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第1698次會議、2016年12月8日最高人民檢察院第十二屆檢察委員會第58次會議通過《關于辦理環境污染刑事案件適用法律若干問題的解釋》[1]，自2017年1月1日起施行，已明確將環境污染上升為刑事責任。新的法律法規的執行將會改變以前的監管模式。金屬加工行業從業者的環保意識將會隨著新的法律法規的推行而逐步加強。

在市場競爭異常激烈且與環保有關的法規和標準日益苛刻的今天，人們在使用金屬加工液的同時也伴隨著環境問題的發生。金屬加工液通常含有礦物油、動植物油、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，對水資源和土壤將造成嚴重危害。在當前的技術條件下，切削液廢液的處理過程仍較為繁瑣，成本也很高。在大力開發對生態環境和人類健康副作用小、加工性能優越、對人和環境完全無害的綠色金屬加工液的同時，研究如何提高金屬加工液的使用壽命也是現代乃至未來的一個重要課題。

在使用機床進行工件加工過程中，機床內部的導軌油不可避免地會持續漏入到金屬加工液中，增加金屬加工液的浮油雜質。在機床停機沒有循環的情況下，會造成液槽中的氧氣量變少，為厭氧菌提供生長的條件，而金屬加工液中的富營養油又給厭氧菌提供了迅速繁殖的機會，加快金屬加工液的變質，進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定性，造成車間環境不衛生。因此，及時去除金屬加工液中的浮油雜質是提高金屬加工液使用壽命的有效手段之一。

2種常見的金屬加工液浮油處理設備

帶式撇油器

帶式撇油器（圖1）是一種利用傳動帶回收水面溢油的機械裝置。其通過傳動帶的運轉將水面的溢油黏附在傳送帶上，經過刮片將油導入到集油槽中，再由泵泵送到儲存裝置。其工作原理示意見圖2。

這種設備的除油效果良好，但經濟性不高，不能多機使用，只能單機定制使用，對于有多級擋板分流的機床儲液槽，遠離撇油器的區域也無法去除浮油。

真空油水分離機[2]

真空油水分離機（圖3）是通過水泵將油和水的混合物排向一轉盤上，從而帶動轉盤旋轉，在轉盤的兩側使得刮板將吸附在轉盤上的油刮落并排到另一型腔內，再通過排出口收集儲存，從而實現油水分離。其工作原理示意見圖4。

真空油水分離機的除油效果良好，屬移動式設備，一機多用，作業半徑大，可實現機床整個液槽任意區域的浮油去除。但其也存在缺點：由于水和浮油中會摻雜著雜質，當雜質吸附在轉盤上時，由于轉盤是通過水的沖擊力帶動旋轉，雜質會將轉盤卡死，從而無法實現浮油分離，需要通過人工清理使其恢復運行。

圖1 帶式撇油器外觀

圖2 帶式撇油器工作原理示意

圖3 真空油水分離機外觀

圖4 真空油水分離機工作原理示意

新型金屬加工液浮油收集裝置[3]

為解決已有設備在浮油收集方面存在的問題和不足，筆者及其所在技術團隊在調研相關資料文獻的基礎上，并結合行業企業對于金屬加工液的管理及維護情況，開發了一種新型金屬加工液浮油收集裝置。其外觀見圖5，設備組成見圖6。

工作原理

啟動電源，裝置內水泵將機床內待處理的金屬加工液吸入到一級分離腔內，通過驅動機構帶動吸附輥軸旋轉，吸附輥軸將一級分離腔內的油吸附在表面上，再由刮油機構將表面的油刮落排入到二級分離腔內，待二級分離腔內的液位不斷上升至指定高度，上層浮油溢出至儲油倉后通過排油管將浮油收集儲存至專用容器，統一交由環保資質部門處理，下層經浮油收集處理后的金屬加工液通過管道重新流回機床液槽內，從而實現金屬加工液的在線浮油收集。

設備特點

◇自主設計漂浮式進液口定位浮油層，進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。

◇刮油盤設置多級調速，可短時間內完成浮油收集工作。

◇插頭一插即可使用，自動模式可24 h自動定時開啟，無需人工值守，內置液位傳感器，油箱油滿即停機報警。

◇采用了耗能低的直流電機，運行更加穩定可靠。

◇體積小，重量輕，安裝方便，適用于各種機床的液槽改造。

◇采用二級分離系統，分離更徹底，無二次污染環境。

與同類產品的對比

與現有常見設備技術相比，該裝置屬于移動設備，可滿足一機多用功能。它通過驅動機構驅動吸附輥軸旋轉，不僅不會造成吸附輥軸卡死，并且增加了吸附面積，提高分離的效率。

現場應用案例

某汽車零部件加工企業，現場為龍門銑加工，其金屬加工液儲液槽總容積為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清除95%以上。處理前后的儲液槽對比見圖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 處理前后的儲液槽對比

結束語

隨著國家對環保要求越來越嚴格、對勞動者保護越來越重視，以及違規的處罰力度越來越大，金屬加工企業面臨的競爭和挑戰也越來越大。目前國內外越來越重視金屬加工液的日常使用、維護和更換，國家標委會機構組織相關人員已制定了《金屬加工液的日常使用、維護、更換及其所用設備操作規范》的標準，并于2018年11月1日開始實施，以更好地指導金屬加工液的規范化使用。隨著我國制造業的快速發展，環保法律法規的加嚴和實施效果不斷強化，面對金屬加工液使用維護要求的不斷提升，所開發的新型金屬加工液浮油收集裝置必將具有廣闊的市場應用前景。