CN114346923A - 一种提高冷却率的外圆面供水砂轮 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种提高冷却率的外圆面供水砂轮，包括砂轮本体、蓄水通道、集水盘和多个叶片；砂轮本体的底端外周的环端面为磨削层，蓄水通道周向开设在砂轮本体的外圆面上将冷却水从砂轮本体顶端引流至底端，集水盘可拆卸连接在砂轮本体的底端并将流至底端的雾化状的冷却水汇聚，在离心力作用下引流至磨削层处；蓄水通道沿砂轮本体的侧壁与集水盘之间形成喇叭状的倾斜通道；多个叶片周向且间隔的设置在蓄水通道内且位于集水盘的上方。本发明能够解决砂轮与外接装置之间存在狭缝区无法将冷却水打入内腔来冷却磨削层的问题，实现了外冷转化为内冷模式，冷却效果相比外冷模式大大提高，有利于实施提高转速、提高工效、提高质量的磨削工艺。

Description

一种提高冷却率的外圆面供水砂轮

技术领域

本发明涉及砂轮工具技术领域，具体涉及一种提高冷却率的外圆面供水砂轮。

背景技术

现有技术的金刚石杯形轮、碟形轮，其工作部位为端面和外圆面，该类端面磨具，在主轴无内冷供水结构时，采用外冷方式冷却。端面磨具工作时，若内径被工件遮挡而无法将水打入内腔时，仅靠外径供水，端面磨具的端面工作面受冷却水作用极小，且越靠近内径的部分，冷却效果越差，通常采用如下方法改善：

1、在端面磨具圆周面上开贯通内外径的水槽，然后将冷却水射向水槽，经水槽进入到内腔，再经内壁受离心力作用，流经磨具端面，实现端面冷却，这种方式在低转速时，有一定效果，当高转速时，进入的水量极小，并且磨具的环宽越大，进入的水量越小。

2、在端面磨具工作端面背对的基体端面上开贯通到内腔的水槽，然后将水射向水槽，经水槽进入到内腔，再经内壁受离心力作用，流经磨具端面，实现端面冷却，效果比较好，如专利“一种用于磨削工具的外转内冷式机构(ZL201921429751.X)”,但该方法得以实施，需要有足够的空间用以安装供水通道。现实中，经常出现有空间不足以安装供水管使其水口对着水槽轴向直射的情况，当电机法兰Φ1和端面磨具内径φ尺寸接近，而b值较小时，供水管难以安置，并且在b的狭缝区域，气流屏障的强度和径向厚度很大，水从狭缝射入时，极易被气流作用为雾化态，采用该专利的方法，供水难以束流态的轴向进入磨具内腔，进水量少，效果大打折扣；再如专利“一种提高冷却水利用率的结构(ZL202020813767.7)”，但该方法在供水管水口无法轴向正对着磨轮进水口而只是平行b狭缝区侧向注水，尤其在进水通道为竖直且无蓄水区时，进水量依然较少，效果不佳。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种提高冷却率的外圆面供水砂轮。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种提高冷却率的外圆面供水砂轮，包括砂轮本体、蓄水通道、集水盘和多个叶片；

所述蓄水通道环绕一周的设置在沿所述砂轮本体内部，且沿所述砂轮本体的轴向延伸，将所述砂轮本体分为内环基体和外环基体；

所述内环基体的顶端中心处设有用于连接主轴法兰的连接通孔，所述内环基体的底端开设敞口区域，所述外环基体的底端的环端面为磨削层；

所述外环基体的顶端高度低于所述内环基体的顶端，所述外环基体顶端与所述内环基体之间设有供冷却水进入的缝隙，所述蓄水通道的顶端敞口且与所述缝隙连通，所述蓄水通道的内部上下贯通形成将冷却水从顶端敞口处导流至所述砂轮本体底端的通道；

所述集水盘为环形盘状，所述集水盘与所述砂轮本体共轴线并位于所述蓄水通道的底端，且所述集水盘的一端安装在所述内环基体的底端，所述集水盘的另一端向外侧延伸并与所述外环基体之间留有将流至底端处的冷却水导向所述磨削层的环形间隙；

所述蓄水通道沿所述内环基体的外侧壁和所述外环基体的内侧壁形成喇叭状的倾斜通道；

多个所述叶片沿周向间隔设置在所述蓄水通道内且位于所述集水盘的上方。

本发明的有益效果是：能够解决砂轮与外接装置(如主轴法兰)之间存在狭缝区无法将冷却水打入内腔来冷却磨削层的问题，在砂轮本体上开设蓄水通道，通过蓄水通道将冷却水从砂轮本体顶端引流至底端，蓄水通道狭缝式供水的效果明显优于不设置蓄水通道的情况，并通过集水盘将流至底端的雾化状的冷却水汇聚，在离心力作用下引流至磨削层处，防止冷却水从底部直接穿越，实现了外冷转化为内冷模式，冷却效果相比外冷模式大大提高，有利于实施提高转速、提高工效、提高质量的磨削工艺；叶片设置在集水盘的上方、蓄水通道蓄水区域的下方，有效降低叶片造成供给水的雾化态比例，有利于束流态的水进入端面砂轮的内腔。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步，所述蓄水通道沿所述内环基体的外侧壁和所述外环基体的内侧壁与所述集水盘之间的夹角为θ，所述0°＜θ＜90°。

采用上述进一步方案的有益效果是：使得进入蓄水区的水在离心力的作用下，有轴向向端面磨具内腔方向的分力作用，加大冷却水进入到端面磨具内腔是流速和流量。

进一步，所述集水盘通过螺钉可拆卸的安装在所述内环基体的底端。

进一步，所述叶片横跨在所述内环基体和所述外环基体之间并内外侧分别与所述内环基体和所述外环基体固定连接。

进一步，多个所述叶片均以加工旋转方向由一侧向另一侧倾斜，且多个所述叶片的倾斜方向及角度相同，形成涡轮状。

采用上述进一步方案的有益效果是：多个叶片产生推力将注入的冷却水吸入蓄水通道内，增加了蓄水量。

进一步，所述砂轮本体为杯形轮或碟形轮。

进一步，当所述砂轮本体为碟形轮时，所述外环基体包括由顶端至底端直径逐渐增大的挡水层、基座层和所述磨削层，所述挡水层、所述基座层和所述磨削层之间通过螺纹相互连接。

采用上述进一步方案的有益效果是：将碟形轮的外环基体分为多层，能够利于砂轮整体的生产加工。

附图说明

图1为本发明实施例提供的砂轮本体为杯形轮的示意图；

图2为本发明实施例提供的砂轮本体为杯形轮的剖视图；

图3为本发明实施例提供的砂轮本体为碟形轮的示意图；

图4为本发明实施例提供的砂轮本体为碟形轮的剖视图之一

图5为本发明实施例提供的砂轮本体为碟形轮的剖视图之二。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、砂轮本体；101、磨削层；102、内环基体；103、外环基体；

2、蓄水通道；

3、集水盘；

4、叶片；

5、主轴法兰；501、连接通孔；

6、螺钉。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

实施例1：

如图1-5所示，一种提高冷却率的外圆面供水砂轮，其特征在于，包括砂轮本体1、蓄水通道2、集水盘3和多个叶片4；

所述蓄水通道2环绕一周的设置在所述砂轮本体1内部，且沿所述砂轮本体1的轴向延伸，将所述砂轮本体1分为内环基体102和外环基体103；

所述内环基体102的顶端中心处设有用于连接主轴法兰5的连接通孔501，所述内环基体102的底端开设敞口区域，所述外环基体103的底端的环端面为磨削层101；

所述外环基体103的顶端高度低于所述内环基体102的顶端，所述外环基体103顶端与所述内环基体102之间设有供冷却水进入的缝隙，所述蓄水通道2的顶端敞口且与所述缝隙连通，所述蓄水通道2的内部上下贯通形成将冷却水从顶端敞口处导流至所述砂轮本体1底端的通道；

所述集水盘3为环形盘状，所述集水盘3与所述砂轮本体1共轴线并位于所述蓄水通道2的底端，且所述集水盘3的一端安装在所述内环基体102的底端，所述集水盘3的另一端向外侧延伸并与所述外环基体103之间留有将流至底端处的冷却水导向所述磨削层101的环形间隙；

所述蓄水通道2沿所述内环基体102的外侧壁和所述外环基体103的内侧壁形成喇叭状的倾斜通道；

多个所述叶片4沿周向间隔设置在所述蓄水通道2内且位于所述集水盘3的上方。

应理解地，蓄水通道2的上端部分即叶片之上部分，形成蓄水区域。

上述实施例中，能够解决砂轮与外接装置(如主轴法兰)之间存在狭缝区无法将冷却水打入内腔来冷却磨削层的问题，在砂轮本体1上开设蓄水通道2，通过蓄水通道2将冷却水从砂轮本体1顶端引流至底端，蓄水通道2狭缝式供水的效果明显优于不设置蓄水通道的情况，并通过集水盘3流至底端的雾化状的冷却水汇聚，在离心力作用下引流至磨削层101处，防止冷却水从底部直接穿越，实现了外冷转化为内冷模式，冷却效果相比外冷模式大大提高，有利于实施提高转速、提高工效、提高质量的磨削工艺；叶片4设置在集水盘3的上方、蓄水通道2蓄水区域的下方，有效降低叶片造成供给水的雾化态比例，有利于束流态的水进入端面砂轮的内腔。

图2或图4箭头为进水方向，b为内环基体102的顶端与主轴法兰5底部之间的缝隙，通过缝隙b打入冷却水至蓄水通道2内。

上述实施例中，蓄水通道2将砂轮本体1分割为内环基体102和外环基体103，即蓄水通道2位于内环基体102和外环基体103之间，形成狭缝式供水，相比于现有技术外冷模式，实现了外冷转化为内冷模式，冷却效果相比外冷模式大大提高，集水盘3的设置增加了到达磨削层101的冷却水水量，提高冷却率。

在实施例1的基础上，实施例2：

如图2或图4所示，所述蓄水通道2沿所述内环基体102的外侧壁和所述外环基体103的内侧壁与所述集水盘3之间的夹角为θ，所述0°＜θ＜90°。

优选地，θ为45°

上述实施例中，使得进入蓄水区的水在离心力的作用下，有轴向向端面磨具内腔方向的分力作用，加大冷却水进入到端面磨具内腔是流速和流量。

在实施例1的基础上，实施例3：

所述集水盘3通过螺钉6可拆卸的安装在所述内环基体102的底端。

具体地，在内环基体102的底端开设螺孔、在集水盘3上也开设螺孔，螺钉6由下至上穿过集水盘3上的螺孔并与内环基体102的螺孔螺纹连接。

上述实施例中，能够将集水盘3快速地安装在内环基体102上。

在实施例2的基础上，实施例4：

所述叶片4横跨在所述内环基体102和所述外环基体103之间并内外侧分别与所述内环基体102和所述外环基体103固定连接。

具体地，所述叶片4与所述内环基体102和所述外环基体103通过焊接工艺一体成型。

具体地，多个所述叶片4均以加工旋转方向由一侧向另一侧倾斜，且多个所述叶片4的倾斜方向及角度相同，形成涡轮状。

上述实施例中，多个叶片产生推力将注入的冷却水吸入蓄水通道2内，增加了蓄水量。

在实施例1至4的基础上，实施例5：

所述砂轮本体1为杯形轮或碟形轮。

具体地，所述砂轮本体1为碟形轮，所述外环基体103包括由顶端至底端直径逐渐增大的挡水层、基座层和所述磨削层101，所述挡水层、所述基座层和所述磨削层101之间通过螺纹相互连接。

具体地，所述挡水层的底端、所述基座层的顶端及底端和所述磨削层101的顶端设有相互连接的大径螺纹，通过大径螺纹工艺将所述挡水层、所述基座层和所述磨削层101连为一体。

将碟形轮的外环基体103分为多层，能够利于砂轮整体的生产加工。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种提高冷却率的外圆面供水砂轮，其特征在于，包括砂轮本体(1)、蓄水通道(2)、集水盘(3)和多个叶片(4)；

所述蓄水通道(2)环绕一周的设置在所述砂轮本体(1)内部，且沿所述砂轮本体(1)的轴向延伸，将所述砂轮本体(1)分为内环基体(102)和外环基体(103)；

所述内环基体(102)的顶端中心处设有用于连接主轴法兰(5)的连接通孔(501)，所述内环基体(102)的底端开设敞口区域，所述外环基体(103)的底端的环端面为磨削层(101)；

所述外环基体(103)的顶端高度低于所述内环基体(102)的顶端，所述外环基体(103)顶端与所述内环基体(102)之间设有供冷却水进入的缝隙，所述蓄水通道(2)的顶端敞口且与所述缝隙连通，所述蓄水通道(2)的内部上下贯通形成将冷却水从顶端敞口处导流至所述砂轮本体(1)底端的通道；

所述集水盘(3)为环形盘状，所述集水盘(3)与所述砂轮本体(1)共轴线并位于所述蓄水通道(2)的底端，且所述集水盘(3)的一端安装在所述内环基体(102)的底端，所述集水盘(3)的另一端向外侧延伸并与所述外环基体(103)之间留有将流至底端处的冷却水导向所述磨削层(101)的环形间隙；

所述蓄水通道(2)沿所述内环基体(102)的外侧壁和所述外环基体(103)的内侧壁形成喇叭状的倾斜通道；

多个所述叶片(4)沿周向间隔设置在所述蓄水通道(2)内且位于所述集水盘(3)的上方。

2.根据权利要求1所述的外圆面供水砂轮，其特征在于，所述蓄水通道(2)沿所述内环基体(102)的外侧壁和所述外环基体(103)的内侧壁与所述集水盘(3)之间的夹角为θ，所述0°＜θ＜90°。

3.根据权利要求2所述的外圆面供水砂轮，其特征在于，所述叶片(4)横跨在所述内环基体(102)和所述外环基体(103)之间并内外侧分别与所述内环基体(102)和所述外环基体(103)固定连接。

4.根据权利要求3所述的外圆面供水砂轮，其特征在于，多个所述叶片(4)均以加工旋转方向由一侧向另一侧倾斜，且多个所述叶片(4)的倾斜方向及角度相同，形成涡轮状。

5.根据权利要求1所述的外圆面供水砂轮，其特征在于，所述集水盘(3)通过螺钉(6)可拆卸的安装在所述内环基体(102)的底端。

6.根据权利要求1至5任一项所述的外圆面供水砂轮，其特征在于，所述砂轮本体(1)为杯形轮或碟形轮。

7.根据权利要求6所述的外圆面供水砂轮，其特征在于，所述砂轮本体(1)为碟形轮，所述外环基体(103)包括由顶端至底端直径逐渐增大的挡水层、基座层和所述磨削层(101)，所述挡水层、所述基座层和所述磨削层(101)之间通过螺纹相互连接。

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