阅读说明：本技术 一种提高冷却水利用率的结构 (Structure for improving cooling water utilization rate ) 是由 宋京新 叶勇 龙慧玲 郭新玲 梁安宁 王志勇 刘人杰 秦凤明 于 2020-05-15 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种提高冷却水利用率的结构,包括杯形砂轮、集水部件和多个抽水叶片；抽水叶片置于杯形砂轮顶端环形镂空区域内且横跨连接在杯形砂轮顶端外边缘与连接块之间；集水部件设置在杯形砂轮的敞口区域内,集水部件包括与连接块同轴的连接柱和集水盘,集水盘环绕一周的设置在连接柱的外周,且集水盘的内边缘与连接柱底端的外壁一体成型,集水盘的外边缘延伸至杯形砂轮的侧壁处,集水盘的外边缘与杯形砂轮的侧壁及底面之间留有供冷却水流通的缝隙。本发明能够利于大量的冷却水束经“气流屏障薄弱区”穿越“气流屏障”区域,有效弱化了“气流屏障”的负面作用,实现外冷转内冷模式,实现全磨削面的全程冷却。(The invention relates to a structure for improving the utilization rate of cooling water, which comprises a cup-shaped grinding wheel, a water collecting part and a plurality of pumping blades, wherein the cup-shaped grinding wheel is arranged on the upper surface of the cup-shaped grinding wheel; the pumping blade is arranged in the annular hollow area at the top end of the cup-shaped grinding wheel and is connected between the outer edge of the top end of the cup-shaped grinding wheel and the connecting block in a crossing manner; the part that catchments sets up in the open area region of cup-shaped emery wheel, and the part that catchments includes spliced pole and the water-collecting tray coaxial with the connecting block, and the water-collecting tray encircles the setting of a week in the periphery of spliced pole, and the inward flange of water-collecting tray and the outer wall integrated into one piece of spliced pole bottom, and the outward flange of water-collecting tray extends to the lateral wall department of cup-shaped emery wheel, leaves the gap that supplies cooling hydrologic flow between the outward flange of water-collecting tray and the lateral wall and the bottom surface of cup-shaped emery. The invention can be beneficial to a large amount of cooling water beams to pass through the airflow barrier area through the airflow barrier weak area, effectively weakens the negative effect of the airflow barrier, realizes the mode of external cooling to internal cooling and realizes the whole-process cooling of the fully ground surface.)

一种提高冷却水利用率的结构

技术领域

本发明涉及砂轮工具技术领域，具体涉及一种提高冷却水利用率的结构。

背景技术

杯形轮类的磨具，工作面为环端面工作环，当工作过程中，工件有可能会遮盖砂轮整个端口，或遮盖砂轮各个不同方位的部分端口，这时，冷却水将难以从砂轮端口处对砂轮内腔施加，简单的方式是在砂轮外径切口处施加，构成外冷模式，但由于离心力的作用，冷却水很难从外径作用到内径，因此冷却效果受到限制，尤其是砂轮靠内径的部位，效果通常是不良的。在高速旋转加工时，砂轮内外及端面表面会形成“气流屏障”，其外冷的效果将受到更大的影响。为了改善这一状况，目前采用的技术方案，有：

方式一，如图1-2所示，是在基体端面上开数个大孔，即图1中通水孔501所示，将冷却水经大孔射入砂轮内腔，这种方式，可解决低转速情况下的冷却水进入，图1箭头所示为水流动方向，水进入到砂轮内腔，与砂轮接触的一部分冷却水会受到离心力作用，由内径至外径沿水槽或磨削面实施冷却。该方式进入砂轮内腔的冷却水，有一部分有可能贯穿砂轮而过，造成浪费，另有一部分水，可能始终不能受到离心力的作用，也形成浪费。该方式在砂轮高速旋转时，冷却水的进入比率将会下降，且冷却水进入砂轮腔体过程中，易被“雾化”一部分，故而冷却效果会受到影响而降低。

方式二，如图3-6所示，是在基体端面靠外径的部位开较多的小斜孔，即图5、6中通水孔601所示，辅助设置一个蓄水空间601(结构)，图6箭头所示为水流动方向，冷却水经蓄水空间601再经小孔进入到砂轮内腔，在离心力的作用下，由内径至外径沿水槽或磨削面实施冷却。该方式水孔的流通面积小，进水量有限，在高速旋转时，冷却水的进入比率也将会下降，继而冷却效果亦受到限制。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种提高冷却水利用率的结构。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种提高冷却水利用率的结构，包括杯形砂轮、集水部件和多个抽水叶片；

所述杯形砂轮的底端开设敞口区域，环绕所述杯形砂轮底端的外边缘一周为磨削面，所述杯形砂轮的顶端中心处设有连接块，所述连接块为圆柱体形，所述杯形砂轮的顶端环绕所述连接块一周的开设有环形镂空区域，多个所述抽水叶片置于所述环形镂空区域内且横跨连接在所述杯形砂轮顶端外边缘与所述连接块之间，多个所述抽水叶片沿所述连接块的周向且间隔分布；

所述集水部件设置在所述杯形砂轮的敞口区域内，所述集水部件包括与所述连接块同轴的连接柱和集水盘，所述连接柱为下端敞口的中空的圆柱体形，所述连接柱的上端可拆卸的连接在所述连接块的底面，所述集水盘环绕一周的设置在所述连接柱的外周，且所述集水盘的内边缘与所述连接柱底端的外壁一体成型，所述集水盘的外边缘延伸至所述杯形砂轮的侧壁处，形成环形面结构，所述集水盘的外边缘与所述杯形砂轮的侧壁及底面之间留有供冷却水流通的缝隙。

本发明的有益效果是：杯形砂轮高速旋转，多个抽水叶片产生推力将注入的冷却水吸入杯形砂轮的腔体内，集水部件防止冷却水从底部直接穿越，在集水部件的作用下，改变进入内腔的冷却水的流动路径，绝大部分水流都被逼迫流经砂轮的内壁，受离心力的作用，再由内径至外径沿杯形砂轮上的磨削面(或水槽)实施冷却，提高冷却水的利用率，冷却效果大幅度提高，且有助于排屑，利于大量的冷却水束经“气流屏障薄弱区”穿越“气流屏障”区域，有效弱化了“气流屏障”的负面作用，实现外冷转内冷模式，实现全磨削面的全程冷却。

附图说明

图1为现有技术方式一杯形砂轮的结构示意图；

图2为冷却水在现有技术方式一杯形砂轮中流动的示意图；

图3为现有技术方式二杯形砂轮的结构示意图；

图4为现有技术方式二杯形砂轮的通水孔的示意图；

图5为现有技术方式二杯形砂轮的剖视图；

图6为冷却水在现有技术方式二杯形砂轮中流动的示意图；

图7为本发明实施例提供的杯形砂轮的俯视图；

图8为本发明实施例提供的集水部件的示意图；

图9为本发明实施例提供的集水盘之一的示意图；

图10为本发明实施例提供的集水盘之一的剖视图；

图11为本发明实施例提供的集水盘之一在杯形砂轮中的剖视图；

图12为本发明实施例提供的冷却水在集水盘之一中流动的示意图；

图13为本发明实施例提供的集水盘之二的示意图；

图14为本发明实施例提供的集水盘之二的剖视图；

图15为本发明实施例提供的集水盘之二在杯形砂轮中的剖视图；

图16为本发明实施例提供的冷却水在集水盘之二中流动的示意图；

图17为本发明实施例提供的气流挡环的示意图；

图18为本发明实施例提供的冷却水在气流挡环处流动的示意图；

图19为本发明实施例提供的叶轮的示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、杯形砂轮，2、集水部件，3、抽水叶片，4、连接螺钉，5、现有技术杯形砂轮之一，6、现有技术杯形砂轮之二，101、磨削面，102、连接块，501、现有技术方式一通水孔，601、现有技术方式二通水孔，602、蓄水空间，201、连接柱，202、集水盘，203、气流挡环,204、叶轮，A，气流屏障薄弱区，B、气流隔离通道。

具体实施方式

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

如图7、8、11、12所示，一种提高冷却水利用率的结构，包括杯形砂轮1、集水部件2和多个抽水叶片3；

所述杯形砂轮1的底端开设敞口区域，环绕所述杯形砂轮1底端的外边缘一周为磨削面101，所述杯形砂轮1的顶端中心处设有连接块102，所述连接块102为圆柱体形，所述杯形砂轮1的顶端环绕所述连接块102一周的开设有环形镂空区域，多个所述抽水叶片3置于所述环形镂空区域内且横跨连接在所述杯形砂轮1顶端外边缘与所述连接块102之间，多个所述抽水叶片3沿所述连接块102的周向且间隔分布；

所述集水部件2设置在所述杯形砂轮1的敞口区域内，所述集水部件2包括与所述连接块102同轴的连接柱201和集水盘202，所述连接柱201为下端敞口的中空圆柱体形，所述连接柱201的上端可拆卸的连接在所述连接块102的底面，所述集水盘202环绕一周的设置在所述连接柱201的外周，且所述集水盘202的内边缘与所述连接柱201底端的外壁一体成型，所述集水盘202的外边缘延伸至所述杯形砂轮1的侧壁处，形成环形面结构，所述集水盘202的外边缘与所述杯形砂轮1的侧壁及底面之间留有供冷却水流通的缝隙。

上述实施例中，杯形砂轮高速旋转，多个抽水叶片产生推力将注入的冷却水吸入杯形砂轮的腔体内，集水部件防止冷却水从底部直接穿越，在集水部件的作用下，改变进入内腔的冷却水的流动路径，绝大部分水流都被逼迫流经砂轮的内壁，受离心力的作用，再由内径至外径沿杯形砂轮上的磨削面(或水槽)实施冷却，提高冷却水的利用率，冷却效果大幅度提高，且有助于排屑，利于大量的冷却水束经“气流屏障薄弱区”穿越“气流屏障”区域，有效弱化了“气流屏障”的负面作用，实现外冷转内冷模式，实现全磨削面的全程冷却。

可选地，作为本发明的一个实施例，如图9-12所示，集水盘之一：所述集水盘202的外边缘水平延伸至所述杯形砂轮1的侧壁处，呈环形平面状。

上述实施例中，集水盘202防止冷却水从底部直接穿越，改变冷却水的路径，使大量的冷却水逼迫流经砂轮的内壁，提高冷却水的利用率。

可选地，作为本发明的一个实施例，如图13-16所示，集水盘之二：所述集水盘202的外边缘延伸至所述杯形砂轮1的侧壁和底面的交汇处，所述集水盘202从所述连接柱201至所述杯形砂轮1的侧壁和底面的交汇处的方向向上倾斜设置，呈环形倾斜面状。

上述实施例中，环形倾斜面状的集水盘202能够减少冷却水束撞击内壁的喷溅，极大地提高冷却水进入杯形砂轮磨削面的量

可选地，作为本发明的一个实施例，如图17-18所示，所述集水部件2还包括气流挡环203，所述气流挡环203环绕一周的设置在所述集水盘202的外边缘处，所述气流挡环203和所述杯形砂轮1的内壁之间形成用于隔离气流的气流隔离通道。

上述实施例中，气流挡环203降低气流隔离通道的冷却水受到气流的影响，防止冷却水离散、失效，从而保证加工过程中的全面冷却。

可选地，作为本发明的一个实施例，所述气流挡环203平行于所述杯形砂轮1侧壁且由侧壁向底面方向延伸。

可选地，作为本发明的一个实施例，所述气流挡环203从上至下向靠近所述杯形砂轮1侧壁的方向倾斜。

具体地，气流挡环203可以是平行于杯形砂轮1内壁设置，也可以是倾斜设置。

上述实施例中，倾斜设置的气流挡环203能够隔离“气流隔离通道(图18中B所示)”，并使冷却水形成水束，在离心力的作用下，使水束贴着砂轮内壁行走，防止冷却水离散、失效。

上述实施例中，集水盘202和气流挡环203的设置：

能够减少降低气流屏障的影响：常规模式的供水方式，其冷却水所处的地方，气流屏障的作用最为强烈，也就是造成冷却水有效率降低、影响最大的弊端；集水盘202能够打破这一瓶颈，将冷却水在气流屏障薄弱区(图18中A所示)输入到了有利于杯形砂轮1冷却的区域，气流挡环203降低气流隔离通道的冷却水受到气流的影响，而起到束流态的水，贴合内壁且在离心力助推下，由内之外作用于磨削区，防止冷却水离散、失效，冷却作用更强烈。

能够提高冷却水利用率：传统的杯形砂轮1中的冷却水为喷射方式，冷却水被雾化的比例更高；而集水盘202与杯形砂轮1之间的间隙形成汇流通道，改变冷却水的流动路径，并使冷却水呈束流态，被雾化的比例更低，从而提高了冷却水利用率。

可选地，作为本发明的一个实施例，如图19所示，还包括多个叶轮204，所述多个叶轮204位于所述集水盘202与所述杯形砂轮1顶面之间，多个叶轮204沿周向间隔排列在所述集水盘202上，多个叶轮204将集水盘202与杯形砂轮1之间的缝隙分割为多个汇流通道。

上述实施例中，多个叶轮204能够起径向推力，将冷却水推向杯形砂轮1外壁。

可选地，作为本发明的一个实施例，还包括连接螺钉4；所述连接块102的顶端和所述连接柱201的中心处设置同轴的螺孔，所述连接螺钉4由下至上依次贯穿所述连接柱201和所述连接块102的螺孔并与外部设备的主轴螺纹连接，将所述集水部件2和所述杯形砂轮1锁紧在所述外部设备上。

上述实施例中，连接螺钉4能够将集水部件2和杯形砂轮1一并安装在外部设备上。

经过测试，单一叶轮吸入冷却水的利用率，只有27％，而在抽水叶片和集水部件共同作用下，能达到90％以上。

本结构总体优点是：

1、能够适合各种转速，并随转速的增大而提高冷却水进入到砂轮内腔的比率，大大提高冷却水的利用率。

2、实现外冷转内冷模式，实现全磨削面的全程冷却。

3、有效弱化了“气流屏障”的负面作用。

4、集水盘倾斜设置形成环形倾斜面结构、离心力及叶轮推力的多重作用下，有助于冷却水汇流成束并加速冲破“气流屏障”的影响，大大提高了冷却水的有效率。

5、有助于排屑。

6、由于进入内腔的冷却水，绝大部分都被逼迫流经砂轮的内壁，受离心力的作用，再由内径至外径沿水槽或磨削面实施冷却，冷却效果大幅度提高。

7、简单易行。

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