RU2783401C1 - Tool cooler - Google Patents
Tool cooler Download PDFInfo
- Publication number
- RU2783401C1 RU2783401C1 RU2022107334A RU2022107334A RU2783401C1 RU 2783401 C1 RU2783401 C1 RU 2783401C1 RU 2022107334 A RU2022107334 A RU 2022107334A RU 2022107334 A RU2022107334 A RU 2022107334A RU 2783401 C1 RU2783401 C1 RU 2783401C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- abrasive tool
- blades
- mentioned
- disk
- cooling water
- Prior art date
Links
- 238000005296 abrasive Methods 0.000 claims abstract description 221
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 claims abstract description 152
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 124
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 76
- 230000000875 corresponding Effects 0.000 claims description 21
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 18
- 238000005553 drilling Methods 0.000 claims description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 32
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 5
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 abstract description 4
- 238000003913 materials processing Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000011162 core material Substances 0.000 description 21
- 238000000034 method Methods 0.000 description 9
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 5
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 5
- 230000001965 increased Effects 0.000 description 5
- 238000000889 atomisation Methods 0.000 description 4
- 230000002708 enhancing Effects 0.000 description 4
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 4
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 4
- 239000008400 supply water Substances 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 2
- 230000037250 Clearance Effects 0.000 description 1
- 239000003082 abrasive agent Substances 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- 230000035512 clearance Effects 0.000 description 1
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 239000003595 mist Substances 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000006011 modification reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001131 transforming Effects 0.000 description 1
Images
Abstract
Description
Техническая сфераTechnical area
[0001] Данное изобретение относится к сверлильному инструменту, а именно к устройству охлаждения инструмента.[0001] This invention relates to a drilling tool, namely to a tool cooling device.
Предпосылки изобретенияBackground of the invention
[0002] Среди абразивного инструмента распространенными типами вращающегося шлифовального инструмента или инструмента для торцевого шлифования/обрезания являются сверла для кольцевого сверления, чашечные/дисковые шлифовальные круги, кольцевые шлифовальные диски и т.д. Сверло для кольцевого сверления по-другому называют сверлом для извлечения материала, оно используется в качестве режущего или шлифовального инструмента для обработки поверхности материала посредством создания кольцеобразного разреза и размещения многоразового стержневого материала в обрабатываемой детали. Чашечный/дисковый шлифовальный круг представляет собой кольцевое рабочее кольцо, изготовленное из абразивного материала, связанного соответствующим связующим материалом, который соединяется с матричной фазой; такой изготовленный с использованием связующего материала инструмент имеет определенную прочность. Кольцевой шлифовальный диск, по сути, представляет собой чашечный/ дисковый шлифовальный круг большего диаметра.[0002] Among abrasive tools, common types of rotary grinding tool or face grinding/cutting tool are core drills, cup/disc grinding wheels, annular grinding wheels, etc. The core drill bit, also known as the material extraction drill, is used as a cutting or grinding tool to process the surface of the material by making a circular cut and placing a reusable core material in the workpiece. The cup/disc grinding wheel is an annular working ring made of an abrasive material bonded with an appropriate bonding material that is bonded to the matrix phase; such a tool made using a binder material has a certain strength. An annular grinding wheel is essentially a cup/disc grinding wheel with a larger diameter.
[0003] Упомянутый абразивный инструмент в процессе работы нуждается в охлаждении. При использовании оборудования с установленным абразивным инструментом, которое не оснащено внутренним механизмом подачи среды охлаждения. В предшествующем уровне техники для охлаждения абразивной поверхности зачастую прибегают к устройству в корпусе абразивного инструмента нескольких проточных отверстий разного типа, через которые вода под давлением попадает во внутреннюю полость абразивного инструмента, омывает его рабочую кромку и реализует охлаждение абразивной поверхности.[0003] Said abrasive tool needs to be cooled during operation. When using equipment with an abrasive tool installed that does not have an internal coolant supply mechanism. In the prior art, to cool the abrasive surface, they often resort to the device in the body of the abrasive tool of several flow holes of various types, through which water under pressure enters the internal cavity of the abrasive tool, washes its working edge and cools the abrasive surface.
[0004] Абразивный инструмент также включает в себя шлифовальный инструмент в виде чашечного шлифовального круга, рабочая поверхность которого представляет собой рабочую чашку в виде кольцевой торцевой головки. В процессе работы обрабатываемая деталь может заслонять всю площадь разъема шлифовального круга или заслонять какую-либо часть разъема шлифовального круга в разных местах, что приведет к невозможности попадания воды охлаждения из разъема во внутреннюю полость шлифовального круга. Простой способ решения проблемы заключается в том, чтобы подавать воду разрез по наружному диаметру шлифовального круга, для этого необходимо использовать режим внешнего охлаждения; однако, под действием центробежной силы вода не сможет попадать из внешнего диаметра во внутреннюю полость, что ограничивает получение эффекта охлаждения. Кроме этого, в зоне, приближенной к внутреннему диаметру шлифовального круга, как правило, наблюдается плохой эффект охлаждения. Когда осуществляется обработка с применением высокой скорости вращения, то на внутренней, наружной и кромочной поверхностях шлифовального круга формируется воздушный барьер, который кардинально ухудшает эффективность наружного охлаждения. Чтобы устранить этот технический недостаток, сегодня применяется несколько технических способов, в том числе:[0004] The abrasive tool also includes a grinding tool in the form of a cup grinding wheel, the working surface of which is a working cup in the form of an annular end head. During operation, the workpiece may obscure the entire area of the grinding wheel slot or obscure any part of the grinding wheel slot in different places, which will make it impossible for cooling water to enter the internal cavity of the grinding wheel from the slot. A simple way to solve the problem is to supply water to the cut along the outer diameter of the grinding wheel, for this it is necessary to use the external cooling mode; however, due to centrifugal force, water cannot flow from the outer diameter into the inner cavity, which limits the obtaining of the cooling effect. In addition, in the area close to the inner diameter of the grinding wheel, as a rule, there is a poor cooling effect. When processing is carried out using a high rotational speed, an air barrier is formed on the inner, outer and edge surfaces of the grinding wheel, which drastically impairs the effectiveness of external cooling. To eliminate this technical shortcoming, several technical methods are used today, including:
[0005] Способ 1: на Рис. 30 представлен один из чашечных шлифовальных кругов предшествующего уровня техники 22; на торцевой поверхности основного тела чашечного шлифовального круга устроено несколько больших отверстий, которые согласно Рис. 30 являются проточными отверстиями 2201. Вода охлаждения проходит через большие отверстия и попадает во внутреннюю полость шлифовального круга. Этот способ помогает устранить проблему, связанную с подачей воды охлаждения при обработке с низкой скоростью вращения, когда вода через несколько проточных отверстий 2201 подается во внутреннюю полость шлифовального круга, при этом часть воды охлаждения, входящая в контакт со шлифовальным кругом, под действием центробежной силы протекает от внутреннего диаметра к наружному диаметру по водным канавкам или по абразивной поверхности и обеспечивает эффект охлаждения. В данном способе часть воды охлаждения, подаваемой во внутреннюю полость шлифовального круга, может протекать под шлифовальный круг, что создает риск излишнего расхода воды, а другая часть воды может не попадать под действие центробежной силы, что также создает риск напрасной траты воды. Когда данный способ применяется при высокоскоростной обработки шлифовальным кругом, коэффициент подачи воды охлаждения снижается, при этом в процессе подачи воды охлаждения во внутреннюю полость шлифовального круга происходит распыление части воды, что приводит к значительному снижению эффекта охлаждения.[0005] Method 1: in Fig. 30 shows one of the prior
[0006] Способ 2: на Рис. 31 представлен другой из чашечных шлифовальных кругов предшествующего уровня техники 23; в зоне торцевой поверхности основного тела круга, приближенной к наружному диаметру, устроено множество мелких наклонных отверстий, которые согласно Рис. 31 являются проточными отверстиями 2301; также дополнительно предусмотрено устройство конструкции пространства для сбора воды. Вода охлаждения проходит через пространство для сбора воды и через проточные отверстия 2301 попадает во внутреннюю полость шлифовального круга, затем под действием центробежной силы протекает от внутреннего диаметра к наружному диаметру по водяным канавкам или по абразивной поверхности и обеспечивает эффект охлаждения. В данном способе проточные отверстия имеют небольшую площадь сечения потока, что ограничивает объем подачи воды, при обработке с высокой скоростью вращения приводит к снижению коэффициента подачи воды охлаждения и снижению эффекта охлаждения.[0006] Method 2: in Fig. 31 shows another of the prior
Содержание изобретенияContent of the invention
[0007] Обобщая вышесказанное, чтобы устранить существующие недостатки предшествующего уровня техники, техническая проблема, которую необходимо решить в данном изобретении, заключается в том, чтобы представить для оборудования для абразивной обработки, не оснащенного встроенным механизмом подачи воды охлаждения, устройство охлаждения инструмента.[0007] Summarizing the above, in order to eliminate the existing disadvantages of the prior art, the technical problem to be solved in this invention is to provide a tool cooling device for abrasive processing equipment not equipped with a built-in cooling water supply mechanism.
[0008] Данное изобретение использует следующее техническое решение, чтобы устранить вышеуказанную техническую проблему:[0008] The present invention uses the following technical solution to solve the above technical problem:
данное изобретение относится к устройству охлаждения инструмента, включая абразивный инструмент; упомянутый абразивный инструмент оснащен встроенным диском сбора потоков, который вращается вместе с упомянутым абразивным инструментом, всасывая подаваемую извне воду охлаждения и обеспечивая слияние ее потоков внутри упомянутого абразивного инструмента; при этом вода охлаждения после слияния потоков перемещается в радиальном направлении к внутренней стенке упомянутого абразивного инструмента и по упомянутой внутренней стенке подается на абразивную поверхность.this invention relates to a tool cooling device, including an abrasive tool; said abrasive tool is provided with a built-in flow collection disc which rotates with said abrasive tool to suck in externally supplied cooling water and ensure that its flows merge inside said abrasive tool; in this case, the cooling water after the merging of the flows moves in the radial direction to the inner wall of the said abrasive tool and is fed along the said inner wall to the abrasive surface.
[0009] Полезные эффекты данного изобретения заключаются в следующем: гарантия беспрепятственного поступления воды охлаждения через отверстие входа воды и охлаждения абразивной поверхности даже при высокой скорости вращения абразивного инструмента; предотвращение протекания воды охлаждения в осевом направлении через конструкцию абразивного инструмента без охлаждения абразивной поверхности; сбор воды охлаждения, распыленной до мелкодисперсного состояния в результате вращения абразивного инструмента, для охлаждения абразивной поверхности и посредством этого реализация функции охлаждения в течение всего процесса обработки даже при высокой скорости вращения абразивного инструмента.[0009] Advantageous effects of the present invention are as follows: ensuring that cooling water flows through the water inlet and cools the abrasive surface even at high rotational speed of the abrasive tool; preventing the flow of cooling water in the axial direction through the structure of the abrasive tool without cooling the abrasive surface; collecting cooling water finely atomized by the rotation of the abrasive tool to cool the abrasive surface, and thereby realizing the cooling function during the entire processing even at a high speed of rotation of the abrasive tool.
[0010] На базе вышеописанного технического решения данное изобретение также позволяет внести следующие усовершенствования:[0010] On the basis of the above technical solution, the present invention also allows the following improvements:
[0011] Далее, в верхней части упомянутого абразивного инструмента имеется отверстие входа воды, которое используется для вливания воды охлаждения в направлении внутрь; упомянутый диск сбора потоков устанавливается внутри упомянутого абразивного инструмента в месте под упомянутым отверстием входа воды.[0011] Further, at the top of said abrasive tool, there is a water inlet that is used to inject cooling water inwards; said flow collection disc is installed inside said abrasive tool at a location below said water inlet.
[0012] Далее, также включает в себя несколько лопастей, которые располагаются на диске сбора потоков так, что при вращении вместе с упомянутым абразивным инструментом образуют вихревой поток, всасывающий подаваемую извне воду охлаждения внутрь упомянутого абразивного инструмента.[0012] Further, it also includes a plurality of vanes that are disposed on the flow collecting disc so that, when rotated together with said abrasive tool, form a vortex flow sucking in externally supplied cooling water into said abrasive tool.
[0013] При применении вышеуказанных усовершенствований достигается следующий положительный эффект: при вращении абразивного инструмента за счет лопастей формируется вихревое течение, которое втягивает воду охлаждения в отверстие входа воды.[0013] When applying the above improvements, the following positive effect is achieved: when the abrasive tool rotates, a vortex flow is formed due to the blades, which draws cooling water into the water inlet.
[0014] Далее, упомянутые лопасти располагаются в верхнем внешнем круге упомянутого диска сбора потоков.[0014] Further, said vanes are located in the upper outer circle of said flow collection disc.
[0015] Далее, также включает в себя упомянутые лопасти и болты крепления, фиксирующие упомянутый диск сбора потоков в соответствующем положении внутри упомянутого абразивного инструмента; упомянутые болты крепления располагаются во взаимном соответствии с упомянутыми лопастями;[0015] Further, it also includes said paddles and fastening bolts fixing said flow collection disk in an appropriate position within said abrasive tool; said mounting bolts are arranged in mutual correspondence with said blades;
[0016] Упомянутый болт крепления сверху вниз последовательно проходит через боковую стенку внешнего круга упомянутого отверстия входа воды, соответствующего верхней части упомянутого абразивного инструмента, соответствующую упомянутую лопасть и упомянутый диск сбора потоков.[0016] Said fastening bolt from top to bottom sequentially passes through the side wall of the outer circle of the said water inlet corresponding to the top of the mentioned abrasive tool, the corresponding mentioned blade and the said flow collection disc.
[0017] При применении вышеуказанных усовершенствований достигается следующий положительный эффект: лопасти, кроме функции всасывания воды, также выполняют роль соединительного элемента, фиксирующего диск сбора потоков на абразивном инструменте.[0017] When applying the above improvements, the following positive effect is achieved: the blades, in addition to the function of suction of water, also act as a connecting element that fixes the flow collection disc on the abrasive tool.
[0018] Далее, кромка внешнего круга упомянутого диска сбора потоков продолжается до сближения с внутренней стенкой упомянутого абразивного инструмента так, что между упомянутым диском сбора потоков и внутренней стенкой упомянутого абразивного инструмента образуется направляющий зазор, который направляет поток воды охлаждения вниз вдоль внутренней стенки упомянутого абразивного инструмента.[0018] Further, the edge of the outer circle of said flow collecting disk continues until it approaches the inner wall of said abrasive tool so that a guide gap is formed between said flow collecting disk and the inner wall of said abrasive tool, which directs the cooling water flow down along the inner wall of said abrasive tool. tool.
[0019] При применении вышеуказанного усовершенствования достигается следующий положительный эффект: снижается влияние воздушного барьера, повышается коэффициент использования воды охлаждения.[0019] When applying the above improvement, the following positive effect is achieved: the influence of the air barrier is reduced, the utilization rate of the cooling water is increased.
[0020] Далее, упомянутый диск сбора потоков располагается на одной оси с упомянутым отверстием входа воды, при этом радиальный размер упомянутого диска сбора потоков больше радиального размера упомянутого отверстия входа воды, в результате между боковой стенкой внешнего круга упомянутого отверстия входа воды, соответствующего верхней части упомянутого абразивного инструмента, и упомянутым диском сбора потоков образуется зона запаса воды, в которой создается временный запас воды охлаждения.[0020] Further, said flow collection disc is located on the same axis with the mentioned water inlet hole, while the radial size of the mentioned flow collection disc is larger than the radial size of the mentioned water inlet hole, as a result, between the side wall of the outer circle of the mentioned water inlet hole corresponding to the upper part said abrasive tool and said flow collection disk, a water storage zone is formed in which a temporary supply of cooling water is created.
[0021] При применении вышеуказанного усовершенствования достигается следующий положительный эффект: улучшается сбор потоков воды, находящихся в распыленном состоянии, и повышается объем подачи воды.[0021] When applying the above improvement, the following positive effect is achieved: the collection of water streams in atomized state is improved, and the volume of water supply is increased.
[0022] Далее, упомянутые лопасти имеют форму спирали, при этом направление спирали одинаковое у всех упомянутых лопастей.[0022] Further, said blades are in the form of a helix, wherein the direction of the helix is the same for all said blades.
[0023] При применении вышеуказанного усовершенствования достигается следующий положительный эффект: повышается сила вихревого течения, которое втягивает воду охлаждения в отверстие входа воды.[0023] When applying the above improvement, the following positive effect is achieved: the strength of the vortex flow, which draws the cooling water into the water inlet, is increased.
[0024] Далее, в верхней части упомянутого диска сбора потоков имеется соединительное устройство, которое вдоль оси упомянутого абразивного инструмента в направлении вверх проходит через упомянутое отверстие входа воды и соединяется с оборудованием для абразивной обработки.[0024] Further, at the top of said flow collecting disk, there is a connecting device that, along the axis of said abrasive tool in an upward direction, passes through said water inlet and is connected to the abrasive processing equipment.
[0025] При применении вышеуказанного усовершенствования достигается следующий положительный эффект: реализуется соединение между абразивным инструментом и оборудованием для абразивной обработки.[0025] When applying the above improvement, the following positive effect is achieved: the connection between the abrasive tool and the equipment for abrasive processing is realized.
[0026] Далее, также включает в себя несколько лопастей; в середине упомянутого абразивного инструмента имеется открытая зона, в центре дна которой расположено отверстие для соединения с оборудованием, использующееся для соединения с внешним оборудованием; поверхность внешней кольцевой кромки упомянутого абразивного инструмента представляет собой абразивная поверхность, упомянутый диск сбора потоков располагается в открытой зоне упомянутого абразивного инструмента и разъемным соединением соединен с его дном; упомянутый диск сбора потоков включает в себя в первый элемент диска и водоприемное отверстие, которое используется для подачи воды охлаждения на упомянутый абразивный инструмент; внешняя кромка упомянутого первого элемента диска вытянута до места соединения боковой стенки и дна упомянутого абразивного инструмента, а упомянутое водоприемное отверстие, находящееся в центре упомянутого первого элемента диска, расположено на одной оси с упомянутым отверстием для соединения с оборудованием; упомянутый первый элемент диска имеет уклон от упомянутого отверстия входа воды в направлении места соединения боковой стенки и дна упомянутого абразивного инструмента, образуя кольцеобразную конструкцию с наклонной плоскостью; в результате между внешней кромкой упомянутого первого элемента диска и боковой стенкой и дном упомянутого абразивного инструмента остается зазор для циркуляции воды охлаждения; несколько упомянутых лопастей располагаются между упомянутым первым элементом диска и дном упомянутого абразивного инструмента на упомянутом первом элементе диска с равными промежутками в направлении вдоль его окружности, в результате несколько упомянутых лопастей разрезают зазор на несколько каналов сбора потоков.[0026] Further, also includes several blades; in the middle of said abrasive tool there is an open area, in the center of the bottom of which there is an equipment connection hole used for connection with external equipment; the surface of the outer annular edge of said abrasive tool is an abrasive surface, said flow collection disk is located in the open area of said abrasive tool and is connected to its bottom by a detachable connection; said flow collecting disk includes in the first disk element and a water inlet which is used to supply cooling water to said abrasive tool; the outer edge of the said first disc element is extended to the junction of the side wall and the bottom of the said abrasive tool, and the said water intake hole located in the center of the said first disc element is located on the same axis as the said hole for connection with the equipment; said first disc element slopes away from said water inlet towards the junction of the side wall and the bottom of said abrasive tool, forming an annular structure with an inclined plane; as a result, a gap remains between the outer edge of said first disc element and the side wall and bottom of said abrasive tool for circulation of cooling water; several of said blades are located between said first disk element and the bottom of said abrasive tool on said first disk element with equal intervals in the direction along its circumference, as a result, several of said blades cut the gap into several flow collection channels.
[0027] Далее, каждая из упомянутых лопастей вытянута в радиальном направлении от упомянутого водоприемного отверстия до внешней кромки упомянутого первого элемента диска и образует с ним единую конструкцию.[0027] Further, each of said vanes extends in the radial direction from said water inlet to the outer edge of said first disk element and forms a single structure with it.
[0028] Далее, линии продолжения каждой из нескольких упомянутых лопастей не проходят через центр упомянутого первого элемента диска, в результате образуя форму завихрения.[0028] Further, the extension lines of each of the plurality of said blades do not pass through the center of said first disc element, resulting in a swirl shape.
[0029] Далее, также включает в себя дефлекторное кольцо воздушного потока, которое располагается вокруг внешней кромки верхней поверхности первого элемента диска так, что между упомянутым дефлекторным кольцом воздушного потока и внутренней стенкой упомянутого абразивного инструмента формируется канал отделения воздушного потока, который используются для отделения воздушного потока.[0029] Further, also includes an airflow deflector ring that is positioned around the outer edge of the upper surface of the first disc element so that between said airflow deflector ring and the inner wall of said abrasive tool, an airflow separation channel is formed, which is used to separate air flow.
[0030] Далее, упомянутое дефлекторное кольцо воздушного потока располагается параллельно боковой стенке упомянутого абразивного инструмента и проходит от боковой стенки в направлении к его дну.[0030] Further, said airflow deflector ring is positioned parallel to the side wall of said abrasive tool and extends from the side wall toward the bottom thereof.
[0031] Далее, упомянутое дефлекторное кольцо воздушного потока имеет уклон снаружи вовнутрь вдоль боковой стенки упомянутого абразивного инструмента в направлении к его дну.[0031] Further, said airflow deflector ring slopes from outside to inside along the side wall of said abrasive tool towards its bottom.
[0032] Далее, также включает в себя круглый соединительный фланец, в центре которого устроено соединительное отверстие, использующееся для соединения с внешним оборудованием, упомянутое соединительное отверстие располагается на одной оси с упомянутым отверстием для соединения с оборудованием; в основании каждой из упомянутых лопастей имеется прорезь, которая проходит от внутренней боковой стенки упомянутой лопасти до сближения с наружной боковой стенкой, в результате образуется круговой паз в направлении окружности; упомянутый соединительный фланец располагается в упомянутом круговом пазу.[0032] Further, it also includes a circular connecting flange, in the center of which a connecting hole is arranged, used for connecting with external equipment, said connecting hole is located on the same axis as said hole for connecting with equipment; at the base of each of said blades there is a slot that extends from the inner side wall of said blade to approach the outer side wall, resulting in a circular groove in the circumferential direction; said connecting flange is located in said circular groove.
[0033] Далее, также включает в себя главный осевой винт, который последовательно проходит через соединительное отверстие упомянутого соединительного фланца и отверстие для соединения с оборудованием упомянутого абразивного инструмента, и резьбовым соединением соединяется с главным валом внешнего оборудования.[0033] Further, it also includes a main axial screw that sequentially passes through a connection hole of said connection flange and an equipment connection hole of said abrasive tool, and is threadedly connected to the main shaft of the external equipment.
[0034] Далее, также включает в себя соединительные болты лопастей, при этом упомянутый первый элемент диска в местах, соответствующих расположению упомянутых лопастей, имеет сквозные резьбовые отверстия для лопастей, а на упомянутом абразивном инструменте в местах, соответствующих расположению упомянутых резьбовых отверстий для лопастей, имеются шлицы с внутренней резьбой; упомянутые соединительные болты для лопастей проходят через упомянутые резьбовые отверстия для лопастей и соединяются резьбой с упомянутыми резьбовыми шлицами, в результате чего упомянутый абразивный инструмент соединяется в единую конструкцию с диском сбора потоков.[0034] Further, it also includes blade connecting bolts, wherein said first disc element has through threaded holes for blades at locations corresponding to the location of said blades, and on said abrasive tool at locations corresponding to the location of said threaded holes for blades, there are slots with internal thread; said vane connecting bolts pass through said vane threaded holes and are threaded to said threaded slots whereby said abrasive tool is integrally connected to the flow collection disk.
[0035] Далее, также включает в себя несколько лопастных колес; в нижнем конце упомянутого абразивного инструмента имеется открытая зона, а наружная кромка вокруг нижнего конца упомянутого абразивного инструмента представляет собой абразивную поверхность; в центре верхнего конца упомянутого абразивного инструмента установлен соединительный блок, который имеет форму цилиндра; вокруг верхнего конца упомянутого абразивного инструмента по кругу соединительного блока имеется кольцеобразная вырезная полость; несколько упомянутых лопастных колес располагаются внутри упомянутой кольцеобразной вырезной полости и проходят, соединяясь между внешней кромкой верхнего конца упомянутого абразивного инструмента и упомянутым соединительным блоком; упомянутые лопастные колеса расположены равномерно через равные промежутки в круговом направлении вдоль упомянутого соединительного блока;[0035] Further, also includes a plurality of paddle wheels; at the lower end of said abrasive tool there is an open area, and the outer edge around the lower end of said abrasive tool is an abrasive surface; at the center of the upper end of said abrasive tool, a connecting block is installed, which is in the form of a cylinder; around the upper end of the mentioned abrasive tool around the connecting block has an annular cut-out cavity; a plurality of said impellers are disposed within said annular cut-out cavity and extend in engagement between an outer edge of an upper end of said abrasive tool and said connecting block; said impellers are evenly spaced in a circumferential direction along said connecting block;
[0036] Упомянутый диск сбора потоков располагается в открытой зоне упомянутого абразивного инструмента; упомянутый диск сбора потоков включает в себя соединительную шпильку и второй элемент диска, которые располагаются на одной оси с соединительным блоком; упомянутая соединительная шпилька представляет собой полый цилиндр с открытым нижним концом, верхний конец упомянутой соединительной шпильки разъемным способом соединен с нижней частью упомянутого соединительного блока; упомянутый второй элемент диска располагается по окружности вокруг упомянутой соединительной шпильки, при этом внутренний край упомянутого второго элемента диска образует единую конструкцию с наружной стенкой нижнего конца упомянутой соединительной шпильки; наружный край упомянутого второго элемента диска вытянут до места расположения боковой стенки упомянутого абразивного инструмента и образует конструкцию с кольцеобразной поверхностью; в результате между наружным краем упомянутого второго элемента диска и боковой стенкой и дном упомянутого абразивного инструмента остается зазор для циркуляции воды охлаждения.[0036] Said flow collection disc is located in the open area of said abrasive tool; said flow collection disk includes a connecting pin and a second disk element, which are located on the same axis with the connecting block; said connecting pin is a hollow cylinder with an open lower end, the upper end of said connecting pin is detachably connected to the lower part of said connecting block; said second disc element is arranged circumferentially around said connecting pin, wherein the inner edge of said second disc element forms a single structure with the outer wall of the lower end of said connecting pin; the outer edge of said second disc element is extended to the location of the side wall of said abrasive tool and forms a structure with an annular surface; as a result, a gap remains between the outer edge of said second disc element and the side wall and bottom of said abrasive tool for the circulation of cooling water.
[0037] Далее, наружный край упомянутого второго элемента диска горизонтально вытянут до места расположения боковой стенки упомянутого абразивного инструмента и образует кольцеобразную плоскость.[0037] Further, the outer edge of said second disc element is horizontally extended to the location of the side wall of said abrasive tool and forms an annular plane.
[0038] Далее, наружный край упомянутого второго элемента диска горизонтально вытянут до места соединения боковой стенки и пола упомянутого абразивного инструмента; упомянутый второй элемент диска имеют уклон вверх от упомянутой соединительной шпильки в направлении места соединения боковой стенки и дна упомянутого абразивного инструмента, образуя кольцеобразную наклонную плоскость.[0038] Further, the outer edge of said second disc element is horizontally extended to the junction of the side wall and floor of said abrasive tool; said second disc element slopes upward from said connecting pin towards the junction of the side wall and the bottom of said abrasive tool, forming an annular inclined plane.
[0039] Далее, упомянутый диск сбора потока также включает в себя ограничительное кольцо воздушного потока, которое располагается вокруг внешней кромки второго элемента диска так, что между упомянутым ограничительным кольцом воздушного потока и внутренней стенкой упомянутого абразивного инструмента формируется канал отделения воздушного потока, который используются для отделения воздушного потока.[0039] Further, said flow collection disc also includes an air flow restriction ring that is disposed around the outer edge of the second disc element such that an air flow separation channel is formed between said air flow restriction ring and the inner wall of said abrasive tool, which is used to airflow compartments.
[0040] Далее, упомянутое ограничительное кольцо воздушного потока располагается параллельно боковой стенке упомянутого абразивного инструмента и проходит от боковой стенки в направлении к его дну.[0040] Further, said airflow restriction ring is positioned parallel to the side wall of said abrasive tool and extends from the side wall toward the bottom thereof.
[0041] Далее, упомянутое ограничительное кольцо воздушного потока имеет уклон сверху вниз в направлении приближения к боковой стенке упомянутого абразивного инструмента.[0041] Further, said airflow restriction ring slopes from top to bottom in the direction of approaching the side wall of said abrasive tool.
[0042] Далее, также включает в себя соединительный винт главного вала; в верхнем конце упомянутого соединительного блока и в центре упомянутой соединительной шпильки устроены отверстие для главного осевого винта, которые расположены на одной оси; упомянутый соединительный винт главного вала снизу вверх последовательно проходит через отверстия для главного осевого винта в упомянутой соединительной шпильке и в упомянутом соединительном блоке и резьбовым соединением соединяется с главным валом внешнего оборудования; таким образом упомянутый диск сбора потоков и упомянутый абразивный инструмент фиксируются на упомянутом внешнем оборудовании.[0042] Further, also includes a connecting screw of the main shaft; at the upper end of said connecting block and in the center of said connecting stud, a hole for the main axial screw is arranged, which are located on the same axis; said connecting screw of the main shaft from bottom to top sequentially passes through the holes for the main axial screw in the said connecting pin and in the said connecting block and is connected with the main shaft of the external equipment by a threaded connection; thus said flow collection disk and said abrasive tool are fixed on said external equipment.
[0043] Далее, упомянутый абразивный инструмент может представлять собой сверло для кольцевого сверления, чашечный шлифовальный круг или кольцеобразный шлифовальный диск.[0043] Further, said abrasive tool may be a core drill, a cup wheel, or an annular wheel.
[0044] При применении вышеуказанных усовершенствований достигается следующий положительный эффект: при отсутствии на оборудовании встроенного механизма подачи воды охлаждения данная конструкция передачи воды охлаждения из внешней зоны во внутреннюю может использоваться для разных типов ротационных шлифовальных и режущих инструментов и имеет широкую сферу применения.[0044] When applying the above improvements, the following positive effect is achieved: in the absence of a built-in cooling water supply mechanism on the equipment, this design for transferring cooling water from the outer to the inner zone can be used for various types of rotary grinding and cutting tools and has a wide scope.
Пояснение схемExplanation of diagrams
[0045] Рис. 1 - общая схема конструкции по примеру реализации 1;[0045] Fig. 1 is a general diagram of the design according to the implementation example 1;
[0046] Рис. 2 - вид в разрезе Рис. 1;[0046] Fig. 2 is a sectional view. one;
[0047] Рис. 3 - схема конструкции абразивного инструмента;[0047] Fig. 3 - diagram of the design of the abrasive tool;
[0048] Рис. 4 - схема конструкции диска сбора потоков;[0048] Fig. 4 is a diagram of the design of the flow collection disk;
[0049] Рис. 5 - схематическое изображение конструкции устройства охлаждения по примеру реализации 2;[0049] Fig. 5 is a schematic representation of the structure of the cooling device according to
[0050] Рис. 6 - двухмерный вид в разрезе конструкции устройства охлаждения без соединительного фланца по примеру реализации 2;[0050] Fig. 6 is a two-dimensional sectional view of the structure of the cooling device without connecting flange according to
[0051] Рис. 7 - объемный вид в разрезе конструкции устройства охлаждения без соединительного фланца по примеру реализации 2;[0051] Fig. 7 is a three-dimensional sectional view of the structure of the cooling device without the connecting flange according to
[0052] Рис. 8 - двухмерный вид в разрезе конструкции устройства охлаждения с соединительным фланцем по примеру реализации 2;[0052] Fig. 8 is a two-dimensional sectional view of the structure of the cooling device with the connecting flange according to
[0053] Рис. 9 - объемный вид в разрезе конструкции устройства охлаждения с соединительным фланцем по примеру реализации 2;[0053] Fig. 9 is a three-dimensional sectional view of the construction of a cooling device with a connecting flange according to
[0054] Рис. 10 - схема расположения лопастей без прохода их линий продолжения через центр окружности по примеру реализации 2;[0054] Fig. 10 - layout of the blades without the passage of their lines of continuation through the center of the circle according to the implementation example 2;
[0055] Рис. 11 - вид сверху расположения лопастей без прохода их линий продолжения через центр окружности по примеру реализации 2;[0055] Fig. 11 is a top view of the location of the blades without the passage of their lines of continuation through the center of the circle according to the implementation example 2;
[0056] Рис. 12 - вид сверху расположения лопастей с проходом их линий продолжения через центр окружности по примеру реализации 2;[0056] Fig. 12 is a top view of the location of the blades with the passage of their lines of continuation through the center of the circle according to the implementation example 2;
[0057] Рис. 13 - вид сбоку лопастей по примеру реализации 2;[0057] Fig. 13 is a side view of the blades according to the implementation example 2;
[0058] Рис. 14 - схематическое изображение движения потоков воды охлаждения в конструкции устройства охлаждения по примеру реализации 2;[0058] Fig. 14 is a schematic representation of the movement of cooling water flows in the design of the cooling device according to
[0059] Рис. 15 - вид сверху абразивного инструмента по примеру реализации 3;[0059] Fig. 15 is a plan view of the abrasive tool of
[0060] Рис. 16 - схематическое изображение второго элемента диска по примеру реализации 3;[0060] Fig. 16 is a schematic representation of the second disc element of
[0061] Рис. 17 - схематическое изображение одного из вариантов второго элемента диска по примеру реализации 3;[0061] Fig. 17 is a schematic representation of one of the variants of the second disc element according to the implementation example 3;
[0062] Рис. 18 - вид в разрезе одного из вариантов второго элемента диска по примеру реализации 3;[0062] Fig. 18 is a sectional view of one of the variants of the second disk element according to the implementation example 3;
[0063] Рис. 19 - вид в разрезе одного из вариантов второго элемента диска в конструкции чашечного шлифовального круга по примеру реализации 3;[0063] Fig. 19 is a sectional view of one of the variants of the second element of the disk in the design of the cup grinding wheel according to the implementation example 3;
[0064] Рис. 20 - схематическое изображение движения потоков воды охлаждения в одном из вариантов второго элемента диска по примеру реализации 3;[0064] Fig. 20 is a schematic representation of the movement of cooling water flows in one of the variants of the second disk element according to implementation example 3;
[0065] Рис. 21 - схематическое изображение второго варианта второго элемента диска по примеру реализации 3;[0065] Fig. 21 is a schematic view of a second variant of the second disc element of
[0066] Рис. 22 - вид в разрезе второго варианта второго элемента диска по примеру реализации 3;[0066] Fig. 22 is a sectional view of a second embodiment of the second disc element of
[0067] Рис. 23 - вид в разрезе второго варианта второго элемента диска в конструкции чашечного шлифовального круга по примеру реализации 3;[0067] Fig. 23 is a sectional view of a second variant of the second disc element in the cup wheel structure of
[0068] Рис. 24 - схематическое изображение движения потоков воды охлаждения во втором варианте второго элемента диска по примеру реализации 3;[0068] Fig. 24 is a schematic representation of the movement of cooling water flows in the second embodiment of the second disc element according to
[0069] Рис. 25 - схематическое изображение ограничительного кольца воздушного потока по примеру реализации 3;[0069] Fig. 25 is a schematic representation of the airflow restriction ring of
[0070] Рис. 26 - схематическое изображение движения потоков воды охлаждения в месте установки ограничительного кольца воздушного потока по примеру реализации 3;[0070] Fig. 26 is a schematic representation of the movement of cooling water flows at the installation location of the air flow restrictor ring according to
[0071] Рис. 27 - схематическое изображение лопастей по примеру реализации 3;[0071] Fig. 27 is a schematic representation of the blades according to the implementation example 3;
[0072] Рис. 28 - схематическое изображение конструкции чашечного шлифовального круга и кожуха разделения потоков предшествующего уровня техники по примеру реализации 2;[0072] Fig. 28 is a schematic representation of the prior art cup wheel and flow separation housing construction of
[0073] Рис. 29 - схематическое изображение движения потоков воды охлаждения внутри конструкции чашечного шлифовального круга предшествующего уровня техники по примеру реализации 2;[0073] Fig. 29 is a schematic representation of the flow of cooling water within the prior art cup wheel structure of
[0074] Рис. 30 - схематическое изображение конструкции чашечного шлифовального круга по одному из способов предшествующего уровня техники по примеру реализации 3;[0074] Fig. 30 is a schematic representation of the construction of a cup grinding wheel according to one of the methods of the prior art according to
[0075] Рис. 31 - схематическое изображение конструкции чашечного шлифовального круга по второму способу предшествующего уровня техники по примеру реализации 3;[0075] Fig. 31 is a schematic representation of the construction of a cup grinding wheel according to the second method of the prior art in
[0076] Рис. 32 - трехмерный план зубчатого кольца по примеру реализации 4;[0076] Fig. 32 is a three-dimensional plan of the gear ring according to implementation example 4;
[0077] Рис. 33 - вид сверху на Рис. 32;[0077] Fig. 33 is a top view of Fig. 32;
[0078] Рис. 34 - вид в разрезе А-А на Рис. 33;[0078] Fig. 34 is a sectional view A-A in Fig. 33;
[0079] Рис. 35 - вид сверху после установки зубчатого кольца на устройство охлаждения;[0079] Fig. 35 is a plan view after the gear ring has been installed on the cooling device;
[0080] Рис. 36 - вид в разрезе В-В на Рис. 35.[0080] Fig. 36 is a B-B sectional view in Fig. 35.
[0081] Перечень деталей, обозначенных номерами в прилагаемых чертежах:[0081] List of parts identified by numbers in the attached drawings:
1) абразивный инструмент; 2) отверстие для входа воды; 3) диск сбора потоков; 4) лопасть; 5) зона запаса воды; 6) болт крепления; 7) направляющий зазор; 8) соединительное устройство; 9) отверстие для соединения с оборудованием; 10) водоприемное отверстие; 11) дефлекторное кольцо воздушного потока; 12) соединительный фланец; 13) главный осевой винт; 14) главный вал; 15) болт крепления лопасти; 16) резьбовое отверстие крепления лопасти; 17) соединительный блок; 18) соединительная шпилька; 19) кольцеобразная вырезная полость; 20) ограничительное кольцо воздушного потока; 21) соединительный винт главного вала; 101) кожух распределения потоков; 301) первый элемент диска; 302) второй элемент диска; А) зона тонкого воздушного барьера; В) канал отделения воздушного потока; 22) один из вариантов чашечного шлифовального круга предшествующего уровня техники; 23) второй вариант чашечного шлифовального круга предшествующего уровня техники; 2201) проточное отверстие по одному из способов предшествующего уровня техники; 2301) проточное отверстие по второму способу предшествующего уровня техники; 24) основное тело; 25) зубчатая пластина; 26) проточная канавка; 27) внутренний обод; 28) наружный обод; 29) проточное отверстие; 30) крыльчатка.1) abrasive tool; 2) hole for water inlet; 3) stream collection disk; 4) blade; 5) water supply zone; 6) fastening bolt; 7) guide clearance; 8) connecting device; 9) hole for connection with equipment; 10) water intake hole; 11) airflow deflector ring; 12) connecting flange; 13) main axial screw; 14) main shaft; 15) blade fastening bolt; 16) threaded hole for fastening the blade; 17) connecting block; 18) connecting pin; 19) annular cut-out cavity; 20) air flow restriction ring; 21) connecting screw of the main shaft; 101) flow distribution housing; 301) the first disc element; 302) the second disc element; A) thin air barrier zone; B) air flow separation channel; 22) one of the variants of the cup grinding wheel of the prior art; 23) the second version of the cup grinding wheel of the prior art; 2201) a flow hole according to one of the methods of the prior art; 2301) a flow hole according to the second method of the prior art; 24) main body; 25) toothed plate; 26) flow groove; 27) inner rim; 28) outer rim; 29) flow hole; 30) impeller.
Конкретные способы реализацииSpecific Ways to Implement
[0082] Ниже в сочетании с прилагаемыми чертежами представлено описание принципов и особенностей данного изобретения; приведенные примеры реализации предназначены исключительно для описания данного изобретения и не ограничивают каким-либо способом сферу данного изобретения.[0082] The following, in conjunction with the accompanying drawings, provides a description of the principles and features of the present invention; the examples of implementation are intended solely to describe the present invention and do not limit the scope of the present invention in any way.
[0083] Пример реализации 1[0083] Implementation Example 1
[0084] По данному примеру реализации абразивный инструмент 1 представляет собой сверло для кольцевого сверления.[0084] In this embodiment, the
[0085] На Рис. 1-3 представлено устройство охлаждения инструмента, которое включает в себя абразивный инструмент 1 и отверстие входа воды 2; упомянутое отверстие входа воды 2 располагается в верхней части упомянутого абразивного инструмента 1 и используется для подачи воды охлаждения внутрь упомянутого абразивного инструмента 1. Упомянутый абразивный инструмент 1 оснащен встроенным диском сбора потоков 3, который вращается вместе с упомянутым абразивным инструментом 1, всасывая подаваемую извне воду охлаждения и обеспечивая слияние ее потоков внутри упомянутого абразивного инструмента 1; при этом вода охлаждения после слияния потоков перемещается в радиальном направлении к внутренней стенке упомянутого абразивного инструмента 1 и по упомянутой внутренней стенке подается на абразивную поверхность.[0085] In Fig. 1-3 show a tool cooling device which includes an
[0086] Как показано на Рис. 4, данное устройство охлаждения также включает в себя лопасти 4. Упомянутый диск разбора потоков 3 крепится на упомянутом абразивном инструменте 1, то есть внутри сверла для кольцевого сверления, при этом располагается под упомянутым отверстием для входа воды 2. В верхней части упомянутого диска сбора потоков 3 имеется соединительное устройство 8, которое вдоль оси упомянутого абразивного инструмента 1 в направлении вверх проходит через упомянутое отверстие входа воды 2 и соединяется с оборудованием для абразивной обработки, то есть с главным валом дрели; вращение сверла для кольцевого сверления осуществляется за счет привода от дрели. На устройстве используются несколько упомянутых лопастей 4; они располагаются на упомянутом диске сбора потоков 3 и, вращаясь вместе с упомянутым сверлом для кольцевого сверления 1, образуют вихревой поток. Предпочтительно, чтобы упомянутые лопасти 4 имели спиральную форму, а также чтобы направление спирали всех упомянутых лопастей 4 было одинаковым; спиральная форма лопастей 4 усиливает вихревой эффект, создающийся при вращении сверла, что приводит к увеличению силы всасывания воды охлаждения через отверстие для входа воды. В процессе вращения сверла для кольцевого сверления 1 и обработки детали диск сбора потоков 3 и лопасти 4 вращаются синхронно. Так как лопасти 4 выполнены наклонно под определенным углом относительно горизонтальной плоскости, то есть имеют спиральную форму исполнения, они приводят в движение воздух, образующий вихревой поток под отверстием для входа воды 2, который оказывает направляющее воздействие на воду нахождения и способствует ее прохождению через отверстие для входа воды 2. Воздушный барьер, создаваемый при высокоскоростном вращении, втягивает воду охлаждение внутрь сверла для кольцевого сверления 1 (диск сбора потоков 3 при своем вращении аналогичным образом способен втягивать воду охлаждения), обеспечивая стабильную подачу воды охлаждения в отверстие для входа воды 2 и охлаждение абразивной поверхности даже при высокоскоростном режиме вращения сверла для кольцевого сверления 1. Кроме этого, диск сбора потоков 3 блокирует в осевом направлении попадание воды охлаждения внутрь абразивного инструмента 1, предотвращая протекание воды охлаждения в осевом направлении под абразивный инструмент 1, что приведет к невозможности охлаждения абразивной поверхности, а также осуществляет сбор потоков тумана воды охлаждения, распыленного в результате вращения абразивного инструмента. Данное изобретение за счет использования упомянутого диска сбора потоков 3 и лопастей 4 позволяет спроектировать отверстие для входа воды 2 в кольцеобразном исполнении с отсутствием каких-либо помех на 360°; таким образом, имеется возможность провести шланг подачи воды охлаждения через отверстие для входа воды 2 в абразивный инструмент 1 для непосредственной подачи воды прямо во внутреннюю полость основного тела инструмента. Это позволит устранить помеху в виде воздушного барьера в месте расположения отверстия для входа воды 2. В предшествующем уровне техники применяются способы, включающие в себя устройство отверстий в основном теле абразивного инструмента. В результате вода охлаждения попадает на поверхность основного тела и через устроенные отверстия подается во внутреннюю полость основного тела для внешнего охлаждения. Вне зависимости от того, в каком месте располагается отверстие: в верхней торцевой поверхности основного тела или на его периферии - это исключает возможность проведения шланга подачи воды охлаждения во внутреннюю полость основного тела, так как если шланг подачи воды протянуть от такого отверстия во внутреннюю полость, это приведет к тому, что абразивный инструмент будет вращаться вместе со шлангом, что попадает под концепцию устройства внутреннего охлаждения. В отличие от этого данное изобретение реализует эффект охлаждения методом внутреннего охлаждения, но с применением устройства наружного охлаждения.[0086] As shown in Fig. 4, this cooling device also includes
[0087] Упомянутые лопасти 4 располагаются на упомянутом диске сбора потоков 3 на внешнем периферическом круге в его верхней части. Соответственно вышеуказанному способу расположения лопастей 4 для фиксации диска сбора потоков 3 и лопастей 4 внутри сверла для кольцевого сверления 1 используется болты крепления 6, имеющие однозначное соответствие с лопастями 4. То есть болт крепления 6 сверху вниз последовательно проходит через боковую стенку внешнего круга упомянутого отверстия входа воды 2, соответствующего верхней части упомянутого сверла для кольцевого сверления 1, соответствующую упомянутую лопасть 4 и упомянутый диск сбора потоков 3. Таким образом, лопасти 4, кроме функции всасывания воды, также выполняют роль соединительного элемента, фиксирующего диск сбора потоков на абразивном инструменте.[0087] Said
[0088] Кромка внешнего круга упомянутого диска сбора потоков 3 продолжается до сближения с внутренней стенкой упомянутого сверла для кольцевого сверления 1 так, что между упомянутым диском сбора потоков 3 и внутренней стенкой упомянутого сверла для кольцевого сверления 1 образуется направляющий зазор 7, который направляет поток воды охлаждения вниз вдоль внутренней стенки упомянутого сверла для кольцевого сверления 1. Вода охлаждения после всасывания внутрь сверла кольцевого сверления 1 попадает во внутреннюю полость абразивного инструмента и стекается на поверхность диска сбора потоков 3, после чего под действием определенных сил, включая воздействие лопастей 4 и центробежной силы, перемещается в направлении к наружной окружности диска сбора потоков 3, то есть к внутренней стенке абразивного инструмента 1 и не выбрасывается из отверстия для входа воды 2 за пределы сверла для кольцевого сверления 1. Под действием направляющего зазора 7 вода охлаждения, перемещающаяся к внутренней стенке абразивного инструмента, протекает по упомянутой внутренней стенке вниз и под действием давления, гравитации и центробежной силы выбрасываются на абразивную поверхность в нижней части сверла для кольцевого сверления 1, выполняя функцию охлаждения способом внутреннего охлаждения; при этом происходит увеличение площади контакта воды охлаждения с поверхностью сверла для кольцевого сверления 1 и повышение эффективности использования воды охлаждения.[0088] The edge of the outer circle of said
[0089] Упомянутый диск сбора потоков 3 располагается на одной оси с упомянутым отверстием входа воды 2, при этом радиальный размер упомянутого диска сбора потоков 3 больше радиального размера упомянутого отверстия входа воды 2, в результате между боковой стенкой внешнего круга упомянутого отверстия входа воды 2, соответствующего верхней части упомянутого сверла для кольцевого сверления 1, и упомянутым диском сбора потоков 3 образуется зона запаса воды 5, в которой создается временный запас воды охлаждения. Вода охлаждения, всасываемая лопастями 4, временно аккумулируется в зоне запаса воды 5, которая представляет собой пространство для временного хранения воды охлаждения, предотвращает вытекание подаваемой внутрь воды охлаждения из отверстия для входа воды 2 вследствие вращения сверла кольцевого сверления 1 и способствует сбору потоков находящейся в распыленном состоянии воды и в конечном итоге повышению объема подачи воды.[0089] Said
[0090] Пример реализации 2[0090] Implementation Example 2
[0091] На Рис. 28-29 представлен чашечный наждачный круг, используемый в качестве абразивного инструмента, на котором установлен кожух распределения потоков. На Рис. 29 представлена схема движения потоков воды охлаждения; вода охлаждения подается через отверстие входа воды чашечного шлифовального круга. Вследствие высокой скорости вращения шлифовального круга вдоль его внутренних, наружных стенок и торцевой поверхности формируется воздушный барьер, при этом в месте соединения дна и внутренней стенки чашечного шлифовального круга формируется зона тонкого воздушного барьера, а в месте разъема шлифовального круга формируется зона мощного воздушного барьера. Вода охлаждения проходит через отверстие выхода воды в кожухе распределения потоков и выбрасывается на внутреннюю стенку чашечного шлифовального круга, в результате этого часть воды при пересечении воздушного барьера распыляется под действием воздушного потока. Другая часть воды охлаждения, ударяясь о внутреннюю стенку шлифовального круга, разбрызгивается и рассеивается упомянутым воздушным потоком. Таким образом, разбрызгивание и распыление под действием воздушного барьера приводит к тому, что часть воды охлаждения рассеивается и не участвует в процессе; это приводит к существенному снижению объема подачи воды охлаждения на абразивную поверхность шлифовального круга, недостаточности подачи воды на абразивную поверхность и невозможности гарантировать ее полномерное охлаждение в процессе обработки.[0091] In Fig. 28-29 show a cup wheel used as an abrasive tool with a flow distribution shroud mounted on it. On Fig. 29 shows a diagram of the movement of cooling water flows; cooling water is supplied through the water inlet of the cup wheel. Due to the high speed of rotation of the grinding wheel along its inner, outer walls and end surface, an air barrier is formed, while at the junction of the bottom and the inner wall of the cup grinding wheel, a zone of a thin air barrier is formed, and a zone of a powerful air barrier is formed at the junction of the grinding wheel. The cooling water passes through the water outlet in the flow distribution housing and is thrown onto the inner wall of the cup grinding wheel, as a result of which part of the water is sprayed by the air flow when it crosses the air barrier. The other part of the cooling water, hitting the inner wall of the grinding wheel, is sprayed and dispersed by said air flow. Thus, splashing and spraying under the action of an air barrier leads to the fact that part of the cooling water is dispersed and does not participate in the process; this leads to a significant decrease in the volume of cooling water supply to the abrasive surface of the grinding wheel, insufficient water supply to the abrasive surface and the inability to guarantee its full cooling during processing.
[0092] Ниже представлено подробное описание устройства охлаждения по данному изобретению. По данному примеру реализации абразивный инструмент 1 представляет собой чашечный шлифовальный круг.[0092] Below is a detailed description of the cooling device according to this invention. In this embodiment, the
[0093] Как показано на Рис. 5-14, устройство охлаждения инструмента также включает в себя несколько лопастей 4; в середине упомянутого абразивного инструмента 1 имеется открытая зона, в центре дна которой расположено отверстие для соединения с оборудованием 9, использующееся для соединения с внешним оборудованием; поверхность внешней кольцевой кромки упомянутого абразивного инструмента 1 представляет собой абразивная поверхность, упомянутый диск сбора потоков 3 располагается в открытой зоне упомянутого абразивного инструмента 1 и разъемным соединением соединен с его дном; упомянутый диск сбора потоков 3 включает в себя в первый элемент диска 301 и водоприемное отверстие 10, которое используется для подачи воды охлаждения на упомянутый абразивный инструмент 1; внешняя кромка упомянутого первого элемента диска 301 вытянута до места соединения боковой стенки и дна упомянутого абразивного инструмента 1, а упомянутое отверстие входа воды 10, находящееся в центре упомянутого первого элемента диска 301, расположено на одной оси с упомянутым отверстием для соединения с оборудованием 9; упомянутый первый элемент диска 301 имеет уклон от упомянутого отверстия входа воды 10 в направлении места соединения боковой стенки и дна упомянутого абразивного инструмента 1, образуя кольцеобразную конструкцию с наклонной плоскостью; в результате между внешней кромкой упомянутого первого элемента диска 301 и боковой стенкой и дном упомянутого абразивного инструмента 1 остается зазор для циркуляции воды охлаждения; несколько упомянутых лопастей 4 располагаются между упомянутым первым элементом диска 301 и дном упомянутого абразивного инструмента 1 на упомянутом первом элементе диска 301 с равными промежутками в направлении вдоль его окружности, в результате несколько упомянутых лопастей 4 разрезают зазор на несколько каналов сбора потоков.[0093] As shown in Fig. 5-14, the tool cooler also includes several blades 4; in the middle of said abrasive tool 1 there is an open area, in the center of the bottom of which there is an equipment connection hole 9 used for connection with external equipment; the surface of the outer annular edge of said abrasive tool 1 is an abrasive surface, said flow collection disc 3 is located in the open area of said abrasive tool 1 and is connected to its bottom by a detachable connection; said flow collecting disk 3 includes in the first disk element 301 and a water inlet 10 which is used to supply cooling water to said abrasive tool 1; the outer edge of the said first disc element 301 is extended to the junction of the side wall and the bottom of the said abrasive tool 1, and the mentioned water inlet hole 10, located in the center of the mentioned first disc element 301, is located on the same axis as the mentioned hole for connection with the equipment 9; said first disc member 301 slopes away from said water inlet hole 10 towards the junction of the side wall and the bottom of said abrasive tool 1, forming an annular structure with an inclined plane; as a result, between the outer edge of said first disc element 301 and the side wall and bottom of said abrasive tool 1, a gap remains for circulation of cooling water; several said blades 4 are located between said first disc element 301 and the bottom of said abrasive tool 1 on said first disc element 301 at equal intervals in the direction along its circumference, as a result, several said blades 4 cut the gap into several flow collection channels.
[0094] Следует понимать, что, как показано на Рис. 6, внешний край упомянутого первого элемента диска 301 располагается более близко ко дну чашечного шлифовального круга, чем его внутренний край.[0094] It should be understood that, as shown in Fig. 6, the outer edge of said
[0095] Следует понимать, что зазор между основными компонентами чашечного шлифовального круга образует канал сбора потоков, также называемый функциональной зоной сбора потоков, внутри которой происходит течение воды и образование капель воды. Когда поток воды и капли воды проходят через функциональную зону и достигают канала сбора потоков, то большая часть водяных капель собирается в водный поток, который под действием центробежной силы образует струю (струйный поток); под водной струей поднимается вода, текущая по внутренним стенкам.[0095] It should be understood that the gap between the main components of the cup wheel forms a flow collection channel, also referred to as a flow collection functional area, within which water flows and water droplets form. When the water flow and water droplets pass through the functional area and reach the flow collection channel, then most of the water droplets are collected in a water stream, which, under the action of centrifugal force, forms a jet (jet stream); under the water jet rises water flowing along the inner walls.
[0096] В процессе вращения чашечного шлифовального круга в высокоскоростном режиме струя воды охлаждения под действием диска сбора потоков 3 и нескольких лопастей 4 с высокой скоростью подается на внутреннюю стенку чашечного шлифовального круга, при этом имеется возможность увеличения давления и увеличения скорости подачи воды охлаждения внутри чашечного шлифовального круга, что способствует прохождению струи воды охлаждения воздушного барьера в месте расположения зоны тонкого воздушного барьера и одновременно с этим позволяет снизить разбрызгивание воды охлаждения от ее удара о внутреннюю стенку. Дефлекторное кольцо воздушного потока 11 снижает влияние воздушного потока на воду охлаждения в канале отделения воздушного потока, предотвращает рассеивание воды охлаждения и неэффективность ее использования и кардинально повышает объем подачи воды охлаждения на абразивную поверхность чашечного шлифовального круга, что позволяет гарантировать ее полномерное охлаждение в процессе обработки.[0096] In the process of rotating the cup grinding wheel in a high-speed mode, a jet of cooling water under the action of the
[0097] Как показано на Рис. 10 и Рис. 13, каждая из упомянутых лопастей 4 вытянута в радиальном направлении от упомянутого водоприемного отверстия 10 до внешней кромки упомянутого первого элемента диска 301 и образует с ним единую конструкцию.[0097] As shown in Fig. 10 and Fig. 13, each of said
[0098] Лопасти 4 располагаются на диске сбора потока; при вращении чашечного круга лопасти 4 изменяют направление течения воды охлаждения таким образом, что она из водоприемного отверстия 10 распределяется по внутренним стенкам шлифовального круга. Толкаемая ко внутренним стенкам вода охлаждения эффективно подвергается воздействию центробежной силы и, стекая по внутренним стенкам и водным канавкам, реализует функцию охлаждения абразивной поверхности. За счет этого реализуется подача воды из внутренней части чашечного круга к его наружному диаметру и обеспечивается полномерное охлаждение абразивной поверхности.[0098]
[0099] Как показано на Рис. 11, линии продолжения каждой из нескольких упомянутых лопастей 4 не проходят через центр упомянутого первого элемента диска 301, в результате образуя форму завихрения.[0099] As shown in Fig. 11, the extension lines of each of the plurality of said
[00100] В другом случае, как показано на Рис. 12, линии продолжения каждой из нескольких лопастей 4 проходят через центр упомянутого первого элемента диска 301, в результате образуя форму луча звезды. И лопасти 4, имеющие форму завихрения, и лопасти 4, имеющие форму луча звезды, оказывают толкающее воздействие на воду охлаждения, способствуют преодоления преграды в виде воздушного барьера и эффективному прилеганию струи к внутренней стенке чашечного шлифовального круга, что приводит к повышению эффективности воды охлаждения.[00100] In another case, as shown in Fig. 12, the extension lines of each of the plurality of
[00101] Как показано на Рис. 8, также включает в себя дефлекторное кольцо воздушного потока 11, которое располагается вокруг внешней кромки верхней поверхности первого элемента диска 301 так, что между упомянутым дефлекторным кольцом воздушного потока 11 и внутренней стенкой упомянутого абразивного инструмента 1 (чашечного шлифовального круга) формируется канал отделения воздушного потока, который используются для отделения воздушного потока.[00101] As shown in Fig. 8 also includes an
[00102] Как показано на Рис. 8, упомянутое дефлекторное кольцо воздушного потока 11 располагается параллельно боковой стенке упомянутого абразивного инструмента 1 и проходит от боковой стенки в направлении к его дну.[00102] As shown in Fig. 8, said
[00103] Как показано на Рис. 14, упомянутое дефлекторное кольцо воздушного потока 11 имеет уклон снаружи вовнутрь вдоль боковой стенки упомянутого чашечного шлифовального круга в направлении к его дну.[00103] As shown in Fig. 14, said
[00104] Говоря конкретно, дефлекторное кольцо воздушного потока 11 может располагаться как параллельно внутренней стенке чашечного шлифовального круга, так и под уклоном.[00104] Specifically, the
[00105] Как показано на Рис. 6 и Рис. 14, дефлекторное кольцо воздушного потока 11 отделяет «канал отделения воздушного потока» (зона В на Рис. 14) и способствует формированию струи воды охлаждения, которая под действием центробежной силы протекает по внутренней стенке чашечного шлифовального круга, предотвращая рассеивание воды охлаждения и неэффективность ее использования.[00105] As shown in Fig. 6 and Fig. 14, the
[00106] Как показано на Рис. 8-9, также включает в себя круглый соединительный фланец 12, в центре которого устроено соединительное отверстие, использующееся для соединения с внешним оборудованием, упомянутое соединительное отверстие располагается на одной оси с упомянутым отверстием для соединения с оборудованием 9; в основании каждой из упомянутых лопастей 4 имеется прорезь, которая проходит от внутренней боковой стенки упомянутой лопасти до сближения с наружной боковой стенкой, в результате образуется круговой паз в направлении окружности; упомянутый соединительный фланец 12 располагается в упомянутом круговом пазу.[00106] As shown in Fig. 8-9 also includes a circular connecting
[00107] Соединительный фланец 12 укрепляет соединение между чашечным шлифовальным кругом и диском сбора потоков 3, предотвращая их отсоединение.[00107] The connecting
[00108] Далее, также включает в себя главный осевой винт 13, который последовательно проходит через соединительное отверстие упомянутого соединительного фланца 12 и отверстие для соединения с оборудованием 9 упомянутого абразивного инструмента 1, и резьбовым соединением соединяется с главным валом внешнего оборудования 14.[00108] Further, it also includes a main
[00109] Говоря конкретно, как показано на Рис. 6, можно использовать другой способ соединения, который заключается в том, чтобы соединительный фланец 12 заменить подкладной шайбой на соединительном фланце 3; в этом случае упомянутый главной осевой винт 4 последовательно пройдет через подкладную шайбу и отверстие для соединения с оборудованием 9 чашечного шлифовального круга и будет резьбовым соединением соединен с главным валом 14 внешнего оборудования.[00109] Specifically, as shown in Fig. 6, another connection method can be used, which consists in replacing the connecting
[00110] Следует понимать, что в способе с применением подкладной шайбы в лопасти 4 не предусматривается устройство прорези; лопасти 4 располагаются на дне чашечного шлифовального круга. Быстро вращающийся и надежно закрепленный с соединительным фланцем 12 чашечный шлифовальный круг соединяется в единую конструкцию с главным валом 14 внешнего оборудования.[00110] It should be understood that the washer method does not provide a slot in the
[00111] Упомянутое устройство охлаждения также включает в себя соединительные болты лопастей 15, при этом упомянутый первый элемент диска 301 в местах, соответствующих расположению упомянутых лопастей 4, имеет сквозные резьбовые отверстия для лопастей 16, а на упомянутом абразивном инструменте 1 в местах, соответствующих расположению упомянутых резьбовых отверстий для лопастей 16, имеются шлицы с внутренней резьбой; упомянутые соединительные болты для лопастей 15 проходят через упомянутые резьбовые отверстия для лопастей 16 и соединяются резьбой с упомянутыми резьбовыми шлицами, в результате чего упомянутый абразивный инструмент 1 соединяется в единую конструкцию с диском сбора потоков 3.[00111] The mentioned cooling device also includes connecting bolts of the
[00112] Говоря конкретно, при отсутствии соединительного фланца 12 можно использовать следующий способ соединения: упомянутые лопасти 4 располагаются на дне упомянутого чашечного шлифовального круга;[00112] Specifically, in the absence of a connecting
упомянутый первый элемент диска 301 в местах, соответствующих расположению упомянутых лопастей 4, имеет сквозные резьбовые отверстия, а на чашечном шлифовальном круге в местах, соответствующих расположению упомянутых резьбовых отверстий для лопастей, имеются шлицы с внутренней резьбой; упомянутые соединительные болты для лопастей 15 проходят через резьбовые отверстия для лопастей и соединяются резьбой с упомянутыми резьбовыми шлицами, в результате чего упомянутый чашечный шлифовальный круг соединяется в единую конструкцию с диском сбора потоков. Может использоваться несколько упомянутых соединительных болтов для лопастей 15, которые располагаются по кругу в местах расположения соответствующего количества лопастей 4.said
[00113] Таким образом, в примере реализации данного изобретения лопасть 4 является не только компонентом, перемещающим воду охлаждения, но и компонентом, используемым для соединения (основного тела) чашечного шлифовального круга.[00113] Thus, in the exemplary embodiment of the present invention, the
[00114] Говоря конкретно, когда используется диск сбора потоков 3, данная конструкция охлаждения также включает в себя соединительные болты соединительного фланца, в этом случае используется следующий способ соединения: диск сбора потоков 3 имеет резьбовые отверстия, в упомянутых лопастях 4 устроены шлицы для резьбовых винтов; соединительные болты упомянутого соединительного фланца проходят через резьбовые отверстия упомянутого соединительного фланца 3 и резьбовым соединением соединяются с упомянутыми резьбовыми шлицами; в результате упомянутый соединительный фланец 3 соединяется в единую конструкцию с лопастями 4. Может использоваться несколько упомянутых соединительных болтов диска сбора потоков, которые располагаются по кругу в местах расположения соответствующего количества лопастей 4.[00114] Specifically, when the
[00115] Говоря конкретно, лопасть 4 с устроенным резьбовым шлицем имеет несколько большую толщину в сравнении с лопастью 4, не имеющей резьбового шлица, но это позволяет избегать разломов.[00115] Specifically, the slotted
[00116] При вращении шлифовального круга с высокой скоростью такая конструкция также позволяет избежать отсоединения компонентов друг от друга.[00116] When rotating the grinding wheel at high speed, this design also avoids the separation of the components from each other.
[00117] Как показано на Рис. 14, если диск сбора потоков 3 по данному изобретению установить взамен традиционного кожуха распределения потоков 101 на чашечный шлифовальный круг, то при вращении шлифовального круга со сверхвысокой скоростью его наличие имеет большее значение для повышения рабочего состояния абразивной поверхности в сравнении с кожухом распределения потоков 101:[00117] As shown in Fig. 14, if the
[00118] Способность толкать воду охлаждения с высоким усилием: лопасти 4 диска сбора потоков 3, имеющие форму луча звезды или форму завихрения, в месте наиболее тонкого слоя воздушного барьера с усилием толкают воду охлаждения на внутреннюю стенку чашечного шлифовального круга и заставляют воду струится по внутренней стенке, в максимальной степени помогая центробежной силе (при минимальном влиянии воздушного потока) распределять воду по внутренним стенкам или водным канавкам для орошения абразивной поверхности.[00118] The ability to push cooling water with high force: the
[00119] Способность снижать влияние воздушного барьера: при подаче воды в обычном режиме работы воздействие воздушного барьера в месте подачи воды охлаждения является наиболее сильным, то есть является фактором максимального негативного влияния и снижения эффективности использования воды охлаждения. Диск сбора потоков 3 способен устранить этот недостаток, подавая воду охлаждения в зоне тонкого воздушного барьера (зона А на Рис. 14), что способствует ее попаданию в область охлаждения чашечного шлифовального круга. Дефлекторное кольцо воздушного потока 11 снижает влияние воздушного потока на воду охлаждения в канале отделения воздушного потока и формирует водяную струю, которая прилегает к внутренней стенке и под действием центробежной силы в направлении изнутри наружу подается в зону абразивной обработки; это позволяет предотвратить рассеивание воды охлаждения и неэффективность ее использования и усилить эффект охлаждения.[00119] The ability to reduce the influence of the air barrier: in the case of water supply in normal operation, the impact of the air barrier at the place of supply of cooling water is the strongest, that is, it is the factor of maximum negative influence and decrease in the efficiency of the use of cooling water. The
[00120] Способность повышать коэффициент использования воды охлаждения: в традиционном чашечном шлифовальном круге вода охлаждения подается посредством разбрызгивания, что делает коэффициент ее распыления более высоким. В отличие от этого, между диском сбора потоков 3 и чашечным шлифовальным кругом образуется зазор, который формирует канал сбора потоков; он изменяет траекторию течения воды охлаждения и формирует водяную струю, которая снижает коэффициент распыления, что приводит к повышению эффективности использования воды охлаждения.[00120] Ability to improve cooling water utilization ratio: In the conventional cup grinding wheel, cooling water is supplied by splashing, which makes its atomization ratio higher. In contrast, a gap is formed between the
[00121] Пример реализации 3[00121] Implementation Example 3
[00122] Абразивный инструмент также включает в себя шлифовальный инструмент в виде чашечных шлифовальных кругов, рабочая поверхность которого представляет собой рабочую чашку в виде кольцевой торцевой головки. В процессе работы обрабатываемая деталь может заслонять всю площадь разъема шлифовального круга или заслонять какую-либо часть разъема шлифовального круга в разных местах, что приведет к невозможности попадания воды охлаждения из разъема во внутреннюю полость шлифовального круга. Простой способ решения проблемы заключается в том, чтобы подавать воду разрез по наружному диаметру шлифовального круга, для этого необходимо использовать режим внешнего охлаждения; однако, под действием центробежной силы вода не сможет попадать из внешнего диаметра во внутреннюю полость, что ограничивает получение эффекта охлаждения. Кроме этого, в зоне, приближенной к внутреннему диаметру шлифовального круга, как правило, наблюдается плохой эффект охлаждения. Когда осуществляется обработка с применением высокой скорости вращения, то на внутренней, наружной и кромочной поверхностях шлифовального круга формируется воздушный барьер, который кардинально ухудшает эффективность наружного охлаждения. Чтобы устранить этот технический недостаток, сегодня применяется несколько технических способов, в том числе:[00122] The abrasive tool also includes a grinding tool in the form of cup grinding wheels, the working surface of which is a working cup in the form of an annular end head. During operation, the workpiece may obscure the entire area of the grinding wheel slot or obscure any part of the grinding wheel slot in different places, which will make it impossible for cooling water to enter the internal cavity of the grinding wheel from the slot. A simple way to solve the problem is to supply water to the cut along the outer diameter of the grinding wheel, for this it is necessary to use the external cooling mode; however, due to centrifugal force, water cannot flow from the outer diameter into the inner cavity, which limits the obtaining of the cooling effect. In addition, in the area close to the inner diameter of the grinding wheel, as a rule, there is a poor cooling effect. When processing is carried out using a high rotational speed, an air barrier is formed on the inner, outer and edge surfaces of the grinding wheel, which drastically impairs the effectiveness of external cooling. To eliminate this technical shortcoming, several technical methods are used today, including:
[00123] Способ 1: на Рис. 30 представлен один из чашечных шлифовальных кругов предшествующего уровня техники 22; на торцевой поверхности основного тела чашечного шлифовального круга устроено несколько больших отверстий, которые согласно Рис. 30 являются проточными отверстиями 2201. Вода охлаждения проходит через большие отверстия и попадает во внутреннюю полость шлифовального круга. Этот способ помогает устранить проблему, связанную с подачей воды охлаждения при обработке с низкой скоростью вращения, когда вода через несколько проточных отверстий 2201 подается во внутреннюю полость шлифовального круга, при этом часть воды охлаждения, входящая в контакт со шлифовальным кругом, под действием центробежной силы протекает от внутреннего диаметра к наружному диаметру по водяным канавкам или по абразивной поверхности и обеспечивает эффект охлаждения. В данном способе часть воды охлаждения, подаваемой во внутреннюю полость шлифовального круга, может протекать под шлифовальный круг, что создает риск излишнего расхода воды, а другая часть воды может не попадать под действие центробежной силы, что также создает риск напрасной траты воды. Когда данный способ применяется при высокоскоростной обработки шлифовальным кругом, коэффициент подачи воды охлаждения снижается, при этом в процессе подачи воды охлаждения во внутреннюю полость шлифовального круга происходит распыление части воды, что приводит к значительному снижению эффекта охлаждения.[00123] Method 1: in Fig. 30 shows one of the prior
[00124] Способ 2: на Рис. 31 представлен другой из чашечных шлифовальных кругов предшествующего уровня техники 23; в зоне торцевой поверхности основного тела круга, приближенной к наружному диаметру, устроено множество мелких наклонных отверстий, которые согласно Рис. 31 являются проточными отверстиями 2301; также дополнительно предусмотрено устройство конструкции пространства для сбора воды. Вода охлаждения проходит через пространство для сбора воды и через проточные отверстия 2301 попадает во внутреннюю полость шлифовального круга, затем под действием центробежной силы протекает от внутреннего диаметра к наружному диаметру по водяным канавкам или по абразивной поверхности и обеспечивает эффект охлаждения. В данном способе проточные отверстия имеют небольшую площадь сечения потока, что ограничивает объем подачи воды, при обработке с высокой скоростью вращения приводит к снижению коэффициента подачи воды охлаждения и снижению эффекта охлаждения.[00124] Method 2: in Fig. 31 shows another of the prior
[00125] Ниже представлено подробное описание устройства охлаждения по данному изобретению. По данному примеру реализации абразивный инструмент 1 представляет собой чашечный шлифовальный круг.[00125] Below is a detailed description of the cooling device according to this invention. In this embodiment, the
[00126] Как показано на Рис. 15-16, упомянутое устройство охлаждения также включает в себя несколько лопастных колес 30; в нижнем конце упомянутого абразивного инструмента 1 имеется открытая зона, а наружная кромка вокруг нижнего конца упомянутого абразивного инструмента 1 представляет собой абразивную поверхность; в центре верхнего конца упомянутого абразивного инструмента 1 установлен соединительный блок 17, который имеет форму цилиндра; вокруг верхнего конца упомянутого абразивного инструмента 1 по кругу соединительного блока 17 имеется кольцеобразная вырезная полость 19; несколько упомянутых лопастных колес 30 располагаются внутри упомянутой кольцеобразной вырезной полости 19 и проходят, соединяясь между внешней кромкой верхнего конца упомянутого абразивного инструмента 1 и упомянутым соединительным блоком 17; упомянутые лопастные колеса 30 расположены равномерно через равные промежутки в круговом направлении вдоль упомянутого соединительного блока 17;[00126] As shown in Fig. 15-16, said cooling device also includes a plurality of
[00127] Упомянутый диск сбора потоков 3 располагается в открытой зоне упомянутого абразивного инструмента 1; упомянутый диск сбора потоков 3 включает в себя соединительную шпильку 18 и второй элемент диска 302, которые располагаются на одной оси с соединительным блоком 17; упомянутая соединительная шпилька 18 представляет собой полый цилиндр с открытым нижним концом, верхний конец упомянутой соединительной шпильки 18 разъемным способом соединен с нижней частью упомянутого соединительного блока 17; упомянутый второй элемент диска 302 располагается по окружности вокруг упомянутой соединительной шпильки 18, при этом внутренний край упомянутого второго элемента диска 302 образует единую конструкцию с наружной стенкой нижнего конца упомянутой соединительной шпильки 18; наружный край упомянутого второго элемента диска 302 вытянут до места расположения боковой стенки упомянутого абразивного инструмента 1 и образует конструкцию с кольцеобразной поверхностью; в результате между наружным краем упомянутого второго элемента диска 302 и боковой стенкой и дном упомянутого абразивного инструмента 1 остается зазор для циркуляции воды охлаждения.[00127] Said
[00128] Когда чашечный шлифовальный круг вращается с высокой скоростью, толкающаяся сила, создаваемая несколькими лопастными колесами 30, втягивает подаваемую воду охлаждения во внутреннее пространство чашечного шлифовального круга, а диск сбора потоков 3 предотвращает вытекание воды охлаждения из нижней части устройства. Под действием диска сбора потоков 3 происходит изменение траектории течения подаваемой во внутреннюю полость воды охлаждения, поток воды почти полностью направляется на внутреннюю стенку чашечного шлифовального круга и под действием центробежной силы осуществляет охлаждение его абразивной поверхности от внутреннего до наружного диаметра (или водных канавок). Это обеспечивает более высокий коэффициент использования воды охлаждения и значительное повышение эффекта охлаждения, способствует удалению стружки, обеспечивает эффективное прохождение большого объема струи воды охлаждения сквозь воздушный барьер в зоне его тонкого слоя, устраняя влияние воздушного барьера на процесс охлаждения как негативного фактора. В результате реализуется трансформация модели внешнего охлаждения в модель внутреннего охлаждения и обеспечивается охлаждение всей поверхности в течение всего процесса абразивной обработки.[00128] When the cup grinding wheel rotates at high speed, the pushing force generated by the plurality of
[00129] Как показано на Рис. 17-20, наружный край упомянутого второго элемента диска 302 горизонтально вытянут до места расположения боковой стенки упомянутого абразивного инструмента 1 и образует кольцеобразную плоскость.[00129] As shown in Fig. 17-20, the outer edge of said
[00130] Второй элемент диска 302 препятствует протеканию воды охлаждения через дно устройства, изменяет траекторию течения воды охлаждения и обеспечивает подачу большего объема воды охлаждения на внутреннюю стенку шлифовального круга, повышая эффективность использования воды охлаждения.[00130] The
[00131] Как показано на Рис. 21-24, наружный край упомянутого второго элемента диска 302 горизонтально вытянут до места соединения боковой стенки и пола упомянутого абразивного инструмента 1; упомянутый второй элемент диска 302 имеют уклон вверх от упомянутой соединительной шпильки 18 в направлении места соединения боковой стенки и дна упомянутого абразивного инструмента 1, образуя кольцеобразную наклонную плоскость.[00131] As shown in Fig. 21-24, the outer edge of said
[00132] Имеющий кольцеобразную наклонная плоскость второй элемент диска 302 позволяет снизить разбрызгивание струи воды охлаждения от ее удара о внутреннюю стенку и кардинально повышает объем подачи воды охлаждения на абразивную поверхность чашечного шлифовального круга.[00132] Having an annular inclined plane, the
[00133] Как показано на Рис. 25-27, упомянутый диск сбора потока 3 также включает в себя ограничительное кольцо воздушного потока 20, которое располагается вокруг внешней кромки второго элемента диска 302 так, что между упомянутым ограничительным кольцом воздушного потока 20 и внутренней стенкой упомянутого абразивного инструмента 1 формируется канал отделения воздушного потока, который используются для отделения воздушного потока.[00133] As shown in Fig. 25-27, said
[00134] Ограничительное кольцо воздушного потока 20 снижает влияние воздушного потока на воду охлаждения в канале отделения воздушного потока, предотвращает рассеивание воды охлаждения и неэффективность ее использования, что позволяет гарантировать полномерное охлаждение в процессе обработки.[00134] The
[00135] Говоря конкретно, упомянутое ограничительное кольцо воздушного потока 20 располагается параллельно боковой стенке упомянутого абразивного инструмента 1 и проходит от боковой стенки в направлении к его дну.[00135] Specifically, said
[00136] Говоря конкретно, упомянутое ограничительное кольцо воздушного потока 20 имеет уклон сверху вниз в направлении приближения к боковой стенке упомянутого абразивного инструмента 1.[00136] Specifically, said
[00137] Говоря конкретно, упомянутое ограничительное кольцо воздушного потока 20 может располагаться как параллельно внутренней стенке чашечного шлифовального круга, так и под уклоном.[00137] Specifically, said
[00138] Расположенное под уклоном ограничительное кольцо воздушного потока 20 отделяет «канал отделения воздушного потока» (зона В на Рис. 26) и способствует формированию струи воды охлаждения, которая под действием центробежной силы протекает по внутренней стенке шлифовального круга, предотвращая рассеивание воды охлаждения и неэффективность ее использования.[00138] The sloping
[00139] Устройство второго элемента диска 302 и ограничительного кольца воздушного потока 20:[00139] Arrangement of the
[00140] Способность снижать влияние воздушного барьера: при подаче воды в обычном режиме работы воздействие воздушного барьера в месте подачи воды охлаждения является наиболее сильным, то есть является фактором максимального негативного влияния и снижения эффективности использования воды охлаждения. Диск сбора потоков 3 способен устранить этот недостаток, подавая воду охлаждения в зоне тонкого воздушного барьера (зона А на Рис. 26), что способствует ее попаданию в область охлаждения чашечного шлифовального круга. Ограничительное кольцо воздушного потока 20 снижает влияние воздушного потока на воду охлаждения в канале отделения воздушного потока и формирует водяную струю, которая прилегает к внутренней стенке и под действием центробежной силы в направлении изнутри наружу подается в зону абразивной обработки; это позволяет предотвратить рассеивание воды охлаждения и неэффективность ее использования и усилить эффект охлаждения.[00140] The ability to reduce the effect of the air barrier: in the case of water supply in normal operation, the effect of the air barrier at the place of supply of cooling water is the strongest, that is, it is the factor of maximum negative influence and decrease in the efficiency of the use of cooling water. The
[00141] Способность повышать коэффициент использования воды охлаждения: в традиционном чашечном шлифовальном круге вода охлаждения подается посредством разбрызгивания, что делает коэффициент ее распыления более высоким. В отличие от этого, между диском сбора потоков 3 и чашечным шлифовальным кругом образуется зазор, который формирует канал сбора потоков; он изменяет траекторию течения воды охлаждения и формирует водяную струю, которая снижает коэффициент распыления, что приводит к повышению эффективности использования воды охлаждения.[00141] Ability to improve cooling water utilization ratio: In the conventional cup grinding wheel, cooling water is supplied by splashing, which makes its atomization ratio higher. In contrast, a gap is formed between the
[00142] Как показано на Рис. 27, упомянутое устройство охлаждения инструмента также включает в себя соединительный винт главного вала 21; в верхнем конце упомянутого соединительного блока 17 и в центре упомянутой соединительной шпильки 18 устроены отверстие для главного осевого винта, которые расположены на одной оси; упомянутый соединительный винт главного вала 21 снизу вверх последовательно проходит через отверстия для главного осевого винта в упомянутой соединительной шпильке 18 и в упомянутом соединительном блоке 17 и резьбовым соединением соединяется с главным валом внешнего оборудования; таким образом упомянутый диск сбора потоков 3 и упомянутый абразивный инструмент 1 фиксируются на упомянутом внешнем оборудовании.[00142] As shown in Fig. 27, said tool cooler also includes a connecting screw of the
[00143] Соединительный винт главного вала 21 позволяет устанавливать диск сбора потоков 3 вместе с чашечным шлифовальным кругом на внешнее оборудование.[00143] The connecting screw of the
[00144] Как показано на Рис. 27, упомянутое устройство охлаждения инструмента также включает в себя множество лопастей 4; указанные лопасти 4 располагаются между вторым элементом диска 302 упомянутого диска сбора потоков 3 и верхней поверхностью абразивного инструмента 1; множество лопастей 4 располагаются по кругу через равные промежутки на упомянутом втором элементе диска 302 и разрезают зазор между ним и абразивным инструментом 1 на множество каналов сбора потоков.[00144] As shown in Fig. 27, said tool cooler also includes a plurality of
[00145] Согласно результатам тестирования эффективность всасывания воды охлаждения одной лопастью 4 составляет лишь 27%, тогда как при совместном воздействии несколькими лопастями 4 и вторым элементом диска 302 упомянутого диска сбора потоков 3 эффективность возрастает выше 90%.[00145] According to the test results, the cooling water suction efficiency of a
[00146] Основной функцией лопастного колеса 30 по примеру реализации 3 является способность создавать толкающую силу для всасывания подаваемой воды охлаждения во внутреннюю полость чашечного шлифовального круга.[00146] The main function of the
[00147] Основной функцией нескольких лопастей 4 по примеру реализации 3 является способность создавать радиальное толкающее усилие, которое толкает воду охлаждения к наружным стенкам чашечного шлифовального круга.[00147] The main function of the plurality of
[00148] Устройство охлаждения по примеру реализации 3 в целом имеет следующие преимущества:[00148] The cooling device of
1. Имеется способность соответствовать разным режимам скорости вращения, при этом при возрастании скорости вращения увеличивается коэффициент подачи воды охлаждения во внутреннюю полость шлифовального круга, что кардинально повышает эффективность использования воды охлаждения.1. It has the ability to match different rotation speed modes, while increasing the rotation speed increases the coefficient of supply of cooling water to the internal cavity of the grinding wheel, which dramatically improves the efficiency of using cooling water.
2. Реализуется трансформация модели внешнего охлаждения в модель внутреннего охлаждения и обеспечивается охлаждение всей абразивной поверхности в течение всего процесса обработки.2. The transformation of the external cooling model into an internal cooling model is implemented and cooling of the entire abrasive surface is ensured during the entire processing process.
3. Устранено влияние воздушного барьера на процесс охлаждения как негативного фактора.3. The influence of the air barrier on the cooling process as a negative factor has been eliminated.
4. Наклонная конструкция диска сбора потоков, которая образует кольцеобразную конструкцию с наклонной плоскостью, а также центробежная сила и толкающая сила лопастей и лопастного колеса способствуют формированию струи воды охлаждения, усиливают ее способность преодолевать воздушный барьер и кардинально повышают эффективность воды охлаждения.4. The tilted design of the collection disc, which forms a ring-shaped structure with an inclined plane, and the centrifugal force and pushing force of the blades and the impeller contribute to the formation of the cooling water jet, enhance its ability to overcome the air barrier, and dramatically improve the efficiency of the cooling water.
5. Устройство способствует удалению стружки.5. The device facilitates chip removal.
6. За счет того, что поток воды почти полностью направляется на внутреннюю стенку чашечного шлифовального круга и под действием центробежной силы осуществляет охлаждение от внутреннего до наружного диаметра вдоль водных канавок или абразивной поверхности, это кардинально повышает эффект охлаждения.6. Due to the fact that the flow of water is almost completely directed to the inner wall of the cup grinding wheel and, under the action of centrifugal force, cools from the inner to the outer diameter along the water grooves or abrasive surface, this dramatically improves the cooling effect.
7. Простота и легкость в использовании.7. Simplicity and ease of use.
[00149] Говоря конкретно, упомянутый абразивный инструмент 1 может представлять собой сверло для кольцевого сверления, чашечный шлифовальный круг или кольцеобразный шлифовальный диск.[00149] Specifically, said
[00150] Пример реализации 4[00150] Implementation Example 4
[00151] Упомянутое устройство охлаждения по данному изобретению также может использоваться вместе с чашечным шлифовальным кругом, способным разделять потоки воды охлаждения с созданием двух ответвлений потоков.[00151] Said cooling device of this invention can also be used in conjunction with a cup wheel capable of separating cooling water streams into two stream branches.
[00152] Как показано на Рис. 32-34, упомянутый чашечный шлифовальный круг также может включать в себя кольцеобразное тело 24, несколько зубчатых пластин 25 и конструкцию разделения потоков. Упомянутые зубчатые пластины 25 фиксируются через равные промежутки вдоль окружности, формируя на одной стороне упомянутого тела 24 зубчатое кольцо. Сторона упомянутого тела 24, удаленная от упомянутого зубчатого кольца, представляет собой кольцеобразную рабочую поверхность, а зазор между двумя соседними упомянутыми зубчатыми пластинами 25 формирует проточную водную канавку 26, через которую вода охлаждения подается на упомянутую рабочую поверхность. Упомянутая конструкция разделения потоков фиксируется на упомянутом зубчатом кольце и разделяет поток воды охлаждения, формируя два ответвления потока, первый из которых под действием центробежной силы, создаваемой вращением упомянутого тела 24, проходит через внутреннюю полость упомянутой проточной водной канавки 26 и подает воду охлаждения с наружной стороны упомянутой рабочей поверхности. Второе ответвление потока под действием центробежной силы, создаваемой вращением упомянутого тела 24, проходит через наружную часть упомянутой проточной водной канавки 26 и подает воду с внутренней стороны упомянутой рабочей поверхности; при этом при создании помехи обрабатываемой деталью вода охлаждения подается от внутренней стороны упомянутой рабочей поверхности на наружную сторону упомянутой рабочей поверхности. Упомянутая конструкция разделения потока включает в себя наружное кольцевое тело 27 и внутреннее кольцевое тело 28. Упомянутое наружное кольцевое тело 27 крепится на наружной стороне упомянутого зубчатого кольца, а упомянутое внутреннее кольцевое тело 28 крепится на внутренней стороне упомянутого зубчатого кольца. В боковой стенке упомянутого внутреннего кольцевого тела 28 в месте, соответствующем расположению упомянутой проточной водной канавки 26, располагается проточное отверстие 29, соединяющееся с упомянутой проточной канавкой 26; в результате область от упомянутого проточного отверстия 29 через упомянутую проточную водную канавку 26 до наружной стороны упомянутой рабочей поверхностей формирует первое ответвление, а область от внутренней боковой стенки упомянутого внутреннего кольцевого тела 28 до внутренней стороны упомянутой рабочей области формирует второе ответвление.[00152] As shown in Fig. 32-34, said cup wheel may also include an
[00153] Как показано на Рис. 35 и Рис. 36, зубчатое кольцо фиксируется в нижней части упомянутого устройства охлаждения по данному изобретению. Лопасти 4 на устройстве охлаждении в процессе вращения чашечного шлифовального круга аналогичным образом создают вихревой поток, который оказывает толкающее воздействие на воду охлаждения и способствуют ее прохождению через отверстие входа воды 2, так как вращение с высокой скоростью создает воздушный барьер. Всасываемая вода охлаждения стекается на поверхность диска сбора потоков 3, после чего под действием определенных сил, включая воздействие лопастей 4 и центробежной силы, перемещается вниз вдоль внутренней стенки зубчатого кольца и не выбрасывается из отверстия для входа воды 2 за пределы шлифовального круга. Вода охлаждения после попадания на внутреннюю стенку зубчатого кольца под действием центробежной силы, создаваемой высокоскоростным вращением чашечного шлифовального круга, попадает внутрь зубчатого кольца и блокируется внутренним кольцевым телом 28, которое предотвращает попадание всего объема воды охлаждения в проточные водные канавки 26. На внутреннем кольцевом теле 28 имеются проточные отверстия 29, поэтому поток воды охлаждения после попадания в зубчатое кольцо разделяется на два ответвления (указаны стрелками на Рис. 34):[00153] As shown in Fig. 35 and Fig. 36, the toothed ring is fixed at the bottom of said cooling device of the present invention. The
[00154] Траектория течения первого ответвления потока: одна часть объема воды охлаждения из внутренней полости зубчатого кольца через проточное отверстие 29 попадает внутрь проточной канавки 26. После попадания в проточную канавку 26 вода охлаждения следствие помехи, создаваемой наружным кольцевым телом 27, по его внутренней стенке течет в осевом направлении зубчатого кольца к внешней стороне абразивной поверхности; в результате реализуется охлаждение зоны наружной стороны абразивной поверхности.[00154] The flow path of the first flow branch: one part of the volume of cooling water from the inner cavity of the toothed ring through the
[00155] Траектория течения второго ответвления потока: под ограничивающим действием проточного отверстия 29 другая часть объема воды охлаждения по внутренней стенке внутреннего кольцевого тела 28 течет в осевом направлении зубчатого кольца к внутренней стороне абразивной поверхности; в результате реализуется охлаждение зоны внутренней стороны абразивной поверхности, при этом после охлаждения внутренней стороны рабочей поверхности поток направляется к наружной стороне абразивной поверхности.[00155] The flow path of the second flow branch: under the restrictive action of the
[00156] Вышеизложенное представляет собой лишь сравнительно удачный пример реализации данного изобретения и ни в коей степени не ограничивает сферу применения данного изобретения; любые модификации, эквивалентные замены или улучшения, выполненные в духе и на принципах данного изобретения, должны быть включены в сферу защиты данного изобретения.[00156] The foregoing is only a relatively good example of the implementation of this invention and in no way limits the scope of this invention; any modifications, equivalent substitutions or improvements made in the spirit and principles of this invention should be included within the protection scope of this invention.
Claims (27)
Applications Claiming Priority (8)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201921429751.X | 2019-08-30 | ||
CN201910813402.6 | 2019-08-30 | ||
CN202020556608.3 | 2020-04-15 | ||
CN202010295353.4 | 2020-04-15 | ||
CN202010414830.4 | 2020-05-15 | ||
CN202020813767.7 | 2020-05-15 | ||
CN202010414837.6 | 2020-05-15 | ||
CN202020814608.9 | 2020-05-15 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2783401C1 true RU2783401C1 (en) | 2022-11-14 |
Family
ID=
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1148772A1 (en) * | 1982-07-28 | 1985-04-07 | Институт проблем надежности и долговечности машин АН БССР | Apparatus for supplying cutting fluid into cutting zone through spindle of machine |
RU2095227C1 (en) * | 1996-03-04 | 1997-11-10 | Научно-производственное предприятие "МИСАП" | Abrasive tool for flat grinding |
JP2003305657A (en) * | 2002-04-16 | 2003-10-28 | Mito Kogyo Kk | Grinding tool and cooling system therefor |
RU2228832C1 (en) * | 2002-09-27 | 2004-05-20 | Институт технологических наук и проблем реструктурирования в промышленности | Abrasive tool for surface grinding |
JP2005081523A (en) * | 2003-09-11 | 2005-03-31 | Hitachi Zosen Corp | Grinding device, grinding tool and grinding base |
CN202479971U (en) * | 2012-01-18 | 2012-10-10 | 洛阳鸿泰半导体有限公司 | Cooling mechanism for grinding wheel of grinding machine for grinding surface of silicon rod |
CN107363738A (en) * | 2017-06-29 | 2017-11-21 | 台山市兰宝磨具有限公司 | One kind grinding cooling device |
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1148772A1 (en) * | 1982-07-28 | 1985-04-07 | Институт проблем надежности и долговечности машин АН БССР | Apparatus for supplying cutting fluid into cutting zone through spindle of machine |
RU2095227C1 (en) * | 1996-03-04 | 1997-11-10 | Научно-производственное предприятие "МИСАП" | Abrasive tool for flat grinding |
JP2003305657A (en) * | 2002-04-16 | 2003-10-28 | Mito Kogyo Kk | Grinding tool and cooling system therefor |
RU2228832C1 (en) * | 2002-09-27 | 2004-05-20 | Институт технологических наук и проблем реструктурирования в промышленности | Abrasive tool for surface grinding |
JP2005081523A (en) * | 2003-09-11 | 2005-03-31 | Hitachi Zosen Corp | Grinding device, grinding tool and grinding base |
CN202479971U (en) * | 2012-01-18 | 2012-10-10 | 洛阳鸿泰半导体有限公司 | Cooling mechanism for grinding wheel of grinding machine for grinding surface of silicon rod |
CN107363738A (en) * | 2017-06-29 | 2017-11-21 | 台山市兰宝磨具有限公司 | One kind grinding cooling device |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
WO2021037055A1 (en) | Tool cooling mechanism | |
CN110480511B (en) | External-rotating internal-cooling mechanism for grinding tool | |
US10207378B2 (en) | Fluid powered spindle | |
JP5757997B2 (en) | Filter mechanism | |
JPH07276180A (en) | Dust collecting device for head part of machine tool | |
CN111546249B (en) | Structure for improving cooling water utilization rate | |
KR101488572B1 (en) | A centrifugal separator | |
RU2783401C1 (en) | Tool cooler | |
US20090104860A1 (en) | Portable power tool | |
CN111546250B (en) | High-speed cup-shaped grinding wheel cooling structure and cup-shaped grinding wheel | |
CN212420965U (en) | Structure for improving cooling water utilization rate | |
EP1832386B1 (en) | Grinding wheel for machining objects, in particular natural or artificial stones | |
CN212420966U (en) | High-speed cup-shaped grinding wheel cooling structure and cup-shaped grinding wheel | |
CN210819160U (en) | Shot blasting machine | |
JP2008018486A (en) | Milling method and milling tool device | |
JP6478337B2 (en) | Mist / dust collector | |
JPH0691533A (en) | Coolant liquid supply device for grinding wheel | |
JP5757689B2 (en) | Raw material particle refiner and method for producing refined particle-containing material | |
CN220386837U (en) | Structure for preventing bearing from splashing | |
JP7201165B2 (en) | Raw seaweed foreign matter separation device (Raw seaweed foreign matter separation and removal device) | |
JP2011056368A (en) | Mist collector | |
US20240066650A1 (en) | Dental drilling device having passive air curtain spindle | |
JPH09225778A (en) | Cooling dust collecting device for machine tool | |
RU2087206C1 (en) | Cyclone | |
JP2017168762A (en) | Dicing device |