以專利文獻為基礎的固液分離技術概覽

曹曉興

摘 要：專利文獻是科技成果最有效的載體，由于在科技成果未上市之前，往往需要較早的在專利中就進行布局，因此，專利文獻相比一般技術刊物所提供的信息早5-6年，而且百分之七八十的發(fā)明創(chuàng)造只通過專利文獻記載，不會出現于其他形式的文獻中，為了快速了解某一技術領域的現狀，專利文獻是一個十分有效的切入點，固液分離技術在機床冷卻液回收利用中是一個尤為關鍵的環(huán)節(jié)，本文選取部分典型專利對我國固液分離技術的主要技術分支作了簡要介紹。

關鍵詞：專利；冷卻液回收；固液分離；技術分支好

為了有效對接《中國制造2025》，2016年4月份國務院常務會議通過了《裝備制造業(yè)標準化和質量提升規(guī)劃》。高端數控機床是中國制造中最為重要的組成部分，制造強國離不開各種設備和機械，而機床是機械之母。機床發(fā)展趨于高精尖化，機床發(fā)熱越來越大，與之相伴的，冷卻技術逐漸受到人們的重視，機床的運行過程中要使用大量的冷卻液，成本高昂，為了降低冷卻液費用，冷卻液回收技術得到了發(fā)展。機床在工作過程中會有大量固體廢物、鐵屑、粉末、灰塵等各種雜質混入切削液。所謂固液分離就是將冷卻液中混入的各種固體雜質分離出去，固液分離是冷卻液回收的關鍵環(huán)節(jié)。對于冷卻液中包含的鐵屑、灰塵等固體雜質，通常使用過濾、沉淀、磁吸和離心等方式進行分離。

1.沉淀

加工后的冷卻液中通?；旌嫌星行剂系入s質，雜質通過重力作用沉積在沉淀容器底部，達到固液分離的凈化效果。沉淀裝置的凈液出液口通常設置于沉淀容器高處。沉淀技術的典型專利如下：公開號為CN104275626A、發(fā)明名稱為汝鐵硼切削機床用冷卻液回收裝置。

2. 過濾

（1） 過濾器種類

過濾方式是使冷卻液通過過濾器的帶孔材料，從而截除雜質的一種凈化方式。常用的過濾材質有無紡布、濾紙、濾網、多孔板、海綿等。實際使用中，根據待去除雜質的大小選擇過濾裝置孔徑。通過設置多個不同孔徑的過濾層、設置不同材質的過濾層等方式逐層過濾，可達到良好的過濾效果。過濾器種類的典型專利如下：公開號為CN205630109U、發(fā)明名稱為一種帶有收集冷卻液的廢料接收車。

（2）持續(xù)過濾方式

對于可循環(huán)使用的過濾器，如金屬濾網，可通過設置刮板附件、沖洗附件、吹氣附件等清理附件去除濾網上的雜質，以提高過濾器使用壽命和效率。根據需要，可以選擇設置在過濾器表面自動運行的清理附件，或循環(huán)轉動通過清理區(qū)的過濾器。持續(xù)過濾方式的典型專利如下：公開號為CN205438005U、發(fā)明名稱為機床切削液過濾裝置。

3. 磁吸分離

磁吸，顧名思義，采用磁的方式對使用過的冷卻液中的切屑等金屬雜質進行吸附，進而達到分離切屑和冷卻液的目的。磁吸是冷卻液回收中最常使用的固液分離手段之一，其多與沉淀、過濾網、離心、傳送帶等其他固液分離方式結合使用，以達到提高固液分離質量的目的。磁吸常規(guī)的實現方式有磁鐵、磁輥、電磁。磁吸分離的典型專利如下：公開號為CN205651229U、發(fā)明名稱為一種機床磨削液回收裝置。

4. 離心分離

離心分離，是采用離心力將液體甩出，將固體與液體分離的一種方式，也是冷卻液回收技術中常使用的一種固液分離的技術手段。其多以轉筒的形式實現。磁吸分離的典型專利如下：公開號為CN105108574A、發(fā)明名稱為金屬連接件加工用切削液回收裝置。

5. 復合方式

在復合方式中，“過濾+磁吸”復合方式所占文獻量比較大，主要利用磁吸吸取切削液中的固體雜質，然后通過過濾進一步過濾細小的雜質，共同完成切削液中的固液分離。復合方式的典型專利如下：公開號為CN205888725U、發(fā)明名稱為一種數控機床切屑和冷卻液分類回收裝置；公開號為CN205520731U、發(fā)明名稱為一種數控車床切削液回收循環(huán)利用裝置。

在復合方式中，“過濾+沉淀”復合方式主要利用過濾方式過濾切削液中的固體雜質，然后通過沉淀進一步去除細小的雜質，共同完成切削液中的固液分離。相應的典型專利如下：公開號為CN104827344A、發(fā)明名稱為冷卻液過濾裝置。

在復合方式中，“過濾+沉淀”復合方式主要利用過濾方式濾除切削液中的固體雜質，然而通過沉淀方式需要靜置一段時間，對過濾效率有一定的影響，通常為了兼顧過濾質量和效率，通過設置多級過濾裝置進一步沉淀濾細小的雜質，共同完成切削液中的固液分離。相應的典型專利如下：公開號為CN205950399U、發(fā)明名稱為切削液處理裝置。

在復合方式中，“離心+過濾”或“離心+磁吸+過濾”復合方式主要利用過離心實現固液分離，然后通過磁吸吸取固態(tài)雜質，或再通過設置過濾裝置進一步沉淀濾細小的雜質，共同完成切削液中的固液分離。相應的典型專利如下：公開號為CN206273489U、發(fā)明名稱為機械加工冷卻液過濾器。

6.結束語

本文通過對冷卻液回收固液分離相關專利的分析，為固液分離技術分析提供了一個良好切入點。文中對固液分離技術的主要技術分支做了介紹，并給出了相應技術分支的典型專利，能夠使該領域技術人員清晰快速的了解該技術領域的主要架構。

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