一种机床加工环境负压除尘系统及机床的制作方法

1.本技术涉及机床除尘领域，尤其是涉及一种机床加工环境负压除尘系统。本技术还涉及一种机床。


背景技术：

2.机床是进行机械加工的重要设备，通过机床的加工，能够将原材料加工成各种所需的结构形状，满足日益多样化的生产、生活的需要。但机床在进行机械加工的过程中，对原材料进行切削或者磨削加工时会产生原材料粉尘，漂浮在空气中的粉尘不仅会被现场工作人员吸入，影响人体的健康，还会沉降在设备和原材料的表面，影响设备的运行和原材料的使用。而一些原材料粉尘，如航空复合材料粉尘，其中含有碳纤维，还会形成粉尘爆炸的风险，需要进行有效的去除。
3.为了去除机床加工形成的原材料粉尘，通常使用风机抽吸机床内的空气，在机床内形成负压气流，利用气流吸走机床内的原材料粉尘，输送到过滤装置滤去气体中的粉尘后排放，这样就能够除去机床内加工形成的原材料粉尘，防止粉尘飘散到空气中。
4.现有的负压除尘系统多通过吸尘管路抽吸机床内的空气，在机床内加工粉尘较多的区域形成大风量吸尘气流，通过大的抽吸气流吸除机床加工所形成的原材料粉尘。而机床内的空间较大，除尘系统所形成的吸尘气流难以覆盖机床内较大的加工空间，气流的高速流动容易在机床内形成反向气流和吸尘盲区，导致粉尘难以吸除甚至飘散在机床外，影响粉尘的除尘效果。
5.针对上述中的相关技术，发明人认为存在粉尘除尘效果差的缺陷。


技术实现要素：

6.为了提高机床加工形成的原材料粉尘的除尘效果，本技术提供一种机床加工环境负压除尘系统及机床。
7.本技术提供的机床加工环境负压除尘系统采用如下的技术方案：
8.一种机床加工环境负压除尘系统，包括床身吸尘口、排风机构和隔离顶棚，所述床身吸尘口设置在机床的床身上，所述排风机构与所述床身吸尘口相连接，以能够通过所述床身吸尘口抽吸所述床身内的空气，所述隔离顶棚包括多个并列设置的隔离条，所述隔离顶棚设置在所述床身的顶部，且通过所述隔离条形成所述床身内外空间的隔离。
9.通过采用上述技术方案，利用设置在机床床身上的床身吸尘口从床身内抽吸空气，并利用隔离顶棚隔离机床床身内外空间，有利于在床身内形成低于床身外部气压的整体负压环境，床身内的整体负压环境能够形成气体由床身外向床身内的流动趋势，避免床身内粉尘的逸出。同时，外部空气通过隔离顶棚的缝隙进入床身内，形成由隔离顶棚至床身吸尘口的气流循环，强化对粉尘的压制和抽吸作用，提高粉尘吸出效果。
10.在一个具体的可实施方案中，所述床身吸尘口设置有多个，多个所述床身吸尘口在机床两侧的所述床身上水平设置，且相邻的两个所述床身吸尘口之间的间距相等。
11.通过采用上述技术方案，利用设置在床身上的多个床身吸尘口，能够使得床身内形成吸尘气流分布更加均匀，减少床身内的吸尘盲区，提高对床身内飘逸粉尘的吸尘效果。利用水平设置在床身两侧的床身吸尘口，能够在床身内的一个水平面上形成一层整体抽吸气流，有利于提高床身内粉尘的除尘效果。床身吸尘口在床身上的等距离设置，有利于提高床身内吸尘气流的均匀性。
12.在一个具体的可实施方案中，每个所述吸尘口处的所述床身上均设置有一个吸尘气罩，所述排风机构与多个所述吸尘气罩相连接。
13.通过采用上述技术方案，利用吸尘气罩能够可靠地将排风机构的抽吸力传递到床身内，提高床身内形成的吸尘气流的均匀性。。
14.在一个具体的可实施方案中，所述床身吸尘口为上下两边水平设置的矩形孔，所述吸尘气罩包括进气部和出气部，所述进气部上设置有矩形的进气口，并通过所述进气口与所述床身相连接，所述出气部上设置有圆形的出气口，通过所述出气口与所述排风机构相连接。
15.通过采用上述技术方案，利用在床身上一侧边水平设置的矩形的床身吸尘口，有利于在床身内形成整体的抽吸气流层，提高抽吸气流层的气流均匀性。利用吸尘气罩矩形的进气口，能够与矩形的床身吸尘口相配合，有利于提高进气气流的均匀性，利用圆形的出气口，有利于通过管道与排风机构相连接。进气部和出气部的设置，能够进行气流由矩形进气口向圆形出气口的转换，提高气流流动的均匀性。
16.在一个具体的可实施方案中，所述出气部与所述进气部相互垂直设置。
17.通过采用上述技术方案，利用出气部与进气部相互垂直的设置，能够通过平行于床身的出气部，形成垂直于床身的水平抽吸气流，减小了吸尘气罩的空间占用。同时，抽吸气流从进气部流入出气部时，经过急剧的转向形成了紊流，克服了管道中气流中间流速快，边缘流速慢的现象，提高了吸尘气罩中气流分布的均匀性。
18.在一个具体的可实施方案中，所述床身吸尘口设置在所述床身的下部，所述床身吸尘口的下沿距离机床的工作台200-400mm处。
19.通过采用上述技术方案，利用工作台上方200-400mm的床身吸尘口，能够在工作台的上方形成吸尘气流，并利用由床身顶部的隔离顶棚向下流动的气流，形成对机床加工形成的原材料加工屑和加工粉尘的压制和抽吸，减小加工屑和粉尘的扩散，提高粉尘的吸除效果。
20.在一个具体的可实施方案中，所述床身的顶部设置有横梁，所述隔离顶棚设置在所述横梁的前后两侧，所述隔离顶棚连接在所述横梁和所述横梁相对侧的所述床身的顶部之间，且能够随着所述横梁的移动而伸缩。
21.通过采用上述技术方案，利用连接在横梁与横梁相对侧床身顶部之间的隔离顶棚，形成横梁两侧床身顶部内外空间的隔离。利用隔离顶棚的伸缩，保证了横梁的顺畅移动，并且在横梁的移动过程中，保持床身顶部的可靠隔离，从而保障在横梁移动过程中床身内能够维持负压环境。
22.在一个具体的可实施方案中，所述隔离顶棚还包括滑动连接件，所述滑动连接件设置在所述隔离条的两端，且与所述床身的顶部滑动连接。
23.通过采用上述技术方案，利用滑动连接件能够使得隔离顶棚能够在床身的顶部顺
滑的移动，并保证隔离顶棚在移动过程中隔离顶棚与床身之间的隔离。另外，利用滑动连接件还有利于保持床身顶部的位置，提高床身结构的稳定性。
24.在一个具体的可实施方案中，所述排风机构设置在室外，且所述排风机构的连接管路上设置有粉尘分离装置。
25.通过采用上述技术方案，将排风机构设置在室外，能够减小室内工作空间内的噪声，并能够对室内多个机床的负压除尘系统集中提供负压抽吸气流，降低除尘成本。将粉尘分离装置设置在室外，能够防止对粉尘分离装置进行操作时对室内空间造成二次污染。
26.本技术提供的机床，采用了本技术的机床加工环境负压除尘系统。
27.通过采用上述技术方案，利用本技术的机床加工环境负压除尘系统进行机床加工粉尘的去除，也具有本技术的机床加工环境负压除尘系统的优点。
28.综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：
29.1.利用床身顶部的隔离顶棚，能够形成床身顶部的隔离，防止床身内的加工粉尘通过床身的顶部扩散到空气中；
30.2.利用床身顶部的隔离顶棚隔离床身内外的环境，并利用排风机构通过床身吸尘口抽吸床身内的空气，在床身内形成具有一定压力差的负压加工环境，保障床身外的空气形成流入床身内的趋势，从而防止床身内粉尘透过床身上的间隙逸出。
31.3.利用由多个隔离条并列设置形成的隔离顶棚，在排风机构的抽吸作用下，形成由隔离顶棚进入床身内、由床身吸尘口流出的循环气流，对粉尘的飘散起到压制作用，有利于粉尘的集中吸除。
附图说明
32.图1为本技术的机床加工环境负压除尘系统一个实施例的示意图。
33.图2为本技术的机床加工环境负压除尘系统一个实施例的结构示意图。
34.图3为本技术的机床加工环境负压除尘系统一个实施例的吸尘气罩示意图。
35.图4为本技术的机床加工环境负压除尘系统一个实施例的隔离条连接结构示意图。
36.附图标记说明：1、床身吸尘口；2、隔离顶棚；21、隔离条；22、滑动连接件；3、床身；31、床顶轨道；4、吸尘气罩；41、进气部；42、出气部；5、工作台；6、横梁；7、横梁架；8、机床门。
具体实施方式
37.下面结合附图对本技术的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本技术，并不用于限制本技术。
38.在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或者是一体连接；可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接连接，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
39.在本技术的描述中，术语“负压”是相对于外部大气压而言的，是指小于外部大气压的差值。在负压较高的状态，气压的绝对压力值较低。
40.本技术的机床加工环境负压除尘系统的一个实施例，如图1和图2所示，包括在床身3上开设的床身吸尘口1、排风机构和隔离顶棚2。
41.床身3设置在机床的工作台5的周边，形成工作台5与周边空间的隔离，在一侧或者多侧的床身3上还可以设置有机床门8，当机床门8打开时，能够对机床床身3内的机构，或者安装在工作台5上的待加工件进行操作；当机床门8关闭时，机床门8能够与床身3一起形成工作台5与周边空间的隔离，便于形成床身3内的机床加工环境。
42.在床身3上设置有床身吸尘口1，床身吸尘口1可以设置为圆形、方形、椭圆形等各种不同的形状，床身吸尘口1可以在床身3上通过切割，或者冲压形成，也可以带有加强、连接边框。
43.排风机构可以选用各种抽吸空气，通过大流量的抽吸气流形成环境负压的机构，通常可以使用鼓风机，在本实施例中选用22kw的回风防爆鼓风机，该鼓风机能够形成1.8kpa的风压，20000m3/h的风量。排风机构通过排风管道与床身吸尘口1相连接，在排风机构工作时，能够通过排风管道抽吸床身3内的空气。
44.隔离顶棚2包括多个并列设置的隔离条21，相邻的隔离条21之间相互重叠，或者相互连接，将隔离条21上下的空间相隔离。隔离顶棚2设置在床身3的顶部，从床身3的顶部将床身3内的空间与床身3外部的空间隔离；床身3的下部与工作台5的周边相连接，并通过工作台5从床身3的下部形成床身3内的空间与床身3外部空间的隔离。这样，就在床身3的内部形成与外部空间相隔离的机床加工环境，机床对待加工件的加工在该机床加工环境内进行，加工形成的加工屑和原材料粉尘也集中在该加工环境内，减少了加工屑和粉尘向床身3外的扩散。当然，该加工环境与床身3外部的空间之间也不可避免的存在间隙，主要在隔离顶棚2的多个隔离条21之间存在连接间隙，在隔离顶棚2与床身3的顶部之间也存在连接间隙。
45.当排风机构工作时，加工环境内的空气在排风机构大风量的抽吸作用，和隔离顶棚2、床身3的阻挡作用下，在的加工环境内形成1kpa以上的负压，通过加工环境内外的气压差防止粉尘通过加工环境与外部空间之间的间隙逸出到外部空间中，对外部空间形成污染；同时，外部空间中的空气在加工环境内外气压差的作用下，主要通过隔离顶棚2处的间隙进入加工环境中，再被排风机构通过散布在床身3上的床身吸尘口1抽吸出加工环境，在加工环境内形成由顶部流进，床身吸尘口1流出的负压吸尘气流，对加工环境内机床加工形成的原材料粉尘形成由顶部向下的压制作用，减少粉尘的扩散，有助于提高对加工环境内的粉尘的除尘效果。
46.在本技术的机床加工环境负压除尘系统的一些实施例中，如图1和图2所示；在床身3上设置有多个床身吸尘口1，多个床身吸尘口1设置在工作台5相对两侧的床身3上，通常两侧床身3上的床身吸尘口1设置在同一个水平面上，并且通一侧床身3上的多个床身吸尘口1在床身3上均匀设置。多个床身吸尘口1均通过排风管道与排风机构相连接，使得从床身顶部进入的气流能够分别从均匀设置在床身3上的多个床身吸尘口1流出，在床身3内形成的吸尘气流的分布更加均匀，减少了加工环境内的吸尘盲区。从隔离顶棚2处进入的气流向下流动，分别流向相对两侧的床身3上的多个床身吸尘口1处流出，形成对加工环境内飘逸粉尘的更大范围的压制，限制了粉尘的扩散。床身吸尘口1分别设置在两侧床身3上高度相同的同一个水平面上，在工作环境内的同一个水平面上形成吸尘气流，在加工屑和粉尘飘
落的过程中，通过同一水平面内的吸尘气流层中对粉尘进行吸除，提高了对粉尘的扑捉效果。
47.在本技术的机床加工环境负压除尘系统的一些实施例中，如图1和图2所示，在每个床身吸尘口1处的床身3上设置一个吸尘气罩4，吸尘气罩4是一种连接在床身吸尘口1与排风机构之间的连接件，吸尘气罩4带有相互连通的进气口和出气口，吸尘气罩4通常固定在床身吸尘口1周边的床身3上，使得吸尘气罩4的进气口与床身吸尘口1相重合，吸尘气罩4的出气口通过排风管道与排风机构相连接，方便了排风管道与床身吸尘口1的连接，还能够使得床身内的气流沿固定的方向从床身吸尘口1出排出，提高床身内吸尘气流的稳定性。
48.在本技术的机床加工环境负压除尘系统的一个优选实施例中，如图3所示，设置在床身3上的床身吸尘口1呈矩形，并且，矩形的一组对边水平设置，形成了床身吸尘口1的上下边，床身吸尘口1的大小通常根据吸尘风量的要求进行设置。当然，床身吸尘口1也可以设置为水平边长与竖直边长相等的矩形，即正方形形状。在一个优选实施例中，床身吸尘口1设置为200mm*200mm的正方形，相邻两个床身吸尘口1在床身3上的距离为1100mm。该床身吸尘口1的优选设置，配合优选的22kw的回风防爆电机，能够在床身吸尘口处形成25m/s流速的吸尘气流，在床身3内的加工环境中形成气流分布均匀的，流速为0.5-1m/s的粉尘扑捉气流，有效提高加工环境内的粉尘的除尘效果。吸尘气罩4是一种钣金形成的管道连接结构，吸尘气罩4由一个进气部41和一个出气部42相互连接而成，在进气部41的端部设置有与床身吸尘口1相对应的矩形的进气口，在进气口处还可以设置有连接挡板，并通过连接挡板固定在床身3上，使得进气口与床身吸尘口1相重合；在出气部42的端部设置有圆形的出气口，出气口处还可以设置有圆形的连接接口，并通过圆形的连接接口与来自排风机构的吸尘管道相连接。吸尘气罩4能够将吸尘管道内的吸尘气流转换成通过矩形床身吸尘口1流出的气流，使得床身3内部加工环境内的吸尘气流层更加均匀。
49.作为本技术的机床加工环境负压除尘系统的一种具体实施方式，如图3所示，吸尘气罩4的出气部42与进气部41相互垂直，当吸尘气罩4固定在床身3上时，进气部41垂直于床身3的表面，出气部42平行于床身3朝向下方，连接到布置在机床下部的吸尘管道上，使得吸尘管路的布置更加合理。
50.在本技术的机床加工环境负压除尘系统的一些实施例中，如图2所示，多个床身吸尘口1水平设置在床身3的下部位置，床身吸尘口1的底部距离工作台5的距离为200-400mm，优选为300mm。这样，从隔离顶棚2处进入的气流能够向下流动到工作台5处，并沿工作台5的台面向两侧流出，有助于提高对粉尘的压制和吸除效果。
51.在本技术的机床加工环境负压除尘系统的一些实施例中，如图2，在机床的床身3内与床身3顶部高度相当的位置设置有横梁6，横梁6的两端架设在两个横梁架7上，并能够随横梁架7一起相对于工作台5移动。横梁6用于支撑机床的机械加工结构，便于机械加工结构相对于待加工件进行移动和转向。横梁6通常架设在床身3的顶部，将床身3的顶部平面分隔为相互分离的两部分，隔离顶棚2设置在横梁6的前后两侧，分别隔离床身3顶部两部分的平面。本技术中所说的横梁6的前后两侧，指的是横梁6相对于工作台5移动的两个方向，并不特指哪个方向是前，哪个方向是后。隔离顶棚2分别从横梁6的两侧连接到横梁6同侧相对的床身3的顶部，形成横梁6两侧的床身3顶部内外空间的隔离（图中未示出）。当横梁6移动时，横梁6两侧的隔离顶棚2能够随着横梁6的移动而伸缩，保持横梁6两侧床身3顶部的隔
离。
52.在本技术的机床加工环境负压除尘系统的一个优选实施例中，如图2和图4所示，在隔离顶棚2平行于横梁6方向的两侧还设置有滑动连接件22，滑动连接件22设置有多个，多个滑动连接件22分布固定在每个隔离条21的两端，每个隔离条21均通过滑动连接件22与床身3的顶部滑动连接，通常地，在床身3的顶部设置有床顶轨道31，滑动连接件22可以设置为各种与床顶轨道31相适配的结构，使得滑动连接件22安装在床顶轨道31中时，能够在床顶轨道31中滑动。当隔离顶棚2随着横梁6的移动作伸缩运动时，多个隔离条21可以在床顶轨道31中以不同的速度移动，形成了隔离顶棚2的伸缩。
53.在本技术的机床加工环境负压除尘系统的一些实施例中，排风机构设置在室外，在与排风机构相连接的室外吸尘管管路上设置有粉尘分离装置，粉尘分离装置可以使用各种现有的能够分离气流中粉尘的装置，如滤袋除尘器、静电除尘器等。排风机构的出风口可以与排风烟囱相连接，从而能够通过排风烟囱将经过粉尘分离后的气流排放到高空大气中，通过排风烟囱排放吸尘气流时，对所排放的气体的含尘量的要求较低，可以降低对粉尘分离装置的要求，在从机床加工环境中抽吸出的吸尘气流中的含尘量不高的情况下，甚至可与不通过粉尘分离装置而直接将吸尘气流通过排风烟囱进行排放。
54.本技术的机床，由于使用了本技术任一实施例的机床加工环境负压除尘系统，也具有本技术的机床加工环境负压除尘系统的优点。
55.在本技术的描述中，参考术语“一个实施例”、“具体实施例”、
ꢀ“
优选实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本技术的至少一个实施例或示例中。在本技术中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
56.以上均为本技术的较佳实施例，并非依此限制本技术的保护范围，故：凡依本技术的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本技术的保护范围之内。