Устройство для охлаждения и смазки зоны резания распыленными жидкостями Советский патент 1977 года по МПК B23Q11/10 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОХЛАЖДЕНИЯ И СМАЗКИ ЗОНЫ РЕЗАНИЯ РАСПЫЛЕННЫМИ ЖИДКОСТЯМИ

Изобретение относится к машиностроению, в частности к устройствам для охлаждения и смазки резания распыленными жидкостями, и может быть использовано на металлорежущих станках.

Известны устройства для подачи смазочно-охлаждающих жидкостей в зону резания, состоящие иЭ резервуара хшя жидкости, распределителя, смесителя, системы трубопроводов и приборов для регулирования подачисжатого воздуха.

Однако эти устройства обеспечивают распыление только эмульсии, т,е жидкости, имеющей в своем составе в основном воду. Они не могут распылять более вязкие жидкости, например масла и, кроме того, такие устройства не обеспечивают стабильно малых расходов СОЖ.

Известны устройства, которые имеют иную конструкцию узлов, чем описанные могут распылять только масла, т.е. жидкость, имеющую более вязкую основу Такие устройства с целью получения стабильно малых расходов масла снабжены камерой первичного смещения, выполненной в виде установленных один в другой цилиндров. Внутренний цилинд разделяется на верхнюю и нижнюю камеры, сообщаготдиеся между собой, причем

epxняя камера сообщается с полостью наружного цилиндра, что обеспечивает ступенчатое удаление крупных капель масла. Кроме того, распределитель снаС. жен стабилизатором расхода СОЖ.

Однако эти устройства не обеспечивают непрерывной подачи масла в зону резания и не могут быть применены для распыления жидкостей, основой которых

является вода, т.е. эмульсий.

Кроме того,известны устройства для охлаждения и смазки зоны резания распыленными жидкостями,которые содержат резервуар для жидкости, крышку, в которой смонтированы распределитель, снабженный стабилизатором расхода и ступенчатьгм 575плом, а также цилиндрический отражатель и смесительную камеру. Для непрерывной подачи масла в

зону резания на линии , соединяющей резервуары, установлен периодически включаемый клапан.

Это устройство является наиболее близким к изобретению по технической

сущности и достигаемому результату.

Однако оно пригодно только для работы со смазочно-охлаждающей жидкостью на масляной основе. Для работы с СОЖ на водной основе (эмульсии) станок

необходимо оборудовать устройством

другой конструкции, так как в случае наполнения резервуара эмульсией, распределитель не обеспечивает создание воздухо-жидкостной смеси, необходимой концентрации и нужной дисперсии части жидкости в потоке воздуха.

Воздух, подведенный к распылителю, будет выходить из него почти сухим и не обеспечит требуемого охлаждения - смазки инструмента.

Таким образом, станок должен быть одновременно снабжен двумя устройствами для распыления СОЖ. При этом одно из двух устройств будет постоянно бездействовать. Это неудобно в эксплуатации и удорожает обслуживание станка. Выпуск двух различных конструкций экономически не выгоден, так как затраты на их производство возрастает вдвое, а эффект от внедрения создается только половиной выпущенных устройств,

Цель изобретения - обеспечение возможности использования для охлаждения жидкостей с различной вязкостью.

Это достигается за счет того, что отражатель в предлагаемом устройстве выполнен в виде двух различных по диаметру цилиндров, соединенных общим основанием, и имеет возможность поворота в вертикальной плоскости и установки таким образом, чтобы один из цилиндров отражателя, в зависимости от используемой СОЖ, был обращен к смесительной камере, причем рабочие объемы цилиндров отражателя выполнены в соотношении 1:2.

На фиг. 1 показано предлагаемое устройствоj общий вид; на фиг. 2 - узел I устройства с отражателем в положении для распыливания СОЖ на масляной основе; на фиг. 3 - то же, на водной основе; на фиг. 4 - сечение А-А фиг. 1.

На корпусе резервуара 1 для жидкости укреплена гайками на итильках крышка 2, в которой сг«энтирован распределитель 3. Корпус резервуара для жидкости с привернутой крышкой создает емкость, закрытую герметично.

Распределитель 3 снабжен .стабилизатором расхода 4 иСтупенчатым соплом. Ступенчатое сопло состоит из первичного сопла 5 и концентричного с ним вторичного сопла 6.Внутренний рабочий кангш сопла 6 выполнен большим внутреннего р&бочего канала сопла 5, при этом нижний торец сопла 5 с зазором размещен в верхнем торце рабочего вторичного сопла 6.

В крышке 2 выполнен канал 7 для прохода сжатого воздуха.

Вторичное сопло 6 сообщается горизонтальными каналами 8 с выполненной в крынке расточкой 9, образующей вмес те с отражателем 10 смесительную камеру. Отражатель 10 выполнен в виде

двух различных по объему цилиндров 11 и 12, соединенных общим основанием 13, рабочие объемы цилиндров 11 и 12 выполнены в соотношении 1:2. В основании 13 выполнены отверстия 14 для прохода крупных капель жидкости из рабочей ступени в полрс-ть над уровнем жидкости. Отражатель 10 крепится ко вторичному соплу 6 винтом 15 с возможностью поворота в вертикальной

0 плоскости. Для подвода сжатого воздуха в крышку устройства ввернут штуцер 16, а для отвода образовавшейся в процессе работы воздухо-жидкостной смеси из резервуара устройство снаб5жено насадком 17 и штуцером 18.

Канал 19 для прохода жидкости, выполненный в крышке 2, сообщается с жидкостью в резервуаре i посредством заборной трубки 20.

0

Когда в устройстве находится СОЖ на масляной основе, то оно работает следующим образом.

В резервуар 1 заливается смазочноохлаждающая жидкость до определенного уровня. Крышка 2 герметично закрепляется на корпусе. Для проведения процесса смесеобразования в устройство по штуцеру 16 подают сжатый воздух, который проходит по горизонтальному каналу 7 в крышке 2. Если этот канал перекрыт стабилизатором расхода 4, то весь поток сжатого воздуха направляется- вертикально вниз во вторичное сопло 6. В этом случае в области верхнего торца вторичного сопла 6 создается по5ниженное давление (область разрежения), Это заставляет жидкость из резервуара 1 подниматься вверх по заборной трубке 20 и далее по одному из каналов 19 следовать в первичное сопло 5. Из него жидкость поступает в поток сжатого воздуха в области разрежения в рабочий канал вторичного сопла 6. В этой области, ограниченной торцом первичного сопла 5 и рабочим каналом вторичного сопла 6, получается образование первичной воздухо-жидкостной смеси. Далее эта смесь в своем движении делает первый поворот на 90° и по горизонтгипьным каналам 8 вторичного сопла 6 в его нижней части направляется в рабочий объем цилиндра 11 отражателя 10. При этом поток воздухо-жидкостной смеси в своем движении встречается с внутренней вертикальной поверхностью цилиндра 11 отражателя 10 и делает второй поворот на 90,направляясь вертикально вверх. На этом повороте крупные частицы жидкости конденсируются на стенках отражателя и стекают в резервуар 1 через отверстия 14 в ппновании 13 отражателя 10. А воздухожидкостная смесь, содержащая мелкие частицы СОЖ, в своем движении вертикально вверх встречается с потолком смесительной камеры (расточки 9) и fiejiaeT попорот на 90 - направляется в горизонтальном направлении, ветретившись с вертикальной стенкой расточ ки 9 снова меняет свое направление на 90 и выходит вертикально вниз, остав ляя на стенках все еще крупные частиц жидкости, стекающие затем обратно в р зервуар 1. Поток воздуха, содержащий мелкие частицы СОЖ, в своем движении вертикально вниз встречается с основанием 13 отражателя 10, меняет свое направление снова на 90 и выходит в резервуар 1 в объем над поверхностью жидкости. Таким образом, поток воздуха, содержащий частицы жидкости, пятикратно изменив направление движения на 90 , становится равномерно насьпценным мельчайшими частицами жидкости по всему объему. Получившаяся воздухо-жидкостная смесь из полости над уровнем жидкости в резервуаре 1 направляется через насадок 17 по каналу 21 в крышке 2 че рез штуцер 18 по шлангу (на фис. 1-4 не показан) в зону резания. Количество жидкости, поступившее в зону резания с потоком сжатого воздуха, регу лируется стабилизатором расхода 4, при помощи которого можно плавно перекрывать воздушный канал в крышке 2 Этот принцип регулировки позволяет иметь постоянное сечение каналов для прохода жидкости, причем размер жидкостного канала достаточно велик, что исключает его засорение при эксплуат ции в производственных условиях. Для того, чтобыустановка обеспечивала приготовление воздухо-жидкост ноЯ смеси на водной основе, нужно вы вернуть винт 15, перевернуть отражатель на 180° и установить снова так, чтобы его цилиндр 12, имеющий больший рабочий объем, был обращен своей полостью к смесительной камере. В этом случае устройство работает следующим образом. В резервуар должна быть залита СОЖ на водной основе. Воздухо-жидкос ная смесь, выходя из горизонтальных налов 8 вторичного сопла 6, встречает препятствие в виде вертикальной цилиндрической поверхности расточки 9 смесительной камеры, а также внутрен ней боковой поверхности цилиндра 12 отраикателя 10. При этом воздухо-жидкостная смесь разделяется, в основном, на два пото ка, идущих вначале в разных направле ниях: на часть потока, которая встре чается с вертикальной стенкой расточ ки 9 смесительной камеры и направляется затем вниз, и на часть потока, которая встречается с внутренней вер кальной поверхностью отражателя 10 и направляется вверх. Затем, встречаяс эти два потока активно распыляют доп нительно частицы жидкости. В этом случЪе смесь становится достаточно мелко дисперсной, а концентрация жидкости в потоке воздуха высокой. Крупные частицы жидкости стекают в резервуар 1 через отверстия 14 в основании 13 отражателя 10, а воздухо-жилкостная смесь после встречи двух потоков выходит 3 пространство резервуара 1 над поверхностью жидкости. Количество воздухо-жидкостной смеси, идущей в зону резания, регулируется стабилизатором расхода 4. Если стабилизатор полностью перекрывает горизонтальный канал 7, то все количество воздуха проходит через расточку 9 / что соответствует максимальной подаче СОЖ в зону резания. Если канал 7 полностью открыт, то часть воздуха, минуя смесительную камеру, будет проходить в зону резания. В этом случае количество жидкости в потоке воздухо-жидкостной смеси будет минимальным. Такое выполнение устройства для охлаждения и смазки зоны резания распыленными жидкостями позволяет создать единую, универсальную и экономичную конструкцию, при помощи которой можно распылять СОЖ на водной и на масляной основе раздельно. Эта конструкция универсальна не только по видам распыляемых СОЖ, но она может применяться на любых типах станков и для различных технологических операций, в том числе точение, сверление, фрезерование, развертывание, зенкерование, резьбонарезание и заточка инструмента . Формула изобретения 1.Устройство для охлаждения и смазки зоны резания распыленными жидкостями, содержащее резервуар для жидкости с крышкой, в которой смонтированы цилиндрический отражатель, смесительная камера и распределитель, снабженный стабилизатором расхода и ступенчатым соплом, отличающееся тем, что, с целью возможности использования для охлаждения жидкостей с различной вязкостью,отражатель выполнен в виде двух различных по диаметру цилиндров, соединенных общим основанием, и имеет возможность поворота в вертикальной плоскости и установки таким образом, чтобы один из цилиндров отражателя, в зависимости от используемой СОЖ, был обращен к смесительной камере. 2.Устройство поп.1,отличающ е е с я тем, что рабочие объемы цилиндров отражателя выполнены S соответствии 1 : 2 .

Источники информации, принятые во BMK «aime при экспертизе:, ,со,с9 1. Авторское свидетельство № 1Ь.1ьг,

В 23 Q 11/00.

.

.

В 2за 11/12.т,,fids

В 23 е 11/12.

Леу7/

/6

п