一種金屬加工液新型浮油收集裝置

徐賀 徐歡歡

1 廣州市方川潤(rùn)滑科技有限公司

2 深圳駿信科技有限公司

2016年11月7日最高人民法院審判委員會(huì)第1698次會(huì)議、2016年12月8日最高人民檢察院第十二屆檢察委員會(huì)第58次會(huì)議通過(guò)《關(guān)于辦理環(huán)境污染刑事案件適用法律若干問(wèn)題的解釋》[1]，自2017年1月1日起施行，已明確將環(huán)境污染上升為刑事責(zé)任。新的法律法規(guī)的執(zhí)行將會(huì)改變以前的監(jiān)管模式。金屬加工行業(yè)從業(yè)者的環(huán)保意識(shí)將會(huì)隨著新的法律法規(guī)的推行而逐步加強(qiáng)。

在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)異常激烈且與環(huán)保有關(guān)的法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)日益苛刻的今天，人們?cè)谑褂媒饘偌庸ひ旱耐瑫r(shí)也伴隨著環(huán)境問(wèn)題的發(fā)生。金屬加工液通常含有礦物油、動(dòng)植物油、表面活性劑、極壓添加劑、防霉殺菌劑、各種金屬離子和懸浮物等。使用后的切削液廢液若直接排放，對(duì)水資源和土壤將造成嚴(yán)重危害。在當(dāng)前的技術(shù)條件下，切削液廢液的處理過(guò)程仍較為繁瑣，成本也很高。在大力開(kāi)發(fā)對(duì)生態(tài)環(huán)境和人類健康副作用小、加工性能優(yōu)越、對(duì)人和環(huán)境完全無(wú)害的綠色金屬加工液的同時(shí)，研究如何提高金屬加工液的使用壽命也是現(xiàn)代乃至未來(lái)的一個(gè)重要課題。

在使用機(jī)床進(jìn)行工件加工過(guò)程中，機(jī)床內(nèi)部的導(dǎo)軌油不可避免地會(huì)持續(xù)漏入到金屬加工液中，增加金屬加工液的浮油雜質(zhì)。在機(jī)床停機(jī)沒(méi)有循環(huán)的情況下，會(huì)造成液槽中的氧氣量變少，為厭氧菌提供生長(zhǎng)的條件，而金屬加工液中的富營(yíng)養(yǎng)油又給厭氧菌提供了迅速繁殖的機(jī)會(huì)，加快金屬加工液的變質(zhì)，進(jìn)而釋放出硫化氫以及二氧化硫等等有臭味的氣體，從而影響金屬加工液的生物穩(wěn)定性，造成車間環(huán)境不衛(wèi)生。因此，及時(shí)去除金屬加工液中的浮油雜質(zhì)是提高金屬加工液使用壽命的有效手段之一。

2種常見(jiàn)的金屬加工液浮油處理設(shè)備

帶式撇油器

帶式撇油器（圖1）是一種利用傳動(dòng)帶回收水面溢油的機(jī)械裝置。其通過(guò)傳動(dòng)帶的運(yùn)轉(zhuǎn)將水面的溢油黏附在傳送帶上，經(jīng)過(guò)刮片將油導(dǎo)入到集油槽中，再由泵泵送到儲(chǔ)存裝置。其工作原理示意見(jiàn)圖2。

這種設(shè)備的除油效果良好，但經(jīng)濟(jì)性不高，不能多機(jī)使用，只能單機(jī)定制使用，對(duì)于有多級(jí)擋板分流的機(jī)床儲(chǔ)液槽，遠(yuǎn)離撇油器的區(qū)域也無(wú)法去除浮油。

真空油水分離機(jī)[2]

真空油水分離機(jī)（圖3）是通過(guò)水泵將油和水的混合物排向一轉(zhuǎn)盤上，從而帶動(dòng)轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)，在轉(zhuǎn)盤的兩側(cè)使得刮板將吸附在轉(zhuǎn)盤上的油刮落并排到另一型腔內(nèi)，再通過(guò)排出口收集儲(chǔ)存，從而實(shí)現(xiàn)油水分離。其工作原理示意見(jiàn)圖4。

真空油水分離機(jī)的除油效果良好，屬移動(dòng)式設(shè)備，一機(jī)多用，作業(yè)半徑大，可實(shí)現(xiàn)機(jī)床整個(gè)液槽任意區(qū)域的浮油去除。但其也存在缺點(diǎn)：由于水和浮油中會(huì)摻雜著雜質(zhì)，當(dāng)雜質(zhì)吸附在轉(zhuǎn)盤上時(shí)，由于轉(zhuǎn)盤是通過(guò)水的沖擊力帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)，雜質(zhì)會(huì)將轉(zhuǎn)盤卡死，從而無(wú)法實(shí)現(xiàn)浮油分離，需要通過(guò)人工清理使其恢復(fù)運(yùn)行。

圖1 帶式撇油器外觀

圖2 帶式撇油器工作原理示意

圖3 真空油水分離機(jī)外觀

圖4 真空油水分離機(jī)工作原理示意

新型金屬加工液浮油收集裝置[3]

為解決已有設(shè)備在浮油收集方面存在的問(wèn)題和不足，筆者及其所在技術(shù)團(tuán)隊(duì)在調(diào)研相關(guān)資料文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，并結(jié)合行業(yè)企業(yè)對(duì)于金屬加工液的管理及維護(hù)情況，開(kāi)發(fā)了一種新型金屬加工液浮油收集裝置。其外觀見(jiàn)圖5，設(shè)備組成見(jiàn)圖6。

工作原理

啟動(dòng)電源，裝置內(nèi)水泵將機(jī)床內(nèi)待處理的金屬加工液吸入到一級(jí)分離腔內(nèi)，通過(guò)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)吸附輥軸旋轉(zhuǎn)，吸附輥軸將一級(jí)分離腔內(nèi)的油吸附在表面上，再由刮油機(jī)構(gòu)將表面的油刮落排入到二級(jí)分離腔內(nèi)，待二級(jí)分離腔內(nèi)的液位不斷上升至指定高度，上層浮油溢出至儲(chǔ)油倉(cāng)后通過(guò)排油管將浮油收集儲(chǔ)存至專用容器，統(tǒng)一交由環(huán)保資質(zhì)部門處理，下層經(jīng)浮油收集處理后的金屬加工液通過(guò)管道重新流回機(jī)床液槽內(nèi)，從而實(shí)現(xiàn)金屬加工液的在線浮油收集。

設(shè)備特點(diǎn)

◇自主設(shè)計(jì)漂浮式進(jìn)液口定位浮油層，進(jìn)液口分為淺水用和深水用，適用于吸附切削液表面不同深度的浮油。

◇刮油盤設(shè)置多級(jí)調(diào)速，可短時(shí)間內(nèi)完成浮油收集工作。

◇插頭一插即可使用，自動(dòng)模式可24 h自動(dòng)定時(shí)開(kāi)啟，無(wú)需人工值守，內(nèi)置液位傳感器，油箱油滿即停機(jī)報(bào)警。

◇采用了耗能低的直流電機(jī)，運(yùn)行更加穩(wěn)定可靠。

◇體積小，重量輕，安裝方便，適用于各種機(jī)床的液槽改造。

◇采用二級(jí)分離系統(tǒng)，分離更徹底，無(wú)二次污染環(huán)境。

與同類產(chǎn)品的對(duì)比

與現(xiàn)有常見(jiàn)設(shè)備技術(shù)相比，該裝置屬于移動(dòng)設(shè)備，可滿足一機(jī)多用功能。它通過(guò)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)吸附輥軸旋轉(zhuǎn)，不僅不會(huì)造成吸附輥軸卡死，并且增加了吸附面積，提高分離的效率。

現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用案例

某汽車零部件加工企業(yè)，現(xiàn)場(chǎng)為龍門銑加工，其金屬加工液儲(chǔ)液槽總?cè)莘e為1 m3，使用新型浮油收集裝置處理30 min后，可將金屬加工液中的浮油雜質(zhì)清除95%以上。處理前后的儲(chǔ)液槽對(duì)比見(jiàn)圖7。

圖5 新型金屬加工液浮油收集裝置外觀

圖6 新型金屬加工液浮油收集裝置組成

圖7 處理前后的儲(chǔ)液槽對(duì)比

結(jié)束語(yǔ)

隨著國(guó)家對(duì)環(huán)保要求越來(lái)越嚴(yán)格、對(duì)勞動(dòng)者保護(hù)越來(lái)越重視，以及違規(guī)的處罰力度越來(lái)越大，金屬加工企業(yè)面臨的競(jìng)爭(zhēng)和挑戰(zhàn)也越來(lái)越大。目前國(guó)內(nèi)外越來(lái)越重視金屬加工液的日常使用、維護(hù)和更換，國(guó)家標(biāo)委會(huì)機(jī)構(gòu)組織相關(guān)人員已制定了《金屬加工液的日常使用、維護(hù)、更換及其所用設(shè)備操作規(guī)范》的標(biāo)準(zhǔn)，并于2018年11月1日開(kāi)始實(shí)施，以更好地指導(dǎo)金屬加工液的規(guī)范化使用。隨著我國(guó)制造業(yè)的快速發(fā)展，環(huán)保法律法規(guī)的加嚴(yán)和實(shí)施效果不斷強(qiáng)化，面對(duì)金屬加工液使用維護(hù)要求的不斷提升，所開(kāi)發(fā)的新型金屬加工液浮油收集裝置必將具有廣闊的市場(chǎng)應(yīng)用前景。