阅读说明：本技术 一种泵吸式磨削弧区储液砂轮 (Pump suction type grinding arc liquid storage grinding wheel ) 是由 张贝 张彦斌 李跃松 赫青山 牟娟 于 2019-12-06 设计创作，主要内容包括：本发明提供一种泵吸式磨削弧区储液砂轮,其采用内部疏导的方式,将磨削弧区处高温高压的流体依次经第一、第二通道后从导流管疏导出去,从而在砂轮内部形成了磨削弧区液体汽化的通道,解决了磨削液的导流和疏通问题,避免磨削弧区处的磨削液汽化形成连续绝热汽膜而导致的工件烧伤；同时,本发明所设计的砂轮结构简单,安装方便,且通过阀芯与叶片部的配合设计以实现疏导孔的打开与闭合,具有精确响应速度快等特点；而且随着磨削速度的提高,砂轮内部的泵吸力将大大增加,磨削液将更容易疏导并在磨削弧区形成储存区,从而能有效的防止工件烧伤。(The invention provides a pump-suction type grinding arc liquid storage grinding wheel, which adopts an internal dredging mode to conduct high-temperature and high-pressure fluid at a grinding arc from a flow guide pipe after sequentially passing through a first channel and a second channel, so that a channel for vaporizing the grinding arc liquid is formed inside the grinding wheel, the problems of diversion and dredging of the grinding liquid are solved, and workpiece burning caused by continuous heat insulation vapor film formed by vaporization of the grinding liquid at the grinding arc is avoided; meanwhile, the grinding wheel designed by the invention has the characteristics of simple structure, convenience in installation, capability of realizing the opening and closing of the dredging hole through the matching design of the valve core and the blade part, high accurate response speed and the like; and along with the improvement of grinding speed, the pump suction of the grinding wheel interior will greatly increase, and the grinding fluid will dredge more easily and form the storage area in the grinding arc area to can effectually prevent the work piece burn.)

一种泵吸式磨削弧区储液砂轮

技术领域

本发明属于砂轮辅助冷却技术领域，具体涉及一种泵吸式磨削弧区储液砂轮。

背景技术

磨削液不但是磨削加工中必不可少的冷却剂，用于降低磨削温度，防止加工工件烧伤，还是不可缺少的润滑剂，用于降低磨刃后刀面与加工工件之间的摩擦，提高磨粒的使用寿命，降低磨削粗糙度。在高速超高速磨削和深切磨削中，磨削液进入磨削弧区十分困难，另外深切磨削还有磨削液汽化成膜，在磨削弧区生成贴近被加工表面的一层汽膜，将磨削液和被加工工件相隔离，工件的烧伤更难防范。普通磨削液的喷住大部分用来冷却砂轮基体或者加工工件的环境温度，磨削液的冷却润滑作用十分有限。

针对这一问题，现有的解决方案主要有以下几种：（1）高速大流量喷注磨削液：其主要原理是增加磨削液的喷射流量，增加磨削液的喷射压力，这样增加了磨削弧区的入口液体压力，磨削弧区的工作情况会有所改善；（2）开槽砂轮的加工方法：其主要原理是在砂轮的圆周上加工均布的凹槽，使砂轮外圆从连续的磨削方式转变为断续的磨削方式，这样减少了加工温度，还可以有效引进磨削液到被加工表面；（3）微量润滑加工方法：其主要原理是采用喷注磨削液的液滴进入磨削弧区，因为液滴体积小更容易进入磨削弧区，另外液滴容易受热汽化，可以有效降低磨削弧区的温度；（4）高压水射流的砂轮内部喷注方法：其主要原理是从砂轮内部引入高压水射流，击碎膜沸腾造成的汽化膜，使磨削液顺利接触被加工表面；上述方法从不同角度出发，在一定程度上都能够起到促进磨削液进入磨削弧区以增强磨削液的冷却和润滑作用，但是这些冷却润滑方法都是从外部增加压力使磨削液更顺利的进入磨削弧区，而在磨削加工的实际过程中，磨削弧区内的磨削液本身经历高温汽化产生的局部高温高压，从外部加压的解决方法虽然可以解决部分问题，但是没有从内部疏导的角度去改善磨削弧区的高温高压状态，因此磨削液进入磨削弧区的效果也是非常有限的。

发明内容

本发明的目的是提供一种泵吸式磨削弧区储液砂轮，其采用内部疏导的方式，将磨削弧区处高温高压的流体依次经第一、第二通道后从导流管疏导出去，从而在砂轮内部形成了磨削弧区液体汽化的通道，降低磨削弧区的高温高压环境，并形成磨削弧区内的负压，从而带动磨削弧区外的磨削液顺利进入磨削弧区，并形成磨削弧区内较大的储液空间，防止工件烧伤。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种泵吸式磨削弧区储液砂轮，包括前盖、后座以及叶轮，所述的前盖和后座分别设置在叶轮的两侧，前盖和后座之间通过螺栓固定连接且两者与叶轮之间均为滑动连接；

所述叶轮包括一体设置的基体部、前滑动部、叶片部以及后滑动部，基体部呈环形且基体部的内部设置有呈环形的第一通道，基体部的顶部设置有与第一通道相连通的导流管，基体部的底部及中间位置处的侧壁上分别设置有所述的后滑动部和前滑动部，后滑动部和前滑动部分别通过滑动组件与后座和前盖滑动连接，所述叶片部位于后滑动部与前滑动部之间且叶片部与后滑动部一体设置，叶片部靠近前滑动部的一端端面上间隔设置有若干个弧形叶片，任意的两个弧形叶片与叶片部之间均形成与第一通道相连通的第二通道，其中一个第二通道的叶片部的边缘处向靠近后滑动部的一侧下陷并形成控制凹槽；

所述前盖的侧壁上开设有若干个沿径向贯穿其端面的疏导孔，每一个疏导孔的中间位置处均开设有沿前盖的轴向设置的阀座孔，阀座孔内嵌设有用于控制疏导孔打开与闭合的阀芯，阀芯的自由端依次设置有上导柱和下导柱且上导柱和下导柱分别卡设在叶片部的边缘处的两侧，当阀芯经过控制凹槽处时，在上导柱和下导柱的带动下阀芯从阀座孔内移出，从而使得疏导孔与控制凹槽所在的第二通道相连通。

进一步的，所述前盖的内侧设置有两个梯台，前滑动部和叶片部依次卡设在两个梯台的内侧。

进一步的，所述前盖的侧壁上均匀覆盖有磨料层，所述的疏导孔沿径向设置并依次贯穿磨料层和前盖的侧壁。

进一步的，所述的若干个弧形叶片沿叶片部的中心轴线方向中心对称设置。

进一步的，所述滑动组件包括尼龙保持架和若干个安装在尼龙保持架上的球体，所述的后滑动部与前滑动部两者在远离叶片部的端面上均开设有与若干个球体的数量相匹配的球形孔，相应的，前盖和后座的内壁上均开设有用于球体滚动的滚道。

进一步的，所述疏导孔包括与阀座孔相连通的导通段和与导通段相连通的锥形段且锥形段的小口径端与导通段相连。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明解决了磨削液的导流和疏通问题，避免磨削弧区处的磨削液汽化形成连续绝热汽膜而导致的工件烧伤；同时，本发明所设计的砂轮结构简单，安装方便，且通过阀芯与叶片部的配合设计以实现疏导孔的打开与闭合，具有精确响应速度快等特点；而且随着磨削速度的提高，砂轮内部的泵吸力将大大增加，磨削液将更容易疏导并在磨削弧区形成储存区，从而能有效的防止工件烧伤。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图；

图2是图1中A处的局部放大图；

图3是本发明中叶轮的结构示意图；

图4是本发明中前盖的结构示意图；

图5是本发明的局部剖视示意图；

图6是本发明中阀芯的结构示意图；

图7是本发明中疏导孔与阀座孔的位置关系示意图；

图中标记：1、前盖，2、后座，3、叶轮，301、基体部，302、前滑动部，303、叶片部，304、后滑动部，305、第一通道，306、弧形叶片，307、第二通道，308、控制凹槽，4、磨料层，5、疏导孔，501、导通段，502、锥形段，6、导流管，7、球形孔，8、滚道，9、阀芯，901、上导柱，902、下导柱，10、阀座孔，11、尼龙保持架，12、球体。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的原理是：将磨削弧区处高温高压的流体依次经第一、第二通道后从导流管处疏导出去，砂轮内部形成了磨削弧区液体汽化的通道，降低磨削弧区的高温高压环境，并形成磨削弧区内的负压，从而带动磨削弧区外的磨削液顺利进入磨削弧区，并形成磨削弧区内较大的储液空间。

所采用的具体方案如下：如图1所示，一种泵吸式磨削弧区储液砂轮，包括前盖1、后座2以及叶轮3，所述的前盖1和后座2分别设置在叶轮3的两侧，前盖1和后座2之间通过螺栓固定连接形成一个整体且两者与叶轮3之间均为滑动连接；

如图2所示，所述叶轮3包括一体设置的基体部301、前滑动部302、叶片部303以及后滑动部304，基体部301呈环形且基体部301的内部设置有呈环形的第一通道305，基体部301的顶部设置有与第一通道305相连通的导流管6，基体部301的底部及中间位置处的侧壁上分别设置有所述的后滑动部304和前滑动部302，后滑动部304和前滑动部302分别通过滑动组件与后座2和前盖1滑动连接，所述叶片部303位于后滑动部304与前滑动部302之间且叶片部303与后滑动部304一体设置，如图3所示，叶片部303靠近前滑动部302的一端端面上间隔设置有若干个弧形叶片306，任意的两个弧形叶片306与叶片部303之间均形成与第一通道305相连通的第二通道307，其中一个第二通道307的叶片部303的边缘处向靠近后滑动部的一侧下陷并形成控制凹槽308；

如图4所示，所述前盖1的侧壁上开设有若干个沿径向贯穿其端面的疏导孔5，每一个疏导孔5的中间位置处均开设有沿前盖1的轴向设置的阀座孔10，阀座孔10内嵌设有用于控制疏导孔5打开与闭合的阀芯9，如图6所示，阀芯9的自由端依次设置有上导柱901和下导柱902且上导柱901和下导柱902分别卡设在叶片部303的边缘处的两侧，此处，因为有控制凹槽308的存在，所以叶片部303的边缘处相当于一个曲线的导轨，该导轨与上导柱901和下导柱902所限定的空间相配合，该导轨引导阀芯9和前盖1在叶片部303的边缘处做不规则的曲线滑动，具体来说，当阀芯9经过控制凹槽308处时，在上导柱901和下导柱902的带动下阀芯9从阀座孔10内部分移出，从而使得疏导孔5与控制凹槽308所在的第二通道307相连通，当阀芯9经过其他区域时，在上导柱901和下导柱902的带动下阀芯9重新回到阀座孔10，使疏导孔5闭合。

如图5所示，所述前盖1的内侧设置有两个梯台，前滑动部302和叶片部303依次卡设在两个梯台的内侧。

进一步优化本方案，所述前盖1的侧壁上均匀覆盖有磨料层4，所述的疏导孔5沿径向设置并依次贯穿磨料层4和前盖1的侧壁。

进一步优化本方案，所述的若干个弧形叶片306沿叶片部303的中心轴线方向中心对称设置。

进一步优化本方案，所述滑动组件包括尼龙保持架11和若干个安装在尼龙保持架上的球体12，所述的后滑动部304与前滑动部302两者在远离叶片部303的端面上均开设有与若干个球体的数量相匹配的球形孔7，相应的，前盖1和后座2的内壁上均开设有用于球体12滚动的滚道8，这样在叶轮3和前盖1、叶轮3和后座2之间就形成了止推轴承结构，实现三者间的滑动连接，为了达到最佳的使用效果，本发明中，球体12的数量设置为24个，疏导孔5的数量也设置为24个。

为了达到最佳的使用效果，如图7所示，所述疏导孔5包括与阀座孔10相连通的导通段501和与导通段相连通的锥形段502且锥形段502的小口径端与导通段相连，锥形段502的设计使得更多的汽化磨削液能够从疏导孔5进入并进一步由导流管6引出。

本发明所述的砂轮在进行磨削工作时，叶轮3固定不动，而前盖1和后座2一起旋转，当任意一个阀芯9在前盖1的带动下旋转到控制凹槽308处时，其所对应的疏导孔5均会自动打开，由于砂轮高速旋转，而叶轮3固定不动，这样就在砂轮的内部形成了向心泵，磨削弧区内储存的气液混合体就会吸入砂轮内并顺着弧形叶片306的引导到达砂轮中心的第一通道305内，最后由导流管6引出。

本发明解决了磨削液的导流和疏通问题，避免磨削弧区处的磨削液汽化形成连续绝热汽膜而导致的工件烧伤；同时，本发明所设计的砂轮结构简单，安装方便，且通过阀芯与叶片部的配合设计以实现疏导孔的打开与闭合，具有精确响应速度快等特点；而且随着磨削速度的提高，砂轮内部的泵吸力将大大增加，磨削液将更容易疏导并在磨削弧区形成储存区，从而能有效的防止工件烧伤。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。