工业型电解水切削液生成装置制造方法
【专利摘要】本实用新型有关于一种工业型电解水切削液生成装置，包括位于外部连接的前置软水系统，前置软水系统连接位于装置内部下层的水路水压稳定系统，水路水压稳定系统通过主供水恒压水泵通向中层的E-ARM水路控制系统，装置下层设有电解质加入系统，电解质加入系统通向E-ARM水路控制系统的进水口，E-ARM水路控制系统连接PLC自动程序控制系统，PLC自动程序控制系统分别与位于装置外体上的液晶显示操作面板、上层的电解电源、控制电源部分以及电控电源连接，E-ARM水路控制系统的阳极水出口和碱性电解清洗液出口通向所述装置外部，装置中层还包括后置自动配液系统，后置自动配液系统设有后置配液系统进液口，后置自动配液系统与碱性电解清洗液出口相通并通向装置外部。
【专利说明】工业型电解水切削液生成装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及工业加工【技术领域】，特别是涉及一种工业型电解水切削液生成装置。
【背景技术】
[0002]切削液对环境的危害主要是其废液对水资源的污染问题，是工业生产过程中的主要污染之一。矿物油是切削液的主要成分之一，其生物降解性差，能长期滞留在水和土壤中。美国环保局指出:油对水生物有极性致死毒性，也有长期亚急性致死毒性(即不会招致生物死亡，但毁坏其正常的生态)。水中含油量超越lOppm，就会使海洋植物死亡，含油300ppm可使淡水鱼死亡。就算排放的废液经过严厉的矿物油回收处置，其在水中的长期积聚也不容无视。切削液的添加剂对环境的污染也是多方面的。如常用作极压添加剂的短链氯化石蜡是海水污染物之一；在水基切削液中常用磷酸钠作防锈剂，而研讨证明，磷酸盐的积聚会使河流、湖泊因营养富化而呈现赤潮。
[0003]还有切屑中带有残存切削液的问题。切削加工中运用的切削液,或多或少总会存留在切屑上，大量堆积的切屑带有的切削液会污染土壤，切屑再生应用时切削液有毒有害成分也会污染环境。
[0004]针对切削液的平安、安康和环保问题，一些国家已制定了许多有关法律及规范，如美国劳动平安和保证国度机构规则，切削液油雾含量限制程度是5mg/m3，如今则倾向于更严厉:在不含有芳香烃(polyaromatic hydrocarbon)的切削液中限制为3mg/m3,对含有芳香烃的切削液则为0.5mg/m3 ;德国环保部门规则，某些切削液和带有残存切削液的切屑必需作为有毒有害废物处置。这些法规对切削液消费者、运用者，都增加了消费本钱，不利于剧烈的市场竞争。
[0005]切削液对人体的危害首先是其添加剂的毒性，如常作为杀菌剂运用的苯酚类物质毒性很大；常用的效果较好的防锈剂是亚硝酸纳，而国际上普遍以为它与胺盐在某些条件下会构成致癌物质亚硝胺。其次是对皮肤的危害，因矿物油、外表活性剂的脱脂作用，或因防腐杀菌剂的刺激性，及无机盐、有机胺等碱性物质的作用，会使皮肤枯燥、裂口、红肿而发作皮炎。三是对呼吸器官的危害，这主要是运用切削液时产生的油雾以及切削液分发的刺激性气息惹起的；同时，这些油雾还会对眼睛产生一定的刺激。如甲醛有极强的杀菌力，常在切削液中充作杀菌剂，但它对人的眼鼻有激烈的刺激性，接触皮肤还会招致组织坏死。
[0006]美国General Moter汽车公司经过特意的综合调查，比拟了直接接触切削液的机床操作工、不直接接触切削液的装配工及从未在机床上工作的人，结论是机床操作工患呼吸系统疾病(咳嗽、呼吸艰难、慢性支气管炎、鼻炎的较多，并且矿物油常惹起气喘、咳嗽和鼻炎，而合成切削液会惹起支气管炎。因而有关切削液平安、安康与环保问题成为身手域的研讨热点和重点，大家都努力寻觅处理此类问题的办法。
[0007]在日本有采用电解水作为基液，加入微量的添加剂给成新型环保型金属切削液，其特点是对人和环境无害，使用寿命长，在部分加工领域，可以做到废液不排放，从而降低了排污成本，对环境的污染。
[0008]现有(日本)同类生成装置大多是由前置软化系统，电解电源，控制电源，电解槽以及后置添加剂混合系统组成。工业强电解设备因其电解过程因电流较大，水中的钙、镁离子随着电解时间的推移，在电解槽的隔膜、电极表面、电解槽腔内、水路的部分形成硬质、难溶性沉淀，堵塞隔膜微孔引起电解液(水)数据变化、电解电源功耗增大、堵塞水路等问题，限制应用于工业生产。
[0009]现有(日本)设备大都通过水质前置软化、电解过程电极倒极来解决这个问题。在日本水质较软，倒极的方式基本还可以解决这个问题，但是在中国，水质较复杂，南北差异较大，特备是在水质较硬地区，倒极方式基本没有作用，而且倒极会大大影响电解设备核心部件电解槽的使用寿命，例如:设备在不倒极情况下，电解槽电极使用寿命是8000hr，如果使用过程中每30min倒极一次,倒极时间30min,电极使用寿命会衰减为200hr以下。一般在其它条件相同情况下，电解槽的使用寿命与倒极频率成反比，也就是倒极越频繁，使用寿命越短。另外一种现有的解决方案是电解前级使用RO反渗透装置，保证了进入电解设备的水没有钙镁离子，也就不会形成沉淀，电解液(水)出水数据稳定；倒极频率可以降低，使用寿命得以保障。但是RO反渗透因其使用过程水浪费太大(一般废水和RO水产水比例是9:1)，一般这类设备也仅仅满足实验室使用，不能应用于工业生产中。
实用新型内容
[0010]本实用新型要解决的技术问题是提供一种工作废液少、易处理、大大减少环境污染的工业型电解水切削液生成装置。
[0011]为达以上目的，本实用新型一种工业型电解水切削液生成装置，所述装置包括位于外部连接的前置软水系统，所述前置软水系统上有自来水进水口，所述前置软水系统连接位于所述装置内部下层的水路水压稳定系统，所述水路水压稳定系统通过主供水恒压水泵通向中层的E-ARM水路控制系统的进水口，所述装置下层设有电解质加入系统，电解质加入系统通向E-ARM水路控制系统的进水口，所述E-ARM水路控制系统连接PLC自动程序控制系统，所述PLC自动程序控制系统分别与位于所述装置外体上的液晶显示操作面板、上层的电解电源、控制电源部分以及电控电源连接，所述电解电源、控制电源部分与所述E-ARM水路控制系统连接，所述E-ARM水路控制系统的阳极水出口和碱性电解清洗液出口通向所述装置外部，所述装置中层还包括后置自动配液系统，所述后置自动配液系统设有后置配液系统进液口，所述后置自动配液系统与所述E-ARM水路控制系统的碱性电解清洗液出口相通并通向所述装置外部。
[0012]其中所述E-ARM水路控制系统包括A槽模块、B槽模块和双三通管，该A槽块内设有A槽阴极、A槽隔膜和A槽阳极，该B槽模块内设有B槽阳极、B槽隔膜和B槽阴极，该A槽模块和该B槽模块上方分别设有A槽模块入水管和B槽模块入水管，该A槽模块入水管和B槽模块入水管上分别设有A槽进水电磁阀和B槽进水电磁阀；该双三通管四个出管口分别连接A槽阳极出水口、B槽阳极出水口、A槽模块入水管和B槽模块入水管，该四个出管口处分别设有A槽酸控制阀1、B槽酸控制阀1、A槽酸控制阀II和B槽酸A控制阀II，该A槽进水电磁阀、该B槽进水电磁阀、该A槽酸控制阀1、该B槽酸控制阀1、该B槽酸控制阀II和该A槽酸控制阀II分别连接PLC控制系统，该A槽阴极下方和该B槽阴极下方分别设有A槽阴极出水口和B槽阴极出水口。
[0013]其中电解质加入系统通过电解质加入系统出液单向阀通向所述E-ARM水路控制系统的进水口。
[0014]本实用新型与现有技术不同之处在于本实用新型取得了如下技术效果:
[0015]本实用新型工业型电解水切削液生成装置可一次生成PH最高可达13-13.5碱性电解切削液。与传统切削油和水性切削液相比，碱性电解切削液的原料是100 %水，来源稳定，具有优越的冷却、清洗性能，不发泡，容易涮洗，具有良好的防锈性能；同时环保型碱性电解切削液可以和植物性切削油配比混合，生成高品质切削液。普通切削油和水性切削液中都含有有机化合物、油性剂、界面活性剂等成分，对人体健康和环境有破坏作用，而碱性电解切削液成分是水，添加剂也是植物性油，对人体和环境无害，是一种真正意义上的环保型切削液。在高速浅层切削上可以完全取代水性切削液，并且不需更换，工作废液少，易处理，大大地减少了环境污染，是工业切削液的重大突破。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1为采用本实用新型工业型电解水切削液生成装置的电解原理图；
[0017]图2为微生物生存基本环境图；
[0018]图3为本实用新型工业型电解水切削液生成装置中E-ARM水路控制系统的结构示意图；
[0019]图4为本实用新型工业型电解水切削液生成装置的结构示意图。
[0020]附图标记说明:1_进水口 ；2-A槽进水电磁阀；3-B槽进水电磁阀；4_A槽模块；5_B槽模块；6-A槽阴极；7-B槽阴极；8-A槽隔膜；9-B槽隔膜；10_A槽阳极；11_B槽阳极；12_A槽阴极出水口 ；13-B槽阴极出水口 ；14-B槽酸控制阀II ;15-A槽酸控制阀II ;16_A槽酸控制阀I ;17-B槽酸控制阀I ;18-PLC控制系统；19_A槽阳极出水口 ；20_B槽阳极出水口 ；21-电解电源、控制电源部分22-PLC自动程序控制系统；23-E-ARM水路控制系统；24_电解单元；25_液晶显示操作面板；26_水路水压稳定系统；27_电解质加入系统；28_主供水恒压水泵；29-前置软水系统；30-自来水进水口 ；31_后置自动配液系统；32-主控电源；33-阳极水出口 ；34_碱性电解清洗液出口 ；35_后置配液系统进口 ；36_电解质加入系统出液单向阀。
【具体实施方式】
[0021]以下结合附图和实施例，对本实用新型上述的和另外的技术特征和优点作更详细的说明。
[0022]本实用新型一种工业型电解水切削液生成装置，所述装置外部连接前置软水系统29，前置软水系统29上有自来水进水口 30，前置软水系统29连接位于所述装置内部下层的水路水压稳定系统26，水路水压稳定系统26通过主供水恒压水泵28通向中层的E-ARM水路控制系统23的进水口，同时所述装置下层设有电解质加入系统27，电解质加入系统27通过电解质加入系统出液单向阀36通向E-ARM水路控制系统23的进水口，E-ARM水路控制系统连接其上部的PLC自动程序控制系统22，PLC自动程序控制系统22分别与位于所述装置外体上的液晶显示操作面板25、上层的电解电源、控制电源部分21以及主控电源32连接，电解电源、控制电源部分21与2电解单元24、E-ARM水路控制系统23连接，E-ARM水路控制系统23的阳极水出口 33和碱性电解清洗液出口 34通向所述装置外部，所述装置中层还包括后置自动配液系统31,后置自动配液系统31设有后置配液系统进液口 35,后置自动配液系统35与E-ARM水路控制系统23的碱性电解清洗液出口 34相通并一起通向所述装置外部。
[0023]Electrolysis of water generator-calcium and magnesium 1ns-All thetime-automaticalIy Remove the Module 简称 E-ARM)水路控制清洗系统E-ARM(电解水生成器钙镁离子时时自动清除模块)，E-ARM水路控制清洗系统包括电解槽A槽模块4和电解槽B槽模块5，该A槽模块4内设有A槽阴极6、A槽隔膜8和A槽阳极10，该B槽模块5内设有B槽阴极7、B槽隔膜9和B槽阳极11，A槽模块4和B槽模块5分别设有一个入水管和两个出水管，两个出水管别分位于阴极和阳极下方，采用双三通管将A槽阳极出水口 19、B槽阳极出水口 20、A槽模块4入水管和B槽模块5入水管连接，并在四个管的管口处分别设有A槽酸控制阀116、B槽酸控制阀117、B槽酸控制阀1114和A槽酸控制阀1115 ;A槽模块4入水管上设有A槽进水电磁阀2，B槽模块5入水管上设有B槽进水电磁阀3，A槽阴极6和B槽阴极7下方分别设有A槽阴极出水口 12和B槽阴极出水口 13，A槽进水电磁阀2、B槽进水电磁阀3、B槽酸控制阀1114、A槽酸控制阀1115、A槽酸控制阀116和B槽酸控制阀117分别与PLC控制系统接通，用于控制不同时序控制阀或电磁阀的开关。
[0024]设备接通外部电源后(?AC220V)，电解电源、控制电源部分21启动，主控电源32启动，PLC自动程序控制系统22、控制系统进入待机状态。启动操作面板启动按钮:通过液晶显示操作面板25设备启动，PLC自动程序控制系统22控制电解电源、控制电源部分21分别提供设备电解单元24需求电力以及主供水恒压水泵28和E-ARM水路控制系统23需电力要求；控制主控电源32提供中间继电器、指示灯、风扇等电力。自来水通过前置软水系统24软化后，进入水路水压稳定系统26，再由主供水恒压水泵28加压到一定压力下和电解质加入系统27加入的碳酸钾溶液混合，得到浓度0.3%的碳酸钾溶液(K2CO3，再进入电解单元24进行电解。设备在启动同时，E-ARM系统同时启动:A组工作(图3中的电磁阀2，15，16打开；图3中的电磁阀3，14，17关闭)，B组清洗维护:A组电解槽组通过电解0.3%浓度的碳酸钾(K2CO3)溶液所生成的碱性电解水(pHll.5?13)通过A槽组碱性电解水出水口进入后置自动配液系统31，与后置配液系统进口 35加入的相应添加剂(C2880)比例(1%?20% )调整后得到电解水切削液，再通过碱性电解清洗液出口 34流入外置切削液储液槽(桶)；A组电解槽组电解生成阳极电解水(pH9.5?10.5)流入B槽组进水口，通过B槽阴极槽，对阴极电极、隔膜、水路附着钙镁离子未形成硬质沉淀前进行溶解、稀释、冲刷，然后从B槽碱性电解水碱水出口流出流经设备阳极水出口 33流入外置阳极电解水储水槽(桶)。经过设定时间I?1min后，设备程序进入B槽运行程序:B组工作(图3中电磁阀3，14，17打开；图3中电磁阀2，15，16关闭)，A组开始清洗维护:B组电解槽组通过电解0.3%浓度的碳酸钾(K2CO3)溶液所生成的碱性电解水(pHll.5?13)通过B槽组碱性电解水出水口进入后置自动配液系统31，与后置配液系统进口 35混合加入相应的添加剂(C2880)比例(1%?20% )调整后得到电解水切削液，再通过碱性电解清洗液出口 34流入外置切削液储液槽(桶)组电解槽组电解生成阳极电解水(pH9.5?10.5)流入A槽组进水口，通过A槽阴极槽，对A槽阴极电极、隔膜、水路附着钙镁离子未形成硬质沉淀前进行溶解、稀释、冲刷，然后从A槽碱性电解水出口流出流经设备阳极水出口 33流入外置阳极电解水储水槽(桶)经过设定时间I?1min后，设备再次进入到A槽组运行程序。
[0025]混合C2880添加剂得到铝合金专用切削液(pH9.0?9.5)，通过外置储液桶、CNC切削液输送系统进入到CNC切削液系统，参与对铝合金工件的精密加工。
[0026]以上所述的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本实用新型权利要求书确定的保护范围内。
【权利要求】
1.一种工业型电解水切削液生成装置，其特征在于:所述装置包括位于外部连接的前置软水系统，所述前置软水系统上有自来水进水口，所述前置软水系统连接位于所述装置内部下层的水路水压稳定系统，所述水路水压稳定系统通过主供水恒压水泵通向中层的E-ARM水路控制系统的进水口，所述装置下层设有电解质加入系统，电解质加入系统通向E-ARM水路控制系统的进水口，所述E-ARM水路控制系统连接PLC自动程序控制系统，所述PLC自动程序控制系统分别与位于所述装置外体上的液晶显示操作面板、上层的电解电源、控制电源部分以及电控电源连接，所述电解电源、控制电源部分与所述E-ARM水路控制系统连接，所述E-ARM水路控制系统的阳极水出口和碱性电解清洗液出口通向所述装置外部，所述装置中层还包括后置自动配液系统，所述后置自动配液系统设有后置配液系统进液口，所述后置自动配液系统与所述E-ARM水路控制系统的碱性电解清洗液出口相通并通向所述装置外部。
2.根据权利要求1所述的工业型电解水切削液生成装置，其特征在于:所述E-ARM水路控制系统包括A槽模块、B槽模块和双三通管，该A槽块内设有A槽阴极、A槽隔膜和A槽阳极，该B槽模块内设有B槽阳极、B槽隔膜和B槽阴极，该A槽模块和该B槽模块上方分别设有A槽模块入水管和B槽模块入水管，该A槽模块入水管和B槽模块入水管上分别设有A槽进水电磁阀和B槽进水电磁阀；该双三通管四个出管口分别连接A槽阳极出水口、B槽阳极出水口、A槽模块入水管和B槽模块入水管,该四个出管口处分别设有A槽酸控制阀1、B槽酸控制阀1、A槽酸控制阀II和B槽酸A控制阀II，该A槽进水电磁阀、该B槽进水电磁阀、该A槽酸控制阀1、该B槽酸控制阀1、该B槽酸控制阀II和该A槽酸控制阀II分别连接PLC控制系统，该A槽阴极下方和该B槽阴极下方分别设有A槽阴极出水口和B槽阴极出水口。
3.根据权利要求1所述的工业型电解水切削液生成装置，其特征在于:电解质加入系统通过电解质加入系统出液单向阀通向所述E-ARM水路控制系统的进水口。
【文档编号】C10M173/00GK204162541SQ201420484295
【公开日】2015年2月18日 申请日期:2014年8月26日 优先权日:2014年8月26日
【发明者】赵星海 申请人:赵星海