一种金属加工液新型浮油收集装置

徐贺 徐欢欢

1 广州市方川润滑科技有限公司

2 深圳骏信科技有限公司

2016年11月7日最高人民法院审判委员会第1698次会议、2016年12月8日最高人民检察院第十二届检察委员会第58次会议通过《关于办理环境污染刑事案件适用法律若干问题的解释》[1]，自2017年1月1日起施行，已明确将环境污染上升为刑事责任。新的法律法规的执行将会改变以前的监管模式。金属加工行业从业者的环保意识将会随着新的法律法规的推行而逐步加强。

在市场竞争异常激烈且与环保有关的法规和标准日益苛刻的今天，人们在使用金属加工液的同时也伴随着环境问题的发生。金属加工液通常含有矿物油、动植物油、表面活性剂、极压添加剂、防霉杀菌剂、各种金属离子和悬浮物等。使用后的切削液废液若直接排放，对水资源和土壤将造成严重危害。在当前的技术条件下，切削液废液的处理过程仍较为繁琐，成本也很高。在大力开发对生态环境和人类健康副作用小、加工性能优越、对人和环境完全无害的绿色金属加工液的同时，研究如何提高金属加工液的使用寿命也是现代乃至未来的一个重要课题。

在使用机床进行工件加工过程中，机床内部的导轨油不可避免地会持续漏入到金属加工液中，增加金属加工液的浮油杂质。在机床停机没有循环的情况下，会造成液槽中的氧气量变少，为厌氧菌提供生长的条件，而金属加工液中的富营养油又给厌氧菌提供了迅速繁殖的机会，加快金属加工液的变质，进而释放出硫化氢以及二氧化硫等等有臭味的气体，从而影响金属加工液的生物稳定性，造成车间环境不卫生。因此，及时去除金属加工液中的浮油杂质是提高金属加工液使用寿命的有效手段之一。

2种常见的金属加工液浮油处理设备

带式撇油器

带式撇油器（图1）是一种利用传动带回收水面溢油的机械装置。其通过传动带的运转将水面的溢油黏附在传送带上，经过刮片将油导入到集油槽中，再由泵泵送到储存装置。其工作原理示意见图2。

这种设备的除油效果良好，但经济性不高，不能多机使用，只能单机定制使用，对于有多级挡板分流的机床储液槽，远离撇油器的区域也无法去除浮油。

真空油水分离机[2]

真空油水分离机（图3）是通过水泵将油和水的混合物排向一转盘上，从而带动转盘旋转，在转盘的两侧使得刮板将吸附在转盘上的油刮落并排到另一型腔内，再通过排出口收集储存，从而实现油水分离。其工作原理示意见图4。

真空油水分离机的除油效果良好，属移动式设备，一机多用，作业半径大，可实现机床整个液槽任意区域的浮油去除。但其也存在缺点：由于水和浮油中会掺杂着杂质，当杂质吸附在转盘上时，由于转盘是通过水的冲击力带动旋转，杂质会将转盘卡死，从而无法实现浮油分离，需要通过人工清理使其恢复运行。

图1 带式撇油器外观

图2 带式撇油器工作原理示意

图3 真空油水分离机外观

图4 真空油水分离机工作原理示意

新型金属加工液浮油收集装置[3]

为解决已有设备在浮油收集方面存在的问题和不足，笔者及其所在技术团队在调研相关资料文献的基础上，并结合行业企业对于金属加工液的管理及维护情况，开发了一种新型金属加工液浮油收集装置。其外观见图5，设备组成见图6。

工作原理

启动电源，装置内水泵将机床内待处理的金属加工液吸入到一级分离腔内，通过驱动机构带动吸附辊轴旋转，吸附辊轴将一级分离腔内的油吸附在表面上，再由刮油机构将表面的油刮落排入到二级分离腔内，待二级分离腔内的液位不断上升至指定高度，上层浮油溢出至储油仓后通过排油管将浮油收集储存至专用容器，统一交由环保资质部门处理，下层经浮油收集处理后的金属加工液通过管道重新流回机床液槽内，从而实现金属加工液的在线浮油收集。

设备特点

◇自主设计漂浮式进液口定位浮油层，进液口分为浅水用和深水用，适用于吸附切削液表面不同深度的浮油。

◇刮油盘设置多级调速，可短时间内完成浮油收集工作。

◇插头一插即可使用，自动模式可24 h自动定时开启，无需人工值守，内置液位传感器，油箱油满即停机报警。

◇采用了耗能低的直流电机，运行更加稳定可靠。

◇体积小，重量轻，安装方便，适用于各种机床的液槽改造。

◇采用二级分离系统，分离更彻底，无二次污染环境。

与同类产品的对比

与现有常见设备技术相比，该装置属于移动设备，可满足一机多用功能。它通过驱动机构驱动吸附辊轴旋转，不仅不会造成吸附辊轴卡死，并且增加了吸附面积，提高分离的效率。

现场应用案例

某汽车零部件加工企业，现场为龙门铣加工，其金属加工液储液槽总容积为1 m3，使用新型浮油收集装置处理30 min后，可将金属加工液中的浮油杂质清除95%以上。处理前后的储液槽对比见图7。

图5 新型金属加工液浮油收集装置外观

图6 新型金属加工液浮油收集装置组成

图7 处理前后的储液槽对比

结束语

随着国家对环保要求越来越严格、对劳动者保护越来越重视，以及违规的处罚力度越来越大，金属加工企业面临的竞争和挑战也越来越大。目前国内外越来越重视金属加工液的日常使用、维护和更换，国家标委会机构组织相关人员已制定了《金属加工液的日常使用、维护、更换及其所用设备操作规范》的标准，并于2018年11月1日开始实施，以更好地指导金属加工液的规范化使用。随着我国制造业的快速发展，环保法律法规的加严和实施效果不断强化，面对金属加工液使用维护要求的不断提升，所开发的新型金属加工液浮油收集装置必将具有广阔的市场应用前景。