CN209919674U - 一种高韧性复合金刚石砂轮结构 - Google Patents

Abstract

本新型涉一种高韧性复合金刚石砂轮结构，包括硬质合金底座、硬质合金研磨头、弹性连接板、金刚石微粒镀层、金刚石微粒及硬质高分子聚合物树脂基材，硬质合金底座包括承载基体和轴套，弹性连接板均通过连接滑槽与承载基体连接，硬质合金研磨头分别与弹性连接板下端面相互连接，金刚石微粒镀层包覆在硬质合金研磨头下表面，硬质高分子聚合物树脂基材包覆在硬质合金底座、硬质合金研磨头、弹性连接板外侧。本新型一方面结构简单，生产及使用灵活方便且成本低廉，极大的提高金刚石砂轮整体耐磨性能、散热性能、抗压能力、弹性形变能力及降噪性能，另一方面可可根据使用需要，灵活对金刚石砂轮进行相应零部件调整更换。

Description

一种高韧性复合金刚石砂轮结构

技术领域

本实用新型涉及一种金刚石刀具，确切的说是一种高韧性复合金刚石砂轮结构。

背景技术

当前所使用的金刚石砂轮往往均采用的以圆盘状硬质合金为基体，然后将金刚石微粒通过焊接、化学沉积等方式包覆在硬质合金为基体表面，或者直接通过树脂等粘结剂直接对金刚石微粒进行粘接、烧结、压合等方式进行成型加工，虽然这种方式生产金刚石砂轮可以满足使用的需要，但生产中需要使用的硬质合金为基体、用于沉积或烧结等所使用的金刚石微粒量相对较大，因此生产成本相对较高，此外，也造成当前的金刚石砂轮为一体式结构，从而导致当前金刚石砂轮在实际使用中，硬质合金为基体因摩擦而发热现象严重且弹性形变能力不足，从而一方面极易因发热导致金刚石砂轮的硬质合金为基体结构强度下降，使用时磨损严重，另一方面极易因驱动力过大而导致金刚石砂轮被压裂破碎情况发生，尤其时金刚石砂轮在运转情况被压力后，其飞溅的碎块极易造成严重的设备损害和工作人员人身伤害，对金刚石砂轮使用的安全性造成了极大的影响，与此同时，由于金刚石砂轮的一体式结构，因此当金刚石砂轮因磨损造成磨削能力下降或局部损坏时，均无法进行有效的修复作业，从而导致当前的金刚石砂轮的故障修复率极低，造成了极大的资源浪费，极大的缩短了金刚石砂轮的使用寿命，同时也导致当前金刚石砂轮的使用成本相对较高。

因此针对这一现状，迫切需要开发一种全新的金刚石砂轮，以满足实际使用的需要。

实用新型内容

针对现有技术上存在的不足，本实用新型提供一种高韧性复合金刚石砂轮结构，该新型一方面结构简单，生产及使用灵活方便且成本低廉，极大的提高金刚石砂轮整体耐磨性能、散热性能、抗压能力、弹性形变能力及降噪性能，另一方面可可根据使用需要，灵活对金刚石砂轮进行相应零部件调整更换，在进一步提高金刚石砂轮使用灵活性的同时，极大的提高了金刚石砂轮故障修复率，极大的降低了金刚石砂轮使用成本，并延长了金刚石砂轮的使用寿命。

为了实现上述目的，本实用新型是通过如下的技术方案来实现：

一种高韧性复合金刚石砂轮结构，包括硬质合金底座、硬质合金研磨头、弹性连接板、金刚石微粒镀层、金刚石微粒及硬质高分子聚合物树脂基材，硬质合金底座包括承载基体和轴套，其中承载基体为柱状结构，且承载基体上设与承载基体同轴分布的轴孔，承载基体通过轴孔包覆在轴套外并与轴套同轴分布，承载基体外侧面环绕承载基体轴线均布至少三条连接滑槽，连接滑槽轴线与承载基体轴线平行分布，弹性连接板至少三条，各弹性连接板均通过连接滑槽与承载基体外表面相互连接并环绕硬质合金底座轴线均布，且弹性连接板轴线与承载基体轴线相交并呈30°—90°夹角，硬质合金研磨头若干，分别与弹性连接板下端面相互连接，且硬质合金研磨头轴线与硬质合金底座轴线平行分布，金刚石微粒镀层包覆在硬质合金研磨头下表面，厚度不低于2毫米，硬质高分子聚合物树脂基材为圆盘状结构并与硬质合金底座同轴分布，硬质高分子聚合物树脂基材包覆在硬质合金底座、硬质合金研磨头、弹性连接板外侧，且硬质高分子聚合物树脂基材上端面与弹性连接板相互连接，并与弹性连接板上端面平齐分布，硬质高分子聚合物树脂基材下端面与金刚石微粒镀层下端面平齐分布，金刚石微粒若干，均匀散布在硬质高分子聚合物树脂基材内，且金刚石微粒分布密度为3—15颗/平方厘米。

进一步的，所述的弹性连接板包括金属弹簧板及弹性高分子聚合物防护层，所述弹性高分子聚合物防护层包覆在金属弹簧板侧表面及上端面，且金属弹簧板下端面与弹性高分子聚合物防护层下端面面平齐分布， 所述金属弹簧板下端面设连接槽，并通过连接槽与硬质合金研磨头相互连接。

进一步的，所述的硬质研磨头沿弹性连接板轴线方向均布，且每条弹性连接板上均至少设至少三个硬质合金研磨头，所述硬质合金研磨头与弹性连接板下端面通过定位销相互连接。

进一步的，所述的金刚石微粒镀层下端面及硬质高分子聚合物树脂基材下端面超出硬质合金底座下端面至少5毫米。

进一步的，所述的金刚石微粒镀层、金刚石微粒中的金刚石颗粒粒度一致，且金刚石微粒在硬质高分子聚合物树脂基材中散布深度与金刚石微粒镀层厚度一致。

进一步的，所述的硬质高分子聚合物树脂基材上均布若干减重孔和若干排屑槽，所述减重孔轴线与硬质合金底座轴线平行分布，所述排屑槽若干，环绕硬质合金底座轴线均布在硬质高分子聚合物树脂基材下端面，且分布在同一弹性连接板上的各硬质合金研磨头间通过至一条排屑槽相互连通。

进一步的，所述的硬质合金研磨头下端面总面积为硬质高分子聚合物树脂基材下端面总面积的30%—70%。

本新型一方面结构简单，生产及使用灵活方便且成本低廉，极大的提高金刚石砂轮整体耐磨性能、散热性能、抗压能力、弹性形变能力及降噪性能，另一方面可可根据使用需要，灵活对金刚石砂轮进行相应零部件调整更换，在进一步提高金刚石砂轮使用灵活性的同时，极大的提高了金刚石砂轮故障修复率，极大的降低了金刚石砂轮使用成本，并延长了金刚石砂轮的使用寿命。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式来详细说明本实用新型。

图1为本实用新型结构示意图；

具体实施方式

为使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本实用新型。

如图1所述的一种高韧性复合金刚石砂轮结构，包括硬质合金底座1、硬质合金研磨头2、弹性连接板3、金刚石微粒镀层4、金刚石微粒5及硬质高分子聚合物树脂基材6，硬质合金底座1包括承载基体101和轴套102，其中承载基体101为柱状结构，且承载基体101上设与承载基体同轴分布的轴孔103，承载基体101通过轴孔103包覆在轴套102外并与轴套102同轴分布，承载基体101外侧面环绕承载基体轴线均布至少三条连接滑槽104，连接滑槽104轴线与承载基体101轴线平行分布，弹性连接板3少三条，弹性连接板3均通过连接滑槽104与承载基体101外表面相互连接并环绕硬质合金底座1轴线均布，且弹性连接板轴线与承载基体101轴线相交并呈30°—90°夹角。

本实施例中，所述硬质合金研磨头2若干，分别与弹性连接板3下端面相互连接，且硬质合金研磨头2轴线与硬质合金底座1轴线平行分布，金刚石微粒镀层4包覆在硬质合金研磨头2下表面，厚度不低于2毫米，硬质高分子聚合物树脂基材6为圆盘状结构并与硬质合金底座1同轴分布，硬质高分子聚合物树脂基材6包覆在硬质合金底座1、硬质合金研磨头2、弹性连接板3外侧，且硬质高分子聚合物树脂基材6上端面与弹性连接板3相互连接，并与弹性连接板3上端面平齐分布，硬质高分子聚合物树脂基材6下端面与金刚石微粒镀层4下端面平齐分布，金刚石微粒5若干，均匀散布在硬质高分子聚合物树脂基材6内，且金刚石微粒5分布密度为3—15颗/平方厘米。

其中，所述的弹性连接板3包括金属弹簧板31及弹性高分子聚合物防护层32，所述弹性高分子聚合物防护层32包覆在金属弹簧板31侧表面及上端面，且金属弹簧板31下端面与弹性高分子聚合物防护层32下端面面平齐分布， 所述金属弹簧板31下端面设连接槽33，并通过连接槽33与硬质合金研磨头2相互连接。

同时，所述的硬质研磨头2沿弹性连接板3轴线方向均布，且每条弹性连接板3上均至少设至少三个硬质合金研磨头2，所述硬质合金研磨头2与弹性连接板3下端面通过定位销7相互连接。

进一步优化的，所述的金刚石微粒镀层4下端面及硬质高分子聚合物树脂基材6下端面超出硬质合金底座1下端面至少5毫米，所述的金刚石微粒镀层4、金刚石微粒5中的金刚石颗粒粒度一致，且金刚石微粒5在硬质高分子聚合物树脂基材6中散布深度与金刚石微粒镀层4厚度一致。

此外，所述的硬质高分子聚合物树脂基材6上均布若干减重孔8和若干排屑槽9，所述减重孔8轴线与硬质合金底座1轴线平行分布，所述排屑槽9若干，环绕硬质合金底座1轴线均布在硬质高分子聚合物树脂基材6下端面，且分布在同一弹性连接板3上的各硬质合金研磨头2间通过至一条排屑槽9相互连通，且所述的硬质合金研磨头2下端面总面积为硬质高分子聚合物树脂基材6下端面总面积的30%—70%。

本新型在具体实施中，首先根据需要选择满足使用需要的硬质合金底座、硬质合金研磨头、弹性连接板的结构和尺寸，然后分别对硬质合金底座、硬质合金研磨头、弹性连接板、金刚石微粒镀层、金刚石微粒及硬质高分子聚合物树脂基材进行制备生产，然后将制备生产后各组件进行连接，从而完成本新型装配，由于本新型整体由硬质合金底座、硬质合金研磨头、弹性连接板及硬质高分子聚合物树脂基材多个零部件构成，从而可根据使用需要、维护修复作业的需要，灵活对本新型的各组件进行灵活调整更换，从而有效的提高本新型砂轮结构的调整的灵活性，在满足不同使用环境及场合需要的同时，极大的提高了本新型的故障修复率，延长金刚石砂轮的使用寿命。

在本新型生产及使用时，本新型通过硬质合金底座、硬质合金研磨头、弹性连接板及硬质高分子聚合物树脂基材共同起到承载定位和对驱动力承载的目的，满足砂轮片运行所需的必要结构强度，同时由于大量采用了弹性连接板、硬质高分子聚合物树脂基材，从而有效的减少了硬质合金、金刚石微粒镀层、金刚石微粒等贵重材料使用的量，从而有效的降低了生产和使用成本。

在进行研磨等作业时，通过轴套与外部驱动设备连接，并在外部驱动设备驱动下，本新型整体进行高速旋转，从而实现对物料研磨的需要，在研磨时，硬质合金底座、硬质合金研磨头结构强度均大于硬质高分子聚合物树脂基材与金刚石微粒混合物的结构强度，从而由硬质合金研磨头的金刚石微粒镀层起到主要的磨削作业，同时由硬质高分子聚合物树脂基材与金刚石微粒混合物中的金刚石微粒进行辅助研磨作业，从而达到磨削加工的目的。

同时，研磨过程中由于硬质合金底座、硬质合金研磨头间通过弹性连接板相互连接，同时由硬质高分子聚合物树脂基材与金刚石微粒混合物进行辅助连接，从而一方面通过硬质合金底座、硬质合金研磨头、弹性连接板之间所用材料不同从而有效的降低研磨过程中本新型砂轮整体受到的震动，降低震动噪声，同时仅有若干硬质合金研磨头之间参与研磨作业，从而可有效降低发热量的同时，另可通过硬质合金底座、弹性连接板及硬质高分子聚合物树脂基材与金刚石微粒混合物进行整体散热，降低摩擦发热对本新型砂轮造成的不良影响，另一方面由于弹性连接板和硬质高分子聚合物树脂基材与金刚石微粒混合物较硬质合金底座、硬质合金研磨头均具有良好的弹性形变能力，从而当本新型承受压力过大时，则可通过弹性连接板和硬质高分子聚合物树脂基材与金刚石微粒混合物对本新型承受的压力进行弹性吸收和缓慢释放，从而有效降低硬硬质合金底座、硬质合金研磨头受到的压力，避免硬质合金底座因压力过大而发生变形、断裂等事故发生，同时通过硬质高分子聚合物树脂基材与金刚石微粒混合物同时对硬质合金底座、硬质合金研磨头、弹性连接板整体包覆，防止碎屑因惯性飞溅而造成设备及工作人员伤害，从而极大的提高使用的安全性。

本新型一方面结构简单，生产及使用灵活方便且成本低廉，极大的提高金刚石砂轮整体耐磨性能、散热性能、抗压能力、弹性形变能力及降噪性能，另一方面可可根据使用需要，灵活对金刚石砂轮进行相应零部件调整更换，在进一步提高金刚石砂轮使用灵活性的同时，极大的提高了金刚石砂轮故障修复率，极大的降低了金刚石砂轮使用成本，并延长了金刚石砂轮的使用寿命。

本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制。上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理。在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进。这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (7)

1.一种高韧性复合金刚石砂轮结构，其特征在于：所述的高韧性复合金刚石砂轮结构包括硬质合金底座、硬质合金研磨头、弹性连接板、金刚石微粒镀层、金刚石微粒及硬质高分子聚合物树脂基材，所述硬质合金底座包括承载基体和轴套，其中所述承载基体为柱状结构，且承载基体上设与承载基体同轴分布的轴孔，所述承载基体通过轴孔包覆在轴套外并与轴套同轴分布，所述承载基体外侧面环绕承载基体轴线均布至少三条连接滑槽，所述连接滑槽轴线与承载基体轴线平行分布，所述弹性连接板至少三条，各弹性连接板均通过连接滑槽与承载基体外表面相互连接并环绕硬质合金底座轴线均布，且所述弹性连接板轴线与承载基体轴线相交并呈30°—90°夹角，所述硬质合金研磨头若干，分别与弹性连接板下端面相互连接，且所述硬质合金研磨头轴线与硬质合金底座轴线平行分布，所述金刚石微粒镀层包覆在硬质合金研磨头下表面，厚度不低于2毫米，所述的硬质高分子聚合物树脂基材为圆盘状结构并与硬质合金底座同轴分布，所述硬质高分子聚合物树脂基材包覆在硬质合金底座、硬质合金研磨头、弹性连接板外侧，且所述硬质高分子聚合物树脂基材上端面与弹性连接板相互连接，并与弹性连接板上端面平齐分布，所述硬质高分子聚合物树脂基材下端面与金刚石微粒镀层下端面平齐分布，所述金刚石微粒若干，均匀散布在硬质高分子聚合物树脂基材内，且金刚石微粒分布密度为3—15颗/平方厘米。

2.根据权利要求1所述的一种高韧性复合金刚石砂轮结构，其特征在于：所述的弹性连接板包括金属弹簧板及弹性高分子聚合物防护层，所述弹性高分子聚合物防护层包覆在金属弹簧板侧表面及上端面，且金属弹簧板下端面与弹性高分子聚合物防护层下端面平齐分布，所述金属弹簧板下端面设连接槽，并通过连接槽与硬质合金研磨头相互连接。

3.根据权利要求1或2所述的一种高韧性复合金刚石砂轮结构，其特征在于：所述的硬质合金研磨头沿弹性连接板轴线方向均布，且每条弹性连接板上均至少设至少三个硬质合金研磨头，所述硬质合金研磨头与弹性连接板下端面通过定位销相互连接。

4.根据权利要求1所述的一种高韧性复合金刚石砂轮结构，其特征在于：所述的金刚石微粒镀层下端面及硬质高分子聚合物树脂基材下端面超出硬质合金底座下端面至少5毫米。

5.根据权利要求1所述的一种高韧性复合金刚石砂轮结构，其特征在于：所述的金刚石微粒镀层、金刚石微粒中的金刚石颗粒粒度一致，且金刚石微粒在硬质高分子聚合物树脂基材中散布深度与金刚石微粒镀层厚度一致。

6.根据权利要求1所述的一种高韧性复合金刚石砂轮结构，其特征在于：所述的硬质高分子聚合物树脂基材上均布若干减重孔和若干排屑槽，所述减重孔轴线与硬质合金底座轴线平行分布，所述排屑槽若干，环绕硬质合金底座轴线均布在硬质高分子聚合物树脂基材下端面，且分布在同一弹性连接板上的各硬质合金研磨头间通过至一条排屑槽相互连通。

7.根据权利要求1所述的一种高韧性复合金刚石砂轮结构，其特征在于：所述的硬质合金研磨头下端面总面积为硬质高分子聚合物树脂基材下端面总面积的30%—70%。

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