CN107414679A - 一种节能环保高速金刚石砂轮机 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种节能环保高速金刚石砂轮机,以克服现有砂轮机工作时灰尘大,污染环境,效率低等不足，提高效率5‑10倍，保护劳动者；用电量仅为原来的10‑20%。该节能环保高速金刚石砂轮机，电机设置在机架上，金刚石砂轮连接在电机的输出轴上，金刚石砂轮的外圆面是一个与其轴线成夹角α的锥面；0°＜α≤30°；一个圆心角超过180°的保护环固定在机架上，并位于金刚石砂轮的周向；设置在机架上的两个盖板分别位于金刚石砂轮两端面的侧部，并与保护环的两端面接触；在保护环的下方的两个盖板之间设置有与水平面成一定夹角β的碎屑导流板，保护环、碎屑导流板、两个盖板围成了碎屑导流通道；金刚石砂轮未被保护环包围的部分的下部具有设置在机架上的支架。

Description

一种节能环保高速金刚石砂轮机
技术领域
本发明属于磨削机械领域，特别涉及一种节能环保高速金刚石砂轮机结构方案的创新设计。
背景技术
目前，通常的普通砂轮由三部分组成：磨料、粘结剂（结合剂）、孔隙。
其中：
1、磨料：是砂轮的主要磨削部分，具有尖锐的棱角，即很小的切削刃，来切削加工工件，磨料往往是很硬的材料，通常是化合物，比如金刚砂（化学成分是碳化硅）、刚玉（化学成分是三氧化二铝）、金刚石等，最常见的是金刚砂砂轮和刚玉砂轮。
2、粘结剂：根据不同的砂轮用途分别有陶瓷、树脂、橡胶、金属等，其主要作用是把磨料粘接在一起，形成具有一定外形的砂轮。
3、孔隙：孔隙也是砂轮的主要组成部分，孔隙的目的是减少粘结剂的结合强度，储存磨削下来的磨钢屑，当小的磨料尖锐部分磨秃了之后，就会由于孔隙导致结合强度降低而剥落，露出新的尖锐的磨粒，利于进一步的磨削加工。
普通砂轮在磨削工作中，砂轮越磨越小，磨料和粘结剂脱落产生大量灰尘，污染环境，且普通砂轮最高线速度为80米/秒。普通砂轮磨削铝、铜、不锈钢等材料时会堵住孔隙，磨削效率很低。普通砂轮不能磨削硬质材料，如钛合金。
发明内容
本发明的目的是提供一种节能环保高速金刚石砂轮机,以克服现有砂轮机工作时灰尘大,污染环境,效率低等不足，提高效率5-10倍，保护环境，保护劳动者；在完成相同磨削量的情况下，用电量仅为原来的10-20%,节能效果显著。
本发明所述的节能环保高速金刚石砂轮机，电机2设置在机架10上，金刚石砂轮1连接在电机2的输出轴上，金刚石砂轮1的外圆面是一个与其轴线成夹角α的锥面；0°＜α≤30°；一个圆心角超过180°的保护环17固定在机架上，并位于金刚石砂轮1的周向；设置在机架上的两个盖板3分别位于金刚石砂轮1两端面的侧部，并与保护环的两端面接触；在保护环17的下方的两个盖板之间设置有与水平面成一定夹角β的碎屑导流板16，保护环17、碎屑导流板16、两个盖板围成了碎屑导流通道；金刚石砂轮1未被保护环17包围的部分的下部具有设置在机架10上的支架5。
本发明的有益效果：在金刚石砂轮1的周向设置有保护环17，有效防止了金刚石砂轮意外脱落飞出造成人身及财产损失。由于金刚石砂轮外圆面是锥面，操作人员可以站在与锥面母线垂直的方向上，而无须站在危险程度较高的金刚石砂轮的切线方向上，避免了沿着金刚石砂轮切向飞出的砂轮磨料、被磨削下的碎屑等击中操作人员。盖板也限制了金刚石砂轮在轴向方向脱落，有效保护劳动者。金刚石砂轮基本不会被磨小，也就不会产生大量灰尘，保护环境。被磨削下的碎屑从保护环17与碎屑导流板16之间的缝隙进入碎屑导流通道后排出。
如果金刚石脱落，由于有保护环、盖板等限制，金刚石砂轮会通过保护环、盖板对机架产生较大的作用力导致机架倾覆翻到，造成事故，为了防止这种状况，作为对上述节能环保高速金刚石砂轮机的进一步改进，防倾覆槽钢7固定在水泥地面6上，机架10底部通过底脚螺栓8连接在防倾覆槽钢7和水泥地面6上。这样，把机架固定在基础牢固的防倾覆槽钢7和水泥地面6上，防止了机架的倾覆。
支架一般用于放置被加工工件，为了方便调节工件的上下位置，作为对上述节能环保高速金刚石砂轮机的进一步改进，支架5可以上下调节位置地设置在机架10上。
作为对上述节能环保高速金刚石砂轮机的进一步改进，金刚石砂轮1通过双槽锥套18连接在电机2输出轴上。双槽锥套18是现有技术，能够把电机输出轴与金刚石砂轮可靠连接。
作为对上述节能环保高速金刚石砂轮机的进一步改进，碎屑导流板16与水平面夹角β=50°-54°。β与沙堆角度52°基本相等，可以使得碎屑沿着碎屑导流板下滑，防止堆积，确保磨削下的碎屑完全流出机外。
作为对上述节能环保高速金刚石砂轮机的进一步改进，碎屑导流通道的下部与风管9相通。在磨削沙型铸件时，通过风管把沙子、碎屑等通过风管吸出，防止产生烟尘。
作为对上述节能环保高速金刚石砂轮机的进一步改进，金刚石砂轮1未被保护环17包围的部分的上部具有设置在机架10上的挡风板4。
作为对上述节能环保高速金刚石砂轮机的进一步改进，所述金刚石砂轮1是用镍基Ni-Cr钎料将金刚石焊接在钢轮上形成的，焊接时采用真空炉在Ar气保护下进行，真空钎焊5min-10min，钎焊温度1050℃左右；金刚石砂轮1外圆面的线速度不小于160m/s。
本发明中镍基钎焊金刚石技术解决了传统砂轮存在的问题(钢轮基体与磨料的界面,金属与非金属间不牢固结合问题)，采用真空炉钎焊方法，在钢轮基体上涂敷镍基Ni-Cr钎料,在Ar气保护下进行炉中钎焊, 通过镍基钎料碳元素反应实现有效连接，通过表面金属与钎料的匹配和选择、气体介质、工艺参数的选择等技术关键参数，使金刚石与钢轮基体牢固的熔接在一起。
由于采用镍基钎料钎焊技术，金刚石与钢轮是一个整体，线速度可达200米/秒，在磨削工作中，金刚石砂轮不会被磨小，也就不会产生大量灰尘。金刚石砂轮在磨削铝、铜、不锈钢等材料时，由于线速度可达高，在巨大的离心力作用下，铝、铜、不锈钢的碎屑被甩出，不会堵塞金刚石砂轮，这样就可以有效磨削铝、铜、不锈钢等材料，另外，磨削如钛合金这样的硬质材料也成为可能。
本发明是一种节能、环保，安装、调试方便的一种高速金刚石砂轮机。成本低，节能效果显著，维修方便，在磨削领域具有广阔应用前景。
附图说明
图1是节能环保高速金刚石砂轮机的结构示意图。
图2是图1的右视图。
图3是节能环保高速金刚石砂轮机的保护环等的示意图。
图4是本发明砂轮结构示意图。
图中，金刚石砂轮1、金刚石砂轮表面与轴线设计夹角α，电机2、盖板3、挡风板4、滑动支架5、地面6、防倾覆槽钢7、底脚螺栓8、风管9、机架10、滑槽11、滑动支架紧定螺栓12、启动按钮13、停止按钮14、碎屑导流板与水平面夹角β、碎屑导流板16、保护环17、双槽锥套18。
具体实施方式
为了详细说明本发明，下面结合附图作进一步的详述：
如上述附图1、图2、图3所示，本发明的节能环保高速金刚石砂轮机主要由金刚石砂轮1、金刚石砂轮表面与轴线设计夹角α，电机2、盖板3、挡风板4、滑动支架5、地面6、防倾覆槽钢7、底脚螺栓8、风管9、机架10、滑槽11、滑动支架紧定螺栓12、启动按钮13、停止按钮14、碎屑导流板与水平面夹角β、碎屑导流板16、保护环17、双槽锥套18等组成。
节能环保高速金刚石砂轮机的工作原理：
电机2安装在机架10上，金刚石砂轮1通过双槽锥套18安装在电机2输出轴上，将盖板3盖上。
电机2采用变频器控制，可根据磨削材料选择转速。根据磨削工件尺寸，调节滑动支架5沿滑槽11滑动，确定高度后，用滑动支架紧定螺栓12固定。挡风板4用于阻挡金刚石砂轮高速旋转产生的风。按动启动按钮13，金刚石砂轮机启动，进行磨削作业，碎屑导流板16将磨下的碎屑导出机外。当铸铁这类工件在磨削中会产生大量灰尘，可采用抽风机通过风管9将灰尘吸进除尘设备。按动停止按钮14，金刚石砂轮机停止工作。
因为金刚石砂轮高速旋转，安全设计是重点。为了防止金刚石砂轮意外脱落，设计有保护环17。为了防止金刚石砂轮意外脱落造成砂轮机倾覆事故，设计有防倾覆槽钢7，底脚螺栓8将防倾覆槽钢7和金刚石砂轮机固定在水泥地面6上。
为了避免沿切线方向飞出的碎屑影响工人工作，金刚石砂轮表面与轴线设计夹角α，α夹角0～30°。这样工人就可以站在与金刚石砂轮表面母线垂直的方向上，避免切线方向飞出的碎屑伤及到操作人员。
金刚石砂轮是用镍基钎焊料将金刚石焊接在钢轮上，由于采用焊接技术，金刚石与钢轮是一个整体，线速度可达200米/秒，在磨削工作中，金刚石砂轮不会被磨小，也就不会产生大量灰尘。
将金刚石焊接在钢轮上的具体过程如下：
1、清理钢轮基体上的锈蚀污垢，用机械方法去除后丙酮清洗。
2、把镍基Ni-Cr钎料,涂敷在钢轮基体表面。
3、用丙酮对金刚石进行超声清洗后烘干。
4、将金刚石均匀排布在镍基Ni-Cr钎料焊层上
5、在Ar气保护下进行炉中钎焊,采用真空炉钎焊设备进行，工艺参数：真空钎焊5min-10min，钎焊温度1050℃左右。
采用镍基钎焊金刚石的焊接工艺方法，由于选择性镍基Ni-Cr钎料特殊的浸润性和亲和性，从而实现金刚石与基体的牢固结合，钎料在金刚石磨粒间分布均匀，金刚石被熔嵌在钎料，大大提升磨料的把持力和耐磨性。解决了钢轮基体与磨料的界面,金属与非金属间不牢固结合问题，本方案通过镍基钎料碳元素反应实现有效连接，通过表面金属与钎料的匹配和选择、气体介质、工艺参数的选择等技术关键参数，使金刚石与钢轮基体牢固的熔接在一起。
金刚石砂轮在磨削铝、铜、不锈钢等材料时，由于线速度可达200米/秒，在巨大的离心力作用下，铝、铜、不锈钢的碎屑被甩出，不会堵塞金刚石砂轮，这样就可以有效磨削铝、铜、不锈钢等材料，另外，磨削如钛合金这样的硬质材料也成为可能。
本发明以克服现有砂轮机工作时灰尘大,污染环境,效率低等不足，提高效率5-10倍，保护环境，保护劳动者。在完成相同磨削量的情况下，用电量仅为原来的10-20%,节能效果显著。

Claims (8)

1.一种节能环保高速金刚石砂轮机，电机（2）设置在机架（10）上，金刚石砂轮（1）连接在电机（2）的输出轴上，其特征是：金刚石砂轮（1）的外圆面是一个与其轴线成夹角α的锥面；0°＜α≤30°；一个圆心角超过180°的保护环（17）固定在机架上，并位于金刚石砂轮（1）的周向；设置在机架上的两个盖板（3）分别位于金刚石砂轮（1）两端面的侧部，并与保护环的两端面接触；在保护环（17）的下方的两个盖板之间设置有与水平面成一定夹角β的碎屑导流板（16），保护环（17）、碎屑导流板（16）、两个盖板围成了碎屑导流通道；金刚石砂轮（1）未被保护环（17）包围的部分的下部具有设置在机架（10）上的支架（5）。
2.如权利要求1所述的节能环保高速金刚石砂轮机，其特征是：防倾覆槽钢（7）固定在水泥地面（6）上，机架（10）底部通过底脚螺栓（8）连接在防倾覆槽钢（7）和水泥地面（6）上。
3.如权利要求1所述的节能环保高速金刚石砂轮机，其特征是：支架（5）可以上下调节位置地设置在机架（10）上。
4.如权利要求1所述的节能环保高速金刚石砂轮机，其特征是：金刚石砂轮（1）通过双槽锥套（18）连接在电机（2）输出轴上。
5.如权利要求1所述的节能环保高速金刚石砂轮机，其特征是：碎屑导流板（16）与水平面夹角β=50°-54°。
6.如权利要求1所述的节能环保高速金刚石砂轮机，其特征是：碎屑导流通道的下部与风管（9）相通。
7.如权利要求1所述的节能环保高速金刚石砂轮机，其特征是：金刚石砂轮（1）未被保护环（17）包围的部分的上部具有设置在机架（10）上的挡风板（4）。
8.如权利要求1所述的节能环保高速金刚石砂轮机，其特征是：所述金刚石砂轮（1）是用镍基Ni-Cr钎料将金刚石焊接在钢轮上形成的，焊接时采用真空炉在Ar气保护下进行，真空钎焊5min-10min，钎焊温度1050℃左右；金刚石砂轮（1）外圆面的线速度不小于160m/s。
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