CN101391400B - 金刚石磨盘及其冷却方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种金刚石磨盘及其冷却方法，属于砂轮磨盘的技术领域。它包括基体和磨盘体，基体与磨盘体之间设有密封的空腔，在基体安装端面上设有至少一个与空腔连通的进水通孔和至少一个与空腔连通的排水通孔。它冷却效果良好，又适用于工件不宜与冷却液接触的应用场合，解决了磨盘外冷却法所存在的由于磨加工过程中，磨盘的工作端面与工件表面需要紧密接触，故冷却液难以进入到磨盘工作端面与工件表面之间，其冷却效果不佳，对于一些工件不宜与冷却液直接接触的场合，上述方法则不适用问题。
Description
技术领域
本发明涉及一种金刚石磨盘及其冷却方法，属于砂轮磨盘的技术领域。
背景技术
磨盘是磨加工的常用部件，磨盘在磨加工过程中会产生大量的热量，而若所产生的热量不能得以有效的散发出去则会造成磨盘乃至工件的温度过高而损坏。现有技术中，常采用包括水在内的冷却液直接充刷在磨盘与工件的接触部位以达到磨盘冷却的目的即外冷却法，上述技术方案存在如下问题：其一，由于磨加工过程中，磨盘的工作端面与工件表面需要紧密接触，故冷却液难以进入到磨盘工作端面与工件表面之间，其冷却效果不佳；其二，对于一些工件不宜与冷却液直接接触的场合，上述方法则不适用。
发明内容
本发明目的在于提供一种冷却效果良好，又适用于工件不宜与冷却液接触的应用场合的金刚石磨盘及其冷却方法，解决了磨盘外冷却法所存在的由于磨加工过程中，磨盘的工作端面与工件表面需要紧密接触，故冷却液难以进入到磨盘工作端面与工件表面之间，其冷却效果不佳，对于一些工件不宜与冷却液直接接触的场合，上述方法则不适用问题。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案解决的：它包括基体和磨盘体，基体中心设有连接轴孔，磨盘体具有工作端面和非工作端面，所述基体由安装端面、与安装端面一体并形成于连接轴孔周围的第一环壁及与第一环壁位于安装端面同一侧并形成于安装端面圆周的第二环壁构成，第一环壁的高度大于第二环壁的高度，在第一环壁与第二环壁之间形成空腔，所述安装端面上设有若干个安装螺纹盲孔及至少一个与空腔连通的进水通孔和至少一个与空腔连通的排水通孔；所述磨盘体设有孔径与基体第一环壁外径配合的中心孔，磨盘体的外径大于等于基体第二环壁的外径，磨盘体的中心孔配合在基体的第一环壁上且非工作端面与第二环壁端面接触，磨盘体与基体之间通过粘结或焊接固定密封。磨轮通过基体的连接轴孔及基体安装端面上的安装螺纹盲孔安装到磨床或磨机的驱动轴上，而基体安装端面的进水通孔则与进水管路连接，基体安装端面的排水通孔则与排水管路连接，在磨盘的工作端面进行磨加工时，冷却水通过进水通孔进入的基体的腔体内，冷却水与磨盘的非工作端面直接接触而进行热量交换，进行过热量交换的水成为热水在磨盘离心力的作用下或当基体的腔体内被水填满的情况下从基体安装端面的排水通孔排出，冷却水不断从进水通孔进入而热水不断地从排水通孔排出，在基体的腔体内不断地有水循环带走热量，从而将磨盘冷却，同时，由于进水通孔和排水通孔分别通过进水管路与排水管路连接，而避免了水与工件之间的接触，因此不会对工件造成影响，而适用于工件不宜与冷却接触的场合。其中，进水通孔和排水通孔分别可以为一个，也可以为多个。
作为优选，所述基体安装端面对应于安装螺纹盲孔部位及对应于进水通孔和排水通孔部位分别形成有加厚部。其中，在对应于安装螺纹盲孔及进水通孔和排水通孔的部位设置加厚部，可使它们的深度增加而便于连接，另一方面，也减小对基体安装端面其它部位的厚度要求，从而可减小安装端面其它部位的厚度，使得磨盘的整体重量减小以降低磨床或磨机的功耗，同时也便于运输和搬运。
作为优选，所述进水通孔相邻于第一环壁设置，所述排水通孔相邻于第二环壁设置。其中，冷却水从相邻于第一环壁的进水通孔进入，冷却水在与磨盘体的非工作端面进行热交换之后变成热水，再在离心力的作用下便于从相邻于第二环壁的排水通孔排出，从而使冷却水在基体腔体的循环更为顺畅，提高冷却水在基体腔体内的流动速度，从而提高磨盘的冷却速度。
作为优选，所述进水通孔介于第一环壁和第二环壁之间设置，在相邻于第一环壁的位置设有第一排水通孔，在相邻于第二环壁的位置设有和第二排水通孔。其中，冷却水从介于第一环壁和第二环壁之间的进水通孔进入，而在离心水压的作用下分别从与第一环壁相邻的第一排水通孔和与第二环壁相邻的第二排水通孔排出，使得磨盘体的非工作端面均能与冷却水进行热量的交换，从而可使磨盘各部位均能被均匀地冷却。
作为优选，所述第一排水通孔的横截面积大于第二排水通孔的横截面积。其中，进入到基体腔体内的冷却水在离心力的作用下，靠近磨盘圆周即与第二环壁相邻的部位水压较大，而靠近磨盘圆心即与第一环壁相邻的部位水压则较小，故相邻于第一环壁的第一排水通孔的横截面积大于相邻于第二环壁的第二排水通孔的横截面积，可保证从第一排水通孔和第二排水通孔排出的热水较为均匀，从而进一部提高磨盘各处被冷却的均匀性。
作为优选，所述进水通孔相邻于第二环壁设置，所述排水通孔相邻于第一环壁设置。其中，冷却水从相邻于第二环壁的进水通孔进入而从相邻于第一环壁的排水通孔排出，可保证基体腔体内被冷却水充分充满，使冷却水与磨盘体进行充分的热量交换，提高了磨盘的冷却效果，减小了冷却水的用量。
作为优选，所述基体安装端面相邻于第一环壁的位置和相邻于第二环壁的位置分别设有第一进水通孔和第二进水通孔，所述排水通孔设于基体安装端面介于第一环壁和第二环壁之间的位置。其中，从相邻于第一环壁的第一进水通孔进入的冷却水在离心力的作用下被甩向腔体的圆周，而从相邻于第二环壁的第二进水通孔进入的冷却水则在压力作用下被压向圆心，从而造成了基体腔体内的冷却的水的湍动，而加速了冷却水与磨盘体非工作端面之间的热量交换，提高了热交换效率。
作为优选，所述进水通孔和排水通孔分别为圆形内螺纹孔。其中，进水通孔和排水通孔分别采用圆形内螺纹孔可便于与进水管路和排水管路之间的连接，而便于装配。
金刚石磨盘的冷却方法，将冷却水通过基体安装端面的进水通孔引入到基体与磨盘体密封的腔体内，当冷却水填满腔体或借由离心力的作用从基体安装端面的排水通孔排出，从而将磨盘工作时的热量通过冷却水与磨盘体非工作端面之间的热交换而带走，以降低磨盘体的工作温度。冷却水进入到基体和磨盘体共同密封的腔体内而与磨盘体的非工作端面直接进行热量交换，冷却效果较好，同时，由于进水通孔和排水通孔分别通过进水管路与排水管路连接，而避免了水与工件之间的接触，因此不会对工件造成影响，而适用于工件不宜与冷却接触的场合。
作为优选，所述排水通孔的出水经由出水管路与一水冷却循环机构的进水口相连，所述冷却水经由进水管路与所述水冷却循环机构的出水口相连。其中，将进水管路和出水管路分别与水冷却循环机构相连，可减少水的消耗，简化管路连接。
因此，本发明具有冷却效果良好，又适用于工件不宜与冷却液接触的应用场合等特点。
附图说明
图1是本发明金刚石磨盘的一种剖视结构示意图；
图2是本发明金刚石磨盘的一种俯视结构示意图；
图3是本发明实施例2金刚石磨盘的一种俯视结构示意图；
图4是本发明实施例3金刚石磨盘的一种俯视结构示意图；
图5是本发明实施例4金刚石磨盘的一种俯视结构示意图。
具体实施方式
下面通过具体实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。
实施例1：如图1和图2所示，金刚石磨盘包括基体1和磨盘体2，基体1中心设有连接轴孔3，磨盘体2具有工作端面4和非工作端面5，基体1由安装端面6、与安装端面6一体并形成于连接轴孔3周围的第一环壁7及与第一环壁7位于安装端面6同一侧并形成于安装端面6圆周的第二环壁8构成，第一环壁7的高度大于第二环壁8的高度，在第一环壁7与第二环壁8之间形成空腔9，安装端面6上设有三个安装螺纹盲孔10及一个与空腔9连通的进水通孔11和一个与空腔9连通的排水通孔12，基体安装端面6对应于安装螺纹盲孔10的部位及对应于进水通孔11和排水通孔12部位分别形成有向空腔9内延伸的加厚部14，进水通孔11和排水通孔12相邻于第二环壁8设置，且进水通孔11圆心与第二环壁8的距离和排水通孔12与第二环壁8的距离相等，进水通孔11和排水通孔12均为圆形内螺纹孔；磨盘体2设有孔径与基体1的第一环壁7外径配合的中心孔13，磨盘体2的外径大于基体1的第二环壁8的外径，磨盘体2的中心孔13配合在基体1的第一环壁7上且非工作端面5与第二环壁8端面接触，基体1的第一环壁7和第二环壁8之间的高度差恰与磨盘体的厚度相等，从而保证第一环壁7的端面与磨盘体的工作端面4切平，磨盘体2与基体1之间通过焊接固定密封。
磨轮通过基体的连接轴孔及基体安装端面上的安装螺纹盲孔安装到磨床或磨机的驱动轴上，而基体安装端面的进水通孔则与进水管路连接，基体安装端面的排水通孔则与排水管路连接，在磨盘的工作端面进行磨加工时，冷却水通过进水通孔进入的基体的腔体内，冷却水与磨盘的非工作端面直接接触而进行热量交换，进行过热量交换的水成为热水在磨盘离心力的作用下或当基体的腔体内被水填满的情况下从基体安装端面的排水通孔排出，冷却水不断从进水通孔进入而热水不断地从排水通孔排出，在基体的腔体内不断地有水循环带走热量，从而将磨盘冷却。
实施例2：如图1和图3所示，金刚石磨盘包括基体1和磨盘体2，基体1中心设有连接轴孔3，磨盘体2具有工作端面4和非工作端面5，基体1由安装端面6、与安装端面6一体并形成于连接轴孔3周围的第一环壁7及与第一环壁7位于安装端面6同一侧并形成于安装端面6圆周的第二环壁8构成，第一环壁7的高度大于第二环壁8的高度，在第一环壁7与第二环壁8之间形成空腔9，安装端面6上设有三个安装螺纹盲孔10及一个与空腔9连通的进水通孔11和一个与空腔9连通的第一排水通孔121和第二排水通孔122，第一排水通孔的横截面积大于第二排水通孔的横截面积，基体安装端面6对应于安装螺纹盲孔10的部位及对应于进水通孔11和第一排水通孔121、第二排水通孔122部位分别形成有向空腔9内延伸的加厚部14，进水通孔11介于第一环壁7和第二环壁8之间设置，第一排水通孔121相邻于第一环壁7设置，第二排水通孔122相邻于第二环壁设置，进水通孔11和排水通孔12均为圆形内螺纹孔；磨盘体2设有孔径与基体1的第一环壁7外径配合的中心孔13，磨盘体2的外径大于基体1的第二环壁8的外径，磨盘体2的中心孔13配合在基体1的第一环壁7上且非工作端面5与第二环壁8端面接触，基体1的第一环壁7和第二环壁8之间的高度差恰与磨盘体的厚度相等，从而保证第一环壁7的端面与磨盘体的工作端面4切平，磨盘体2与基体1之间通过焊接固定密封。
磨轮通过基体的连接轴孔及基体安装端面上的安装螺纹盲孔安装到磨床或磨机的驱动轴上，而基体安装端面的进水通孔则与进水管路连接，基体安装端面的排水通孔则与排水管路连接，在磨盘的工作端面进行磨加工时，冷却水通过进水通孔进入的基体的腔体内，冷却水与磨盘的非工作端面直接接触而进行热量交换，进行过热量交换的水成为热水在磨盘离心力的作用下或当基体的腔体内被水填满的情况下从基体安装端面的排水通孔排出，冷却水不断从进水通孔进入而热水不断地从排水通孔排出，在基体的腔体内不断地有水循环带走热量，从而将磨盘冷却。
实施例3：如图1和图4所示，金刚石磨盘包括基体1和磨盘体2，基体1中心设有连接轴孔3，磨盘体2具有工作端面4和非工作端面5，基体1由安装端面6、与安装端面6一体并形成于连接轴孔3周围的第一环壁7及与第一环壁7位于安装端面6同一侧并形成于安装端面6圆周的第二环壁8构成，第一环壁7的高度大于第二环壁8的高度，在第一环壁7与第二环壁8之间形成空腔9，安装端面6上设有三个安装螺纹盲孔10及一个与空腔9连通的进水通孔11和一个与空腔9连通的排水通孔12，基体安装端面6对应于安装螺纹盲孔10的部位及对应于进水通孔11和排水通孔12部位分别形成有向空腔9内延伸的加厚部14，进水通孔11相邻于第二环壁8设置，排水通孔12相邻于第一环壁7设置，进水通孔11和排水通孔12均为圆形内螺纹孔；磨盘体2设有孔径与基体1的第一环壁7外径配合的中心孔13，磨盘体2的外径大于基体1的第二环壁8的外径，磨盘体2的中心孔13配合在基体1的第一环壁7上且非工作端面5与第二环壁8端面接触，基体1的第一环壁7和第二环壁8之间的高度差恰与磨盘体的厚度相等，从而保证第一环壁7的端面与磨盘体的工作端面4切平，磨盘体2与基体1之间通过焊接固定密封。
实施例4：如图1和图5所示，金刚石磨盘包括基体1和磨盘体2，基体1中心设有连接轴孔3，磨盘体2具有工作端面4和非工作端面5，基体1由安装端面6、与安装端面6一体并形成于连接轴孔3周围的第一环壁7及与第一环壁7位于安装端面6同一侧并形成于安装端面6圆周的第二环壁8构成，第一环壁7的高度大于第二环壁8的高度，在第一环壁7与第二环壁8之间形成空腔9，安装端面6上设有三个安装螺纹盲孔10及一个与空腔9连通的第一进水通孔111、第二进水通孔112和一个与空腔9连通的排水通孔12，第一排水通孔的横截面积大于第二排水通孔的横截面积，基体安装端面6对应于安装螺纹盲孔10的部位及对应于第一进水通孔111、第二进水通孔112和排水通孔12部位分别形成有向空腔9内延伸的加厚部14，排水通孔12介于第一环壁7和第二环壁8之间设置，第一进水通孔111相邻于第一环壁7设置，第二进水通孔112相邻于第二环壁8设置，进水通孔11和排水通孔12均为圆形内螺纹孔；磨盘体2设有孔径与基体1的第一环壁7外径配合的中心孔13，磨盘体2的外径大于基体1的第二环壁8的外径，磨盘体2的中心孔13配合在基体1的第一环壁7上且非工作端面5与第二环壁8端面接触，基体1的第一环壁7和第二环壁8之间的高度差恰与磨盘体的厚度相等，从而保证第一环壁7的端面与磨盘体的工作端面4切平，磨盘体2与基体1之间通过焊接固定密封。
Claims (10)
1.一种金刚石磨盘，包括基体和磨盘体，基体中心设有连接轴孔，磨盘体具有工作端面和非工作端面，其特征在于：所述基体由安装端面、与安装端面一体并形成于连接轴孔周围的第一环壁及与第一环壁位于安装端面同一侧并形成于安装端面圆周的第二环壁构成，第一环壁的高度大于第二环壁的高度，在第一环壁与第二环壁之间形成空腔，所述安装端面上设有若干个安装螺纹盲孔及至少一个与空腔连通的进水通孔和至少一个与空腔连通的排水通孔；所述磨盘体设有孔径与基体第一环壁外径配合的中心孔，磨盘体的外径大于或等于基体第二环壁的外径，磨盘体的中心孔配合在基体的第一环壁上且非工作端面与第二环壁端面接触，基体的第一环壁和第二环壁之间的高度差恰与磨盘体的厚度相等，磨盘体与基体之间通过粘结或焊接固定密封。
2.根据权利要求1所述的金刚石磨盘，其特征在于所述基体安装端面对应于安装螺纹盲孔部位及对应于进水通孔和排水通孔部位分别形成有加厚部。
3.根据权利要求1或2所述的金刚石磨盘，其特征在于所述进水通孔相邻于第一环壁设置，所述排水通孔相邻于第二环壁设置。
4.根据权利要求1或2所述的金刚石磨盘，其特征在于所述进水通孔介于第一环壁和第二环壁之间设置，在相邻于第一环壁的位置设有第一排水通孔，在相邻于第二环壁的位置设有和第二排水通孔。
5.根据权利要求4所述的金刚石磨盘，其特征在于所述第一排水通孔的横截面积大于第二排水通孔的横截面积。
6.根据权利要求1或2所述的金刚石磨盘，其特征在于所述进水通孔相邻于第二环壁设置，所述排水通孔相邻于第一环壁设置。
7.根据权利要求1或2所述的金刚石磨盘，其特征在于所述基体安装端面相邻于第一环壁的位置和相邻于第二环壁的位置分别设有第一进水通孔和第二进水通孔，所述排水通孔设于基体安装端面介于第一环壁和第二环壁之间的位置。
8.根据权利要求1或2所述的金刚石磨盘，其特征在于所述进水通孔和排水通孔分别为圆形内螺纹孔。
9.一种用于权利要求1所述金刚石磨盘的冷却方法，其特征在于：将冷却水通过基体安装端面的进水通孔引入到基体与磨盘体密封的腔体内，当冷却水填满腔体或借由离心力的作用从基体安装端面的排水通孔排出，从而将磨盘工作时的热量通过冷却水与磨盘体非工作端面之间的热交换而带走，以降低磨盘体的工作温度。
10.根据权利要求9所述的金刚石磨盘的冷却方法，其特征在于所述排水通孔的出水经由出水管路与一水冷却循环机构的进水口相连，所述冷却水经由进水管路与所述水冷却循环机构的出水口相连。
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