[发明专利]木材锯切冷却介质制冷雾化冷却系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种木材多锯片锯切冷却系统。 

背景技术

随着我国民经济水平的提高，我国家具和地板行业，特别是多层实木复合地板和重组竹地板的发展火爆，对珍贵木材和竹材的需求逐年增加。而我国实行“天然林保护工程”，导致一些地区木材原料，特别是珍贵木材的供需矛盾日益突出。因此，必须充分合理地利用现有资源，减少原料浪费和提高加工质量是解决这一矛盾的途径之一。 

目前，国内三层实木复合地板年生产能力已达到5000万平方米，其表板主要采用多锯片圆锯机中的超薄圆锯片组进行锯切加工，国内已有多锯片圆锯机5000台以上，其中进口高精度多锯片圆锯机1000台左右，年消耗超薄圆锯片达30万片。超薄圆锯片组锯片间距小，不易散热，受热变形、失稳会导致超薄圆锯片组在短时间内失效。此外，在重组竹锯切加工过程中，由于重组竹密度较大，其中的胶黏剂含量较多（40％左右），锯切时的锯切力大，更易使锯片受热变形，影响锯切质量，严重时甚至引起火灾。 

目前，普遍存在的降低切削热的方式是采用油雾外部润滑方式：将切削液送入高压喷射系统并与气体混合雾化，然后通过一个或多头喷嘴将雾滴尺寸达毫、微米级的气雾喷射到加工刀具表面，对刀具进行冷却和润滑；外部润滑系统一般由空气压缩机、油泵、控制阀、喷嘴及管路附件组成，可以安装在机床上。但外部润滑的雾粒颗粒小，容易四处飞散，对工作环境会有一定影响，所以需要有配套的防护设施。例如，存在这样一种切削油润滑系统（Micro Lubrication System，德国Steidle公司制造），其主要原理是压缩空气经过滤器后输送到压力罐，储藏在压力罐切削油通过压缩空气带动经软管输送到喷嘴的物料供应口处，通过雾化空气带动喷射到锯齿切削刃部，切削油 呈雾化状态作用到即将参加切削的切削刃部，这一系统主要应用在多层实木复合地板表板剖分的剖分锯上。这种冷却润滑方式对超薄圆锯片组每个锯片无法实现均匀冷却，特别是当环境温度较高时，无法满足超薄圆锯片组的冷却要求。此外，其采用的切削油价格较高，其使用后的切削油无法回收，增加了生产成本。 

还存在这样一种系统，微量润滑（Minimal Quantities Lubricant,MQL）切削系统，是指将压缩空气与极微量的润滑液混合汽化后喷射到加工区进行有效润滑的一种切削加工方法。它可以大大减少切削液的用量（一般仅为0.03～1.20L/h），可有效减小刀具与工件、刀具与切屑之间的摩擦，防止粘结，延长刀具寿命，提高加工表面质量。MQL切削使用的润滑液很少。目前，该技术主要用于铸铁、钢和铝合金等的钻孔、铰孔、攻丝、深孔等金属加工中。 

此外，还存在一种气雾内部冷却方式，原理是通过主轴和刀具中的孔道直接将冷却气雾送至切削区域，进行冷却和润滑。内部润滑系统通过主轴和刀具内部通道供给润滑剂，可以直接到达加工区域，润滑充分，一般效果会好于外部润滑。但内部润滑系统也有缺点：使机床主轴和工具系统的结构变得复杂，甚至会影响整台机床的工作性能；当主轴转速过高时受离心力作用影响，切削液易粘附在主轴和工具的内孔壁，不易达到切削区，目前使用内部润滑技术的机床主轴转速一般不超过20000～30000r/min；加工过程中切屑易堵塞喷口，严重影响润滑效果；内部润滑系统需重点考虑雾粒生成装置，生成雾粒的直径必须足够小，才能避免惯性及重力的影响，使雾粒保持悬浮状态，从而顺利通过内部通道。 

以上所述的冷却系统的喷嘴结构均为空气雾化式喷嘴，通过压力将液体送到喷嘴，空气和液体可在外部或内部进行混合，产生雾化效果，喷雾的形状主要是以圆形和扇形为主，此种形式的喷嘴产生的喷雾作用到多锯片组上时，由于每锯片上散落的雾化液滴的量的不同，会使锯片间的的冷却效果不一致，也可导致锯片变形。 

发明内容

本发明的目的在于提供一种木材机械加工领域应用的木材锯切冷却介质 冷雾化冷却系统，本发明能够解决现有珍贵木材或重组竹材锯切加工时锯片受热变形、锯片使用寿命缩短、锯切力大、锯切表面质量下降等问题。 

本发明的一种木材冷却介质冷雾化冷却系统，包括： 

制冷装置，将外接压缩气体制冷并分两路进行输出； 

耐压液态介质储罐，存储有液体介质，该冷流储罐内设置有制冷盘管，所述制冷装置输出的制冷气体一路通入所述制冷盘管对所述液体介质进行制冷，并通过分流阀分别输入到2个或2个以上的雾化喷头，另一路通入所述耐压液态介质储罐用于将制冷后的液体介质从所述耐压液态介质储罐排出；