CN109648479B - 一种具有除尘散热功能的砂轮 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种具有除尘散热功能的砂轮，包括砂轮主体，在砂轮主体侧面上均布有多个散热进气流道，散热进气流道的轴线与散热通气孔的轴线相交且垂直，散热进气流道的进气方向与砂轮旋转方向一致；在砂轮主体的下端连接有砂轮磨片；砂轮磨片包括环形金属圈连接件和多个弧形磨片，多个弧形磨片通过粘合剂均匀粘接在环形金属圈连接件上，多个弧形磨片间隔分布，且相邻两个弧形磨片之间为排屑凹槽；在排屑凹槽上开有螺栓通孔，通过螺栓将砂轮磨片与砂轮主体连接起来；在砂轮主体外还包裹有除尘罩，通过中心轴与轴承座的配合将除尘罩和砂轮主体组装到一起。该砂轮散热效率高，适用场合广，使用成本低，可以实现对有害粉尘的有效吸附。

Description

一种具有除尘散热功能的砂轮

技术领域

本发明涉及砂轮磨削领域，特别涉及一种具有除尘散热功能的砂轮。

背景技术

目前，磨削加工使用到的砂轮大多为传统的普通滚子砂轮，但滚子砂轮磨削效率低下；采用杯形砂轮进行磨削，磨削接触面积较大，虽然可以提高磨削效率，但由于磨削接触区产热过高，会在工件表面产生较大的温升，严重时会导致工件表面产生裂纹、相变等磨削烧伤。

现有技术中，砂轮结构因为设计不合理，往往会造成散热效果差、成本高等缺点。而现有磨削散热技术中，主流散热方法为采用冷却液的方式，但是这种冷却方式存在一定的局限性，比如受到操作空间以及工位的限制和被磨削工件材料的限制。而且冷却液的使用存在着许多缺点，比如冷却液危害人体，冷却液使用效率低下造成浪费，工业成本增加。

对于非金属材料的磨削，会产生大量有害粉尘，危及工人健康。

申请号为2016100049572的中国专利公开一种主动散热砂轮，缺少进气流道，难以形成空气强迫对流，且造价较高，使用成本较高，当砂轮磨损便需要更换整个砂轮，磨削非金属材料，容易产生粉尘，危及人体健康。

发明内容

针对现有技术的缺陷和不足，本发明拟解决的技术问题是，提供一种具有除尘散热功能的砂轮。该砂轮为可更换磨片式，采用风冷磨削散热结构的杯型砂轮。该砂轮散热效率高，适用场合广，使用成本低，通过安装除尘罩实现有对害粉尘的有效吸附，净化操作环境，保护工人身心健康。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案为：

一种具有除尘散热功能的砂轮，包括砂轮主体、连接机构、吸尘装置，所述砂轮主体具有散热通气孔和中心腔体；该砂轮中心腔体安装有散热风扇，所述散热风扇通过螺栓连接到中心轴上，旋转方向与砂轮旋转方向一致；所述中心轴经过砂轮主体的中心通孔，通过锁紧螺母与砂轮主体配合；所述散热通气孔从砂轮主体的上表面贯穿至中心腔体的通孔，六个散热通气孔均匀分布于砂轮主体中心安装孔的同心圆上；其特征在于：

在砂轮主体侧面上均布有多个散热进气流道，散热进气流道的轴线与散热通气孔的轴线相交且垂直，散热进气流道的进气方向与砂轮旋转方向一致，一个散热进气流道对应一个散热通气孔；在砂轮主体的下端连接有砂轮磨片；砂轮磨片包括环形金属圈连接件和多个弧形磨片，多个弧形磨片通过粘合剂均匀粘接在环形金属圈连接件上，多个弧形磨片间隔分布，且相邻两个弧形磨片之间为排屑凹槽；在排屑凹槽上开有螺栓通孔，通过螺栓将砂轮磨片与砂轮主体连接起来；

在砂轮主体外还包裹有除尘罩，通过中心轴与轴承座的配合将除尘罩和砂轮主体组装到一起，除尘罩一端连接吸尘装置。

一种砂轮用除尘罩，其特征在于，该除尘罩包括吸尘器接口、盖板、除尘罩下板、固定环、毛刷环；盖板和除尘罩下板围成封闭空间，二者之间通过固定环、螺栓固定；盖板的下表面开有环形粉尘流道；除尘罩下板中间有中心通孔，通过安装轴承座与砂轮的中心轴连接，除尘罩下板上开有多个吸尘口，在圆周方向上均匀分布；每个吸尘口均与环形粉尘流道相通；在盖板的上表面设置吸尘器接口，通过吸尘器接口及相应的管道连接吸尘装置，吸尘器接口与环形粉尘流道相通；毛刷环在圆周方向上通过粘结剂与固定环连接在一起，毛刷环将砂轮主体包裹起来，且毛刷环位于吸尘口的外侧。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

1.在同等磨削效率的情况下，在砂轮主体增加散热进气流道、散热排气孔，散热进气流道方向为砂轮的切向方向，更利于吸入空气，在砂轮磨片上增加排屑凹槽，空气被吸入砂轮中心腔体后形成强迫对流换热系统，保证散热的有效性和磨屑排出的及时性。

2.本发明的散热风扇利用磨削中带动砂轮主体转动的中心轴的动能，风扇转动，带动从散热进气流道吸入的空气在砂轮腔体内流动，通过散热排气孔和排屑凹槽实现强迫对流换热，可以有效降低磨削热，节省能源。

3.本发明砂轮利用风冷结构进行自散热，避免使用冷却液冷却造成的环境污染和降低了工件材料限制。利用空气的强迫对流换热，配合散热风扇的使用，散热效果比普通砂轮好。

4.本发明除尘罩设计有环形吸尘流道，吸尘装置的吸尘口不直接与砂轮磨削产生的粉尘接触，而是粉尘经过除尘罩下板的吸尘孔进入到吸尘流道后，在环形流道汇聚后再进入吸尘装置。由于磨削过程中产生的粉尘在圆周方向分布不均，所以在砂轮圆周方向的上侧设置六个吸尘孔，六个吸尘孔吸力大小不同，吸力大的吸尘孔正对粉尘较多的方向，吸力小的吸尘孔正对粉尘少的方向，如此整个圆周方向上的粉尘便于轻松吸附。通过安装除尘罩实现对有害粉尘的有效吸附，净化操作环境，保护工人健康。

5.本发明采用的是负压吸附，使用吸尘装置吸附，这样一是可以更好的除尘，避免扬尘；二是加强了对流换热。除尘罩上面附有毛刷环，阻隔粉尘与外界，保护人体与环境。

6.本发明将除尘与散热功能相结合，为组装式，即磨片和砂轮主体可拆装，当砂轮磨粒磨损后不必报废整个砂轮而只需要更换砂轮磨片，安装方便，长久使用比其他散热砂轮成本低，便于推广。本发明砂轮可根据不同要求，装卡在机械臂，磨床等等上进行加工，使用方便。

附图说明

图1是本发明一种具有除尘散热功能的砂轮一种实施例的整体结构示意图；

图2是本发明一种具有除尘散热功能的砂轮的仰视图；

图3是沿图2中A—A处的剖面侧视结构示意图；

图4是本发明一种具有除尘散热功能的砂轮一种实施例的侧视图；

图5是沿图4中B—B处的剖面仰视结构示意图；

图6是本发明一种具有除尘散热功能的砂轮的砂轮主体的立体结构示意图；

图7是本发明一种具有除尘散热功能的砂轮的砂轮主体的侧视图；

图8是沿图7中C-C的剖面俯视结构示意图；

图9是本发明一种具有除尘散热功能的砂轮的散热风扇的结构示意图；

图10是本发明一种具有除尘散热功能的砂轮的砂轮磨片的结构示意图；

图中：1、盖板；2、吸尘器接口；3、粉尘流道；4、除尘罩下板；5、固定环；6、毛刷环；7、砂轮主体；8、排屑凹槽；9、砂轮磨片；10、散热风扇；11、螺母；12、轴承座；13、锁紧螺母；14、中心轴；15、散热进气流道；16、散热通气孔；17、吸尘口；18、中心腔体；901环形金属圈连接件、902弧形磨片、903螺栓通孔。

具体实施方式

下面结合实施例及附图进一步叙述本发明，但本发明所要求的保护范围并不局限于具体实施例所描述的范围。

本发明提供了一种具有除尘散热功能的砂轮(简称砂轮，参见图1-10)，包括砂轮主体7、连接机构(公知技术)、吸尘装置(公知技术)，所述砂轮主体7具有散热通气孔16、散热进气流道15、中心腔体18；该砂轮中心腔体安装有散热风扇10，所述散热风扇通过螺栓连接到中心轴上，以中心轴转动的动能为动力，旋转方向与砂轮旋转方向一致；所述中心轴14经过砂轮主体的中心通孔，通过锁紧螺母与砂轮主体配合；所述散热通气孔16是从砂轮主体7的上表面贯穿至中心腔体18的通孔，六个散热通气孔16均匀分布于砂轮主体中心安装孔的同心圆上；所述散热进气流道15位于砂轮主体7侧面上，均布六个散热进气流道15，散热进气流道的轴线与散热通气孔的轴线相交且垂直，散热进气流道15的进气方向与砂轮旋转方向一致，一个散热进气流道15对应一个散热通气孔16，便于空气对流散热；散热进气流道15与散热通气孔16的均布布置，使得气流进入砂轮和排出砂轮时可以加强对流换热，使得工件被磨削产生的热量更容易散出；在砂轮主体7的下端连接有砂轮磨片9；砂轮磨片包括环形金属圈连接件901和多个弧形磨片902，多个弧形磨片通过高压粘合剂均匀粘接在环形金属圈连接件上，多个弧形磨片间隔分布，且相邻两个弧形磨片之间为排屑凹槽8；在排屑凹槽上开有螺栓通孔903，通过螺栓将砂轮磨片与砂轮主体连接起来，砂轮磨片为可拆卸更换式磨削片；

在砂轮主体外还包裹有除尘罩，通过中心轴与轴承座的配合将除尘罩和砂轮主体组装到一起，除尘罩一端连接吸尘装置。

所述的除尘罩包括吸尘器接口2、盖板1、除尘罩下板4、固定环5、毛刷环6；盖板1和除尘罩下板4围成封闭空间，二者之间通过固定环、螺栓固定；盖板1的下表面开有环形粉尘流道3，粉尘从吸尘口被吸入到环形粉尘流道3，之后从环形粉尘流道3中经过汇聚到达吸尘器接口。除尘罩盖板上面开有半圆形纵截面的环形槽，用除尘罩下板与盖板相连接之后，盖板与下板中间会形成一个半圆形截面的环形流道。吸尘器的吸尘口通过除尘罩上板的吸尘器接口与环形粉尘流道相接，为起到分流作用，吸尘器接口并不直对着下板的六个吸尘口，这样能将吸力分到下面六个吸尘口之中；除尘罩下板中间有中心通孔，通过安装轴承座与中心轴连接，除尘罩下板上开有六个吸尘口17，在圆周方向上呈360°分布；每个吸尘口均与环形粉尘流道相通；在盖板1的上表面设置吸尘器接口，通过吸尘器接口及相应的管道连接吸尘装置(吸尘装置为公知技术)，吸尘器接口与环形粉尘流道相通；毛刷环在圆周方向上通过粘结剂与固定环连接在一起，毛刷环将砂轮主体包裹起来，且毛刷环位于吸尘口的外侧。

所述中心轴14安装在砂轮主体7的中心通孔上，上端配置有锁紧螺母、轴承座，轴承座与除尘罩配合，当中心轴带动砂轮主体和散热风扇转动的时候，除尘罩静止不动，防止接入的吸尘装置管道发生扭转打结。

所述的散热风扇10安装在砂轮主体7的中心腔体处11，且散热风扇10利用磨削中带动砂轮主体7转动的中心轴的动能转动，从而带动从散热进气流道15吸入的空气在中心腔体18内流动，在工件与砂轮表面进行强迫对流换热。散热通孔16的数量优选为六个，太多的话砂轮强度较差，数量太少不利于散热。

本发明砂轮的进一步特征是，砂轮主体7和砂轮磨片9是通过螺栓连接，磨片通过粘合剂粘结在环形金属圈连接件上，当磨片磨粒磨损后，不需更换整个砂轮而只更换磨片即可。

排屑凹槽8数量为6～8个，凹槽深度与磨片厚度一致，为8mm左右，凹槽数量不能太多或者太少，太多的话会将磨片分割成太多部分，不利于磨削，太少的话则不利于磨屑的排出与对流散热。

本发明砂轮的工作原理和工作流程是：砂轮在磨削过程中，中心轴14带动砂轮旋转，进而带动散热风扇10旋转，从散热进气流道15吸入空气，带动中心腔体18内的气体流动，空气接触工件与砂轮，通过对流换热，将热量带出。带有热量的空气通过散热通气孔16将热空气排出，从而实现与外界空气的气流循环。另外磨削产生的磨屑通过排屑凹槽进行排出，磨屑也会带走一部分热量，通过排屑凹槽8排出后减少砂轮内腔的热量积聚，同时也会为气流的流动腾出空间。所述除尘罩包裹在砂轮主体之外，通过中心轴与轴承座的配合将除尘罩和砂轮主体组装到一起，除尘罩的盖板设置有吸尘器接口2，方便与吸尘装置相连，内部设置环形粉尘流道3，除尘罩下板设置有六个均布的吸尘口，与环形粉尘流道相通；在磨削产生粉尘后，毛刷环6将砂轮磨削过程中产生的粉尘与外界隔离开来，粉尘通过除尘罩下板吸尘口17进入环形粉尘流道，经汇聚到吸尘器接口2，通过吸尘器接口及相应管道进入到吸尘装置中。当砂轮磨片的磨粒磨损后，不需更换整个砂轮而只更换磨片即可，具体做法是将排屑凹槽处的6个螺栓松开，此时磨片便可轻松取下，更换的磨片通过螺栓连接在砂轮主体7上。

实施例1

本实施例具有除尘散热功能的砂轮包括砂轮主体、砂轮磨片、散热风扇、中心轴、除尘罩、吸尘装置(公知技术)。所述砂轮主体设计有中心腔体、中心通孔、散热进气流道、散热排气孔；所述散热进气流道15位于砂轮主体7侧面上，均布六个散热进气流道15，散热进气流道的轴线与散热通气孔的轴线相交且垂直，散热进气流道15的进气方向与砂轮旋转方向一致，一个散热进气流道15对应一个散热通气孔16；所述砂轮磨片在砂轮主体之下，通过螺栓连接到砂轮主体上，所述砂轮磨片具有以圆心为中心成辐射状态分布的排屑凹槽，为可拆卸更换式磨削片；该砂轮中心腔体安装有散热风扇，所述散热风扇通过螺栓连接到中心轴上，以中心轴转动的动能为动力，旋转方向与砂轮旋转方向一致；所述中心轴经过砂轮主体的中心通孔，通过锁紧螺母与砂轮主体配合；所述除尘罩包裹在砂轮主体之外，通过中心轴与轴承座的配合将除尘罩和砂轮主体组装到一起。所述的除尘罩包含吸尘器接口、盖板、除尘罩下板、固定环、毛刷环；盖板与固定环通过螺栓连接分别固定在除尘罩下板上表面与下表面；盖板下表面开有环形粉尘流道，吸入的粉尘从流道入口汇聚到流道出口；除尘罩下板中间设计有中心通孔，通过安装轴承座与中心轴连接，除尘罩下板开有六个个吸尘孔，在圆周方向上呈360°分布，吸尘口与环形粉尘流道相通；吸尘器接口下端插入到盖板上表面的出尘口，上端与吸尘装置相连；毛刷环在圆周方向上通过粘结剂与固定环连接。

本实施例的所述散热风扇10的扇叶为6个，并且在砂轮中心腔体18内以安装中心孔为中心均匀分布，排屑凹槽的数量为6个。

本发明未述及之处适用于现有技术。

上面结合附图对本发明的实施例做了详细说明，但是本发明并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出的各种变化，所属技术领域的技术人员从上述的构思出发，不经创造性的劳动，所作出的种种变换，也应视为本申请权利要求的保护范围。

Claims (5)

1.一种具有除尘散热功能的砂轮，包括砂轮主体、连接机构、吸尘装置，所述砂轮主体具有散热通气孔和中心腔体；该砂轮中心腔体安装有散热风扇，所述散热风扇通过螺栓连接到中心轴上，旋转方向与砂轮旋转方向一致；所述中心轴经过砂轮主体的中心通孔，通过锁紧螺母与砂轮主体配合；所述散热通气孔为从砂轮主体的上表面贯穿至中心腔体的通孔，六个散热通气孔均匀分布于砂轮主体中心安装孔的同心圆上；其特征在于：

在砂轮主体侧面上均布有多个散热进气流道，散热进气流道的轴线与散热通气孔的轴线相交且垂直，散热进气流道的进气方向与砂轮旋转方向一致，一个散热进气流道对应一个散热通气孔；在砂轮主体的下端连接有砂轮磨片；砂轮磨片包括环形金属圈连接件和多个弧形磨片，多个弧形磨片通过粘合剂均匀粘接在环形金属圈连接件上，多个弧形磨片间隔分布，且相邻两个弧形磨片之间为排屑凹槽；在排屑凹槽上开有螺栓通孔，通过螺栓将砂轮磨片与砂轮主体连接起来；

在砂轮主体外还包裹有除尘罩，通过中心轴与轴承座的配合将除尘罩和砂轮主体组装到一起，除尘罩一端连接吸尘装置。

2.根据权利要求1所述的具有除尘散热功能的砂轮，其特征在于，所述的除尘罩包括吸尘器接口、盖板、除尘罩下板、固定环、毛刷环；盖板和除尘罩下板围成封闭空间，二者之间通过固定环、螺栓固定；盖板的下表面开有环形粉尘流道；除尘罩下板中间有中心通孔，通过安装轴承座与中心轴连接，除尘罩下板上开有多个吸尘口，在圆周方向上呈均匀分布；每个吸尘口均与环形粉尘流道相通；在盖板的上表面设置吸尘器接口，通过吸尘器接口及相应的管道连接吸尘装置，吸尘器接口与环形粉尘流道相通；毛刷环在圆周方向上通过粘结剂与固定环连接在一起，毛刷环将砂轮主体包裹起来，且毛刷环位于吸尘口的外侧。

3.根据权利要求2所述的具有除尘散热功能的砂轮，其特征在于，环形粉尘流道的纵截面为半圆形。

4.根据权利要求1所述的具有除尘散热功能的砂轮，其特征在于，砂轮主体和砂轮磨片通过螺栓连接。

5.根据权利要求1所述的具有除尘散热功能的砂轮，其特征在于，排屑凹槽数量为6～8个，凹槽深度与磨片厚度一致。

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