CN112045577A - 一种自动散热砂轮及自动散热方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自动散热砂轮，涉及砂轮磨削技术领域，包括：进气口、气压腔、活塞、配重块、注气口、散热腔。通过在砂轮基体中设置可沿气压腔活动的配重块与活塞，使得在砂轮进行旋转打磨时，砂轮基体产生的离心力(和打磨产生的振动力)能够与伸缩弹簧的作用力形成配合推动活塞进行吸气压缩气的伸缩活动，进而对散热腔中的振动膜进行空气冲击，同时对砂轮基体中心孔处的部件进行散热，之后在振动膜在自身弹性作用力下大幅度振动，对上散热腔与下散热腔的空气进行反复振动，使得上散热腔与下散热腔的空气快速流动，实现进而对上散热腔上的砂轮中心孔区域与下散热腔的磨削层进行快速散热。

Description

一种自动散热砂轮及自动散热方法

技术领域

本发明涉及砂轮磨削技术领域，特别涉及一种自动散热砂轮。

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。

并且对曲面工件打磨抛光时，工作原理为将砂轮置于曲面工件外并与曲面工件外表面贴合，再由摆杆带动砂轮移动以实现抛光。然而在用摆杆驱动砂轮的过程中砂轮运转较为不稳定，导致砂轮加工过程中，其中心连接处造成散热困难，加剧砂轮加工的不稳定性，进而使曲面工件的尺寸精度及表面粗糙度难以控制，严重影响曲面工件的生产质量。

因此，现有砂轮结构因为设计不合理，往往会造成散热效果差，影响加工质量。

发明内容

本发明目的之一是解决现有技术中砂轮结构难以对磨削接触区和砂轮中心连接处进行散热的问题。

本发明目的之二是提供一种自动散热方法。

为达到上述目的之一，本发明采用以下技术方案：一种自动散热砂轮，包括砂轮基体、连接层、磨削层，所述磨削层通过连接层固定在所述砂轮基体上，其特征在于，所述砂轮基体底部具有内凹的散热腔，所述砂轮基体上用于连接动力装置的中心孔贯穿所述散热腔，所述砂轮基体还具有：进气口、气压腔、上挡板、第一偏置弹簧、活塞、配重块、伸缩弹簧、注气口、下挡板、第二偏置弹簧。

所述进气口位于所述砂轮基体上表面，所述气压腔连通上端所述进气口。活动连接在所述气压腔上端的所述上挡板封堵住所述进气口，所述第一偏置弹簧设置在所述上挡板上。

所述活塞设置在所述气压腔中，所述配重块连接所述活塞，所述伸缩弹簧安装在所述气压腔中，所述伸缩弹簧连接所述配重块。

所述注气口连通所述气压腔与所述散热腔，活动连接在所述注气口下端的所述下挡板封堵住所述气压腔与所述散热腔的连通，所述第二偏置弹簧设置在所述下挡板上。

所述自动散热砂轮还包括振动膜，具有弹性的所述振动膜设置在所述散热腔中，将所述散热腔分割成上散热腔与下散热腔。

在上述技术方案中，本发明实施例在使用时，通过动力装置带动砂轮基体以砂轮基体上的磨削层对工件进行旋转打磨，砂轮基体在打磨旋转过程中通过离心力与振动力甩动配重块，并在伸缩弹簧的作用下，使得配重块带动活塞在气压腔中进行伸缩滑动。

在活塞沿气压腔进行回缩活动时，气压腔产生负压，促使气压腔上端的上挡板向下旋转，打开进气口与气压腔的连通，使得空气从进气口进入气压腔，而气压腔下端注气口上的下挡板则被注气口阻挡，无法进行向上转动。

之后在活塞沿气压腔进行伸出活动时，气压腔的空气被挤压压缩，此时气压腔上端的上挡板被阻挡，无法进行向上转动，而气压腔下端注气口上的下挡板则在空气的推动下向下转动，打开气压腔与上散热腔的连通，使得被压缩后的空气快速在上散热腔扩散，对上散热腔上的中心孔部分散热，并对上散热腔下的振动膜进行冲击，使得具有弹性的振动膜大幅度摆动，进而对上散热腔与下散热腔的空气进行反复振动，使得上散热腔与下散热腔的空气快速流动，进而对上散热腔上的砂轮中心孔与砂轮基体下磨削层进行散热。

进一步地，在本发明实施例中，所述动力装置的主轴与所述砂轮基体上的中心孔相连。

进一步地，在本发明实施例中，所述气压腔径向分布在所述砂轮基体内，每个所述气压腔中的所述配重块重量不一。

进一步地，在本发明实施例中，所述砂轮基体上的中心孔设有用于与所述动力装置螺纹连接的内螺纹，该内螺纹上具有竖直的内凹的散热槽，使得所述中心孔与所述动力装置连接后，该散热槽能与外界和上散热腔连通，并进行换热。

更进一步地，在本发明实施例中，所述散热槽侧端具有倾斜导槽。

在上散热腔流动空气顺着中心孔侧的导槽进入中心孔的散热槽中，裹挟中心孔与动力装置主轴之间产生的热量向上流动，流向外界。

进一步地，在本发明实施例中，所述自动散热砂轮还包括加强盘，所述加强盘固定连接所述砂轮基体与所述动力装置，所述加强盘上具有与外界和所述进气口连通的接合孔。

进一步地，在本发明实施例中，所述磨削层之间具有排屑口。

进一步地，在本发明实施例中，所述注气口与所述上散热腔连通。

进一步地，在本发明实施例中，所述上散热腔侧端设有可滑动的定位块，所述定位块径向分布在所述上散热腔侧端，所述定位块与所述上散热腔之间设有压力弹簧，该定位块下设有能够使所述上散热腔与下散热腔连通的散热孔，所述定位块封堵住所述散热孔。

在振动膜受到被压缩的空气冲击时，此时的振动膜向下凹陷，并拉动定位块向上散热腔的中心滑动，此时的压力弹簧被拉伸，同时散热孔被打开，使得上散热腔与散热孔连通，继而使得上散热腔中的高压空气顺着散热孔向下散热腔流动，对下散热腔进行散热，加强散热效果。之后当振动膜未受到空气冲击时，定位块被压力弹簧拉回复位，重新堵住散热孔，避免下散热腔侧磨削层打磨产生的灰尘顺着散热孔进入上散热腔，影响砂轮运行。

本发明的有益效果是：

本发明通过在砂轮基体中设置可沿气压腔活动的配重块与活塞，使得在砂轮进行旋转打磨时，砂轮基体产生的离心力(和打磨产生的振动力)能够与伸缩弹簧的作用力形成配合推动活塞进行吸气压缩气的伸缩活动，进而对散热腔中的振动膜进行空气冲击，同时对砂轮基体中心孔处的部件进行散热，之后在振动膜在自身弹性作用力下大幅度振动后，对上散热腔与下散热腔的空气进行反复振动，使得上散热腔与下散热腔的空气快速流动，实现进而对上散热腔上的砂轮中心孔区域与下散热腔的磨削层进行快速散热。

为达到上述目的之二，本发明采用以下技术方案：一种自动散热方法，包括以下步骤：

在砂轮基体中设置自由活动的配重块，配重上连接有活塞，通过动力装置带动砂轮基体以砂轮基体上的磨削层对工件进行旋转打磨，砂轮基体在打磨旋转过程中通过离心力与振动力甩动配重块，并在伸缩弹簧的作用下，使得配重块带动活塞在气压腔中进行伸缩滑动；

在活塞沿气压腔进行回缩活动时，气压腔产生负压，促使气压腔上端的上挡板向下旋转，打开进气口与气压腔的连通，使得空气从进气口进入气压腔，而气压腔下端注气口上的下挡板则被注气口阻挡，无法进行向上转动；

之后在活塞沿气压腔进行伸出活动时，气压腔的空气被挤压压缩，此时气压腔上端的上挡板被阻挡，无法进行向上转动，而气压腔下端注气口上的下挡板则在空气的推动下向下转动，打开气压腔与上散热腔的连通，使得被压缩后的空气快速在上散热腔扩散，对上散热腔上的中心孔部分散热，并对上散热腔下的振动膜进行冲击，使得具有弹性的振动膜大幅度摆动，进而对上散热腔与下散热腔的空气进行反复振动，使得上散热腔与下散热腔的空气快速流动，进而对上散热腔上的砂轮中心孔与砂轮基体下磨削层进行散热。

进一步地，在本发明实施例中，在上散热腔流动空气顺着中心孔侧的导槽进入中心孔的散热槽中，裹挟中心孔与动力装置主轴之间产生的热量向上流动，流向外界。

附图说明

图1为本发明实施例自动散热砂轮的立体示意图。

图2为本发明实施例自动散热砂轮的仰视示意图。

图3为本发明实施例自动散热砂轮的俯视示意图。

图4为本发明实施例自动散热砂轮的平面结构示意图。

图5为本发明实施例自动散热砂轮的俯视结构示意图。

图6为图4的A局部放大图。

图7为本发明实施例自动散热砂轮的第一运动效果示意图。

图8为本发明实施例自动散热砂轮的第二运动效果示意图。

图9为本发明实施例自动散热砂轮的第三运动效果示意图。

图10为本发明实施例自动散热砂轮的另一俯视结构示意图。

附图中

10、砂轮基体 11、进气口 111、上挡板

112、第一偏置弹簧 12、气压腔 13、活塞

14、配重块 15、伸缩弹簧 16、注气口

161、下挡板 162、第二偏置弹簧 17、上散热腔

171、散热孔 18、下散热腔 19、散热槽

191、导槽

20、连接层 30、磨削层 31、排屑口

40、振动膜 41、定位块 42、压力弹簧

50、加强盘 51、接合孔

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案进行清楚、完整地描述，及优点更加清楚明白，以下结合附图对本发明实施例进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，仅仅用以解释本发明实施例，并不用于限定本发明实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“中”“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“顶”、“底”、“侧”、“竖直”、“水平”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“一”、“第一”、“第二”、“第三”、“第四”、“第五”、“第六”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

出于简明和说明的目的，实施例的原理主要通过参考例子来描述。在以下描述中，很多具体细节被提出用以提供对实施例的彻底理解。然而明显的是。对于本领域普通技术人员，这些实施例在实践中可以不限于这些具体细节。在一些实例中，没有详细地描述公知自动散热方法和结构，以避免无必要地使这些实施例变得难以理解。另外，所有实施例可以互相结合使用。

实施例一：

一种自动散热砂轮，如图1-4所示，包括砂轮基体10、连接层20、磨削层30，磨削层30通过连接层20固定在砂轮基体10上，其中，磨削层30之间具有排屑口31，砂轮基体10底部具有内凹的散热腔，砂轮基体10上用于连接动力装置的中心孔贯穿散热腔，动力装置的主轴与砂轮基体10上的中心孔相连，砂轮基体10上的中心孔设有用于与动力装置螺纹连接的内螺纹，该内螺纹上具有竖直的内凹的散热槽19，散热槽19侧端具有倾斜导槽191，使得中心孔与动力装置连接后，该导槽191能与外界和上散热腔17连通，并进行换热。

在上散热腔17流动空气能够顺着中心孔侧的导槽191进入中心孔的散热槽19中，裹挟中心孔与动力装置主轴之间产生的热量向上流动，流向外界。

如图4所示，砂轮基体10还具有：进气口11、气压腔12、上挡板111、第一偏置弹簧112、活塞13、配重块14、伸缩弹簧15、注气口16、下挡板161、第二偏置弹簧162。

如图5、6所示，进气口11位于砂轮基体10上表面，气压腔12连通上端进气口11。活动连接在气压腔12上端的上挡板111封堵住进气口11，第一偏置弹簧112设置在上挡板111上。

活塞13设置在气压腔12中，配重块14连接活塞13，伸缩弹簧15安装在气压腔12中，伸缩弹簧15连接配重块14。气压腔12径向分布在砂轮基体10内，每个气压腔12中的配重块14重量不一。

如图4、6所示，注气口16连通气压腔12与散热腔，活动连接在注气口16下端的下挡板161封堵住气压腔12与散热腔的连通，第二偏置弹簧162设置在下挡板161上。

如图4所示，自动散热砂轮还包括振动膜40，具有弹性的振动膜40设置在散热腔中，将散热腔分割成上散热腔17与下散热腔18。注气口16与上散热腔17连通。

如图3、4所示，自动散热砂轮还包括加强盘50，加强盘50固定连接砂轮基体10与动力装置，加强盘50上具有与外界和进气口11连通的接合孔51。

实施步骤：如图7-9所示，通过动力装置带动砂轮基体10以砂轮基体10上的磨削层30对工件进行旋转打磨，砂轮基体10在打磨旋转过程中通过离心力与振动力甩动配重块14，并在伸缩弹簧15的作用下，使得配重块14带动活塞13在气压腔12中进行伸缩滑动。

在活塞13沿气压腔12进行回缩活动时，气压腔12产生负压，促使气压腔12上端的上挡板111向下旋转，打开进气口11与气压腔12的连通，使得空气从进气口11进入气压腔12，而气压腔12下端注气口16上的下挡板161则被注气口16阻挡，无法进行向上转动。

之后在活塞13沿气压腔12进行伸出活动时，气压腔12的空气被挤压压缩，此时气压腔12上端的上挡板111被阻挡，无法进行向上转动，而气压腔12下端注气口16上的下挡板161则在空气的推动下向下转动，打开气压腔12与上散热腔17的连通，使得被压缩后的空气快速在上散热腔17扩散，对上散热腔17上的中心孔部分散热，并对上散热腔17下的振动膜40进行冲击，使得具有弹性的振动膜40大幅度摆动，进而对上散热腔17与下散热腔18的空气进行反复振动，使得上散热腔17与下散热腔18的空气快速流动，进而对上散热腔17上的砂轮中心孔与下散热腔18的磨削层30进行散热。

本发明通过在砂轮基体10中设置可沿气压腔12活动的配重块14与活塞13，使得在砂轮进行旋转打磨时，砂轮基体10产生的离心力(和打磨产生的振动力)能够与伸缩弹簧15的作用力形成配合推动活塞13进行吸气压缩气的伸缩活动，进而对散热腔中的振动膜40进行空气冲击，同时对砂轮基体10中心孔处的部件进行散热，之后在振动膜40在自身弹性作用力下大幅度振动，对上散热腔17与下散热腔18的空气进行反复振动，使得上散热腔17与下散热腔18的空气快速流动，实现进而对上散热腔17上的砂轮中心孔区域与下散热腔18的磨削层30进行快速散热。

实施例二：

一种自动散热砂轮，具有与实施例一相同的特征结构，其中，如图10所示，上散热腔17侧端设有可滑动的定位块41，定位块41径向分布在上散热腔17侧端，定位块41与上散热腔17之间设有压力弹簧42，该定位块41下设有能够使上散热腔17与下散热腔18连通的散热孔171，定位块41封堵住散热孔171。

如图8所示，在振动膜40受到被压缩的空气冲击时，此时的振动膜40向下凹陷，并拉动定位块41向上散热腔17的中心滑动，此时的压力弹簧42被拉伸，同时散热孔171被打开，使得上散热腔17与散热孔171连通，继而使得上散热腔17中的高压空气顺着散热孔171向下散热腔18流动，对下散热腔18进行散热，加强散热效果。之后当振动膜40未受到空气冲击时，定位块41被压力弹簧42拉回复位，重新堵住散热孔171，避免下散热腔18侧磨削层30打磨产生的灰尘顺着散热孔171进入上散热腔17，影响砂轮运行。

实施例三：

一种自动散热方法，包括以下步骤：

在砂轮基体10中设置自由活动的配重块14，配重上连接有活塞13，通过动力装置带动砂轮基体10以砂轮基体10上的磨削层30对工件进行旋转打磨，砂轮基体10在打磨旋转过程中通过离心力与振动力甩动配重块14，并在伸缩弹簧15的作用下，使得配重块14带动活塞13在气压腔12中进行伸缩滑动；

在活塞13沿气压腔12进行回缩活动时，气压腔12产生负压，促使气压腔12上端的上挡板111向下旋转，打开进气口11与气压腔12的连通，使得空气从进气口11进入气压腔12，而气压腔12下端注气口16上的下挡板161则被注气口16阻挡，无法进行向上转动；

之后在活塞13沿气压腔12进行伸出活动时，气压腔12的空气被挤压压缩，此时气压腔12上端的上挡板111被阻挡，无法进行向上转动，而气压腔12下端注气口16上的下挡板161则在空气的推动下向下转动，打开气压腔12与上散热腔17的连通，使得被压缩后的空气快速在上散热腔17扩散，对上散热腔17上的中心孔部分散热，并对上散热腔17下的振动膜40进行冲击，使得具有弹性的振动膜40大幅度摆动，进而对上散热腔17与下散热腔18的空气进行反复振动，使得上散热腔17与下散热腔18的空气快速流动，进而对上散热腔17上的砂轮中心孔与砂轮基体10下磨削层30进行散热。

在上散热腔17流动空气顺着中心孔侧的导槽191进入中心孔的散热槽19中，裹挟中心孔与动力装置主轴之间产生的热量向上流动，流向外界。

尽管上面对本发明说明性的具体实施方式进行了描述，以便于本技术领域的技术人员能够理解本发明，但是本发明不仅限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员而言，只要各种变化只要在所附的权利要求限定和确定的本发明精神和范围内，一切利用本发明构思的发明创造均在保护之列。

Claims (10)

1.一种自动散热砂轮，包括砂轮基体、连接层、磨削层，所述磨削层通过连接层固定在所述砂轮基体上，其特征在于，所述砂轮基体底部具有内凹的散热腔，所述砂轮基体上用于连接动力装置的中心孔贯穿所述散热腔，所述砂轮基体还具有：

进气口，所述进气口位于所述砂轮基体上表面；

气压腔，所述气压腔连通上端所述进气口；

上挡板，活动连接在所述气压腔上端的所述上挡板封堵住所述进气口；

第一偏置弹簧，所述第一偏置弹簧设置在所述上挡板上；

活塞，所述活塞设置在所述气压腔中；

配重块，所述配重块连接所述活塞；

伸缩弹簧，所述伸缩弹簧安装在所述气压腔中，所述伸缩弹簧连接所述配重块；

注气口，所述注气口连通所述气压腔与所述散热腔；

下挡板，活动连接在所述注气口下端的所述下挡板封堵住所述气压腔与所述散热腔的连通；

第二偏置弹簧，所述第二偏置弹簧设置在所述下挡板上；

所述自动散热砂轮还包括：

振动膜，具有弹性的所述振动膜设置在所述散热腔中，将所述散热腔分割成上散热腔与下散热腔。

2.根据权利要求1所述自动散热砂轮，其中，所述动力装置的主轴与所述砂轮基体上的中心孔相连。

3.根据权利要求1所述自动散热砂轮，其中，所述气压腔径向分布在所述砂轮基体内，每个所述气压腔中的所述配重块重量不一。

4.根据权利要求1所述自动散热砂轮，其中，所述砂轮基体上的中心孔设有用于与所述动力装置螺纹连接的内螺纹，该内螺纹上具有竖直的内凹的散热槽，使得所述中心孔与所述动力装置连接后，该散热槽能与外界和上散热腔连通，并进行换热。

5.根据权利要求4所述自动散热砂轮，其中，所述散热槽侧端具有倾斜导槽。

6.根据权利要求1所述自动散热砂轮，其中，所述自动散热砂轮还包括：

加强盘，所述加强盘固定连接所述砂轮基体与所述动力装置，所述加强盘上具有与外界和所述进气口连通的接合孔。

7.根据权利要求1所述自动散热砂轮，其中，所述磨削层之间具有排屑口。

8.根据权利要求1所述自动散热砂轮，其中，所述注气口与所述上散热腔连通。

9.一种自动散热方法，其中，包括以下步骤：

在砂轮基体中设置自由活动的配重块，配重上连接有活塞，通过动力装置带动砂轮基体以砂轮基体上的磨削层对工件进行旋转打磨，砂轮基体在打磨旋转过程中通过离心力与振动力甩动配重块，并在伸缩弹簧的作用下，使得配重块带动活塞在气压腔中进行伸缩滑动；

在活塞沿气压腔进行回缩活动时，气压腔产生负压，促使气压腔上端的上挡板向下旋转，打开进气口与气压腔的连通，使得空气从进气口进入气压腔，而气压腔下端注气口上的下挡板则被注气口阻挡，无法进行向上转动；

之后在活塞沿气压腔进行伸出活动时，气压腔的空气被挤压压缩，此时气压腔上端的上挡板被阻挡，无法进行向上转动，而气压腔下端注气口上的下挡板则在空气的推动下向下转动，打开气压腔与上散热腔的连通，使得被压缩后的空气快速在上散热腔扩散，对上散热腔上的中心孔部分散热，并对上散热腔下的振动膜进行冲击，使得具有弹性的振动膜大幅度摆动，进而对上散热腔与下散热腔的空气进行反复振动，使得上散热腔与下散热腔的空气快速流动，进而对上散热腔上的砂轮中心孔与砂轮基体下磨削层进行散热。

10.根据权利要求9所述自动散热方法，其中，在上散热腔流动空气顺着中心孔侧的导槽进入中心孔的散热槽中，裹挟中心孔与动力装置主轴之间产生的热量向上流动，流向外界。

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