[实用新型]浮腔胶瓦式纸带过滤机

说明书

技术领域

本实用新型是金属切削机床冷却液过滤装置，属于机床的附属设备，具体为一种浮腔胶瓦式纸带过滤机。

背景技术

用于机床切削液冷却液过滤的纸带过滤机，比较普及的形式是以冷却液自重形成的压强透过滤纸完成过滤的，而靠负压提高流量的真空过滤机在国内用量不多。国内常用靠液体自重过滤的典型纸带过滤机，无外乎平卧型、鼓型。近年，又出现了弧型纸带过滤机。

因为讨论的是过滤机的结构，所以在不考虑滤纸过滤系数和介质粘度系数因素的条件下，过滤机的流量与液体所通过滤纸的面积和液体作用在滤纸表面的平均压强的乘积成正比。

用公式表达为：Q∝P·S

式中Q-流量；

P-液体作用在滤纸表面的平均压强；

S-液体所通过滤纸的面积。

滤纸面积取决于设备大小，压强产生于液体的自重，在设备体积受限情况下，根据上式关系，只有提高作用于滤纸的液体高度，才能有效提高过滤机的流量。所以，怎样提高液体在过滤前缓存高度就是研究过滤机结构的焦点。

一、平卧型纸带过滤机

原始型纸带过滤机出自于平卧型(图1)，这种过滤机滤纸支撑面是由柔性金属编织网4构成，金属编织网4不仅支撑滤纸1，同时由动力驱动其行走并带动滤纸1行走，从而更新过于堵塞的滤纸。柔性金属编织网4靠自重与一定量的冷却液重量的叠加形成的窝形底5(图2)，这个窝形底5就是过滤前液体缓存的区域。

金属编织网4有限的柔性限制了窝形底5的深度，使得作用在滤纸表面的缓存液体高度值h非常有限(见图3)，即使h可以继续增加，从物理特点来看，如果滤纸以同样的窝形附贴在支撑金属编织网上，过大的h值势必会使滤纸产生以窝底为中心向四周放射形的不规则皱褶，最终导致滤纸跑偏、紊乱。所以，这种结构的限制确定了此种过滤机难以形成太大的流量，除非以庞大的体积牺牲整体加工系统总体布局为代价。另外，滤纸是浮铺在金属编织网表面上的，金属编织网运行时是靠与滤纸之间的摩擦力带动滤纸行走的，当滤纸面承载较小时，摩擦力不足以带动滤纸轴转动，会产生相对滑动现象，即运纸机构行走而滤纸不走。

归纳起来说，与其他类型相比在同流量条件下，平卧型过滤机占地面积较大，滤纸运行不稳定。由于此类过滤机结构、操作都相对简单，加之其属于早期技术相对成熟产品，故在国内普及量较大。

二、鼓型纸带过滤机

为了减小占地面积，增加过滤前液体缓存高度，出现了鼓型纸带过滤机(图4、图5)，因其结构主体是转鼓，故而得名。

转鼓10是由两片相连的辊轮组成，由滤纸支撑面11相连的两条套筒滚子传动链7骑压在转鼓10的两个轮缘上，传动轴6上的链轮驱动传动链7运行时带动转鼓10转动，压在传动链7与轮缘之间的滤纸1也随之行走，从而实现输出污纸3的功能。

从鼓型纸带过滤机结构形式看，转鼓10使滤纸1形成半月形腔体，使得作用在滤纸1表面的缓存冷却液8高度值h有了很大提高，因此冷却液8过滤流量有了显著提高。相对同等流量平卧式纸带过滤机，鼓型纸带过滤机减小了占地面积，   虽然增加了高度，但高度的增加对于大多数用户来说并不敏感。

为了防止液体在转鼓边缘处侧漏，在浮动的传动轴6处设置了张紧拉簧9，张紧拉簧9的拉力作用，使传动链7及滤纸1紧压在转鼓10的轮缘上。随着转鼓10内冷却液8高度增加，作用在滤纸支撑面11的压力增大，骑压在转鼓10轮缘的传动链7、滤纸1有可能离开轮缘而产生缝隙，造成液体侧漏，影响过滤质量。所以，张紧拉簧9的拉力必须大于液体极限高度时的重力，才不至于产生侧漏。

为了提高缓存冷却液8的高度，增加流量，就要尽可能加大滤纸支撑面11在转鼓10上的包角α(图6)，这也势必增加污纸3输出口的高度。实践证明，当污纸输出高度高于转鼓中心轴时，输出的污纸3极易附贴在回返的滤纸支撑面11上，进而绞回设备内腔，导致设备卡死损坏(见图6)。再则，随着包角α增大，污纸输出口内侧滤纸与垂直面的夹角θ会随之减小，甚至为负值，这样滤纸上的污物很难随滤纸“爬出”，所以在转鼓10内积存液体高度的极限是转鼓的半径。实际上，液面高度受许多条件限制，诸如装配工艺、液位电信号反馈设置、转鼓轴端密封等因素，为了权衡这些因素，协调设备的总体综合机能，缓存液面高度只能低于转鼓中心一定尺寸方可实现正常运行。

由此看来，鼓型纸带过滤机转鼓中心以上部分难以利用似乎是一种空间资源的浪费。

三、谷型纸带过滤机