延時一定時間后驅動壓料桿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驅動閘板開啟；

h）主壓液壓缸14驅動壓料桿13將完成主壓的塊狀物料推出壓料倉10；

i）重復步驟a）至步驟h）。

由于磨屑是金屬屑、磨料粒、結合劑、冷卻液等物質組成的混合體，由于磨屑內的固體顆粒形狀不規(guī)則和表面性質不均勻，使得顆粒之間相互粘結，形成絮凝網狀結構。在低的速度梯度范圍內，網狀結構的拆散程度隨著切應力的增大而增大，所以磨屑的粘度隨著切應力的增大而降低，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，預壓后物料及壓料倉10內也存在大量的空氣。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，應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明技術原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發(fā)明的保護范圍。