一种振荡热管冷却砂轮及改善砂轮散热的方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN106475919A(43)申请公布日2017.03.08(21)申请号201611024216.7(22)申请日2016.11.18(71)申请人东南大学地址211189江苏省南京市江宁区东南大学路2号(72)发明人吴泽杨旸邢佑强黄鹏(74)专利代理机构南京瑞弘专利商标事务所(普通合伙)32249代理人彭雄(51)Int.Cl.B24D5/10(2006.01)B24D5/02(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图2页(54)发明名称一种振荡热管冷却砂轮及改善砂轮散热的方法(57)摘要本发明公开了一种振荡热管冷却砂轮及改善砂轮散热的方法，该振荡热管冷却砂轮包括砂轮本体(1)和振荡热管(2)，振荡热管设于砂轮本体内，且振荡热管为钢制环形板式热管。振荡热管由外侧至内侧依次分为吸热段、绝热段和冷凝段，冷凝段和吸热段与砂轮本体紧密接触。振荡热管沿轴向在砂轮本体内对称分布三组，每组分布有40组弯头通道，并包含有一个用于更换工质的换液口。本发明利用振荡热管远大于金属的热传导性，让工质在吸热段吸热并汽化形成“气泡-液塞”的气泡流启动振荡，最终将热量传导至冷凝段液化放热。本发明提高了砂轮的寿命，降低了零件表面的损伤。CN106475919ACN106475919A权利要求书1/1页1.一种振荡热管冷却砂轮，其特征在于：包括砂轮本体(1)和振荡热管(2)，所述振荡热管(2)设于砂轮本体(1)内部，所述振荡热管(2)与砂轮本体(1)的轴线方向垂直；所述振荡热管(2)为两个薄层环形钢板上下对接而成，每个薄层环形钢板设有直径为1～3mm的热管沟槽，且热管沟槽均匀设置为30～50组回形弯头，所述两个薄层环形钢板上下对接后形成有回形通道；所述振荡热管(2)由外侧至内侧依次分为吸热段、绝热段和冷凝段，所述吸热段与砂轮本体(1)外周边紧密接触；所述振荡热管(2)上开设有供更换工质的换液口。2.如权利要求1所述的一种振荡热管冷却砂轮，其特征在于：所述砂轮本体(1)主要由树脂砂轮(3)和支承(4)构成，所述支承(4)为钢制盘形结构，且所述支承(4)设于树脂砂轮(3)的内周边。3.如权利要求2所述的一种振荡热管冷却砂轮，其特征在于：所述振荡热管(2)沿砂轮本体(1)轴线方向均匀分布有三组，且三组振荡热管(2)相互对称。4.如权利要求3所述的一种振荡热管冷却砂轮，其特征在于：所述振荡热管(2)的外径小于树脂砂轮(3)外径，振荡热管(2)的内径大于树脂砂轮(3)内径。5.一种基于权利要求1-4任一所述的振荡热管冷却砂轮的改善砂轮散热的方法，其特征在于：三组振荡热管(2)沿砂轮本体(1)轴线方向均匀设于砂轮本体(1)内，且振荡热管(2)垂直于砂轮本体(1)的轴线方向，振荡热管(2)与树脂砂轮(3)紧密接触；加工过程中磨削产生的热量沿着砂轮本体(1)外壁传至振荡热管(2)的吸热段，注入的工质汽化形成“气泡-液塞”的气泡流并启动振荡，气泡流通过绝热段进入冷凝段，并在冷凝段自然降温，同时工质蒸汽液化放热，并因压差作用以振荡的形式再返回吸热段，如此通过往复振荡，磨削过程产生的热量不断由振荡热管(2)传至冷凝段降温。2CN106475919A说明书1/3页一种振荡热管冷却砂轮及改善砂轮散热的方法技术领域[0001]本发明属于新型复合固结磨具，特别是涉及一种振荡热管冷却砂轮及改善砂轮散热的方法。背景技术[0002]机械加工是机械生产中最重要的金属成型方式,因此在制造技术研究中，降低成本并提高其切削效率、延长使用寿命是受到长期关注的热点。而在所有机加工过程中，又因不同形式的摩擦而产生的热量在加工刀具或固结磨具上积聚而导致一系列的磨损以及加工质量的下降。其中磨削加工由于加工时几乎所有做功都转化为热能，并且由于被切削的金属层很薄，依靠切屑难以带走热量，同时磨具本身的散热性能相对金属刀具较差，其中大部分热量会积聚在磨削弧区域内，造成弧区温度的急剧升高。如果不能有效控制磨削弧区域内的温度，可能导致零件表面产生热损伤，如氧化、烧伤、产生残余应力和裂纹等，同时也会严重影响砂轮的寿命，因此改进和创新砂轮的散热技术是非常必要的。[0003]在传统的磨削加工中，往往使用切削液作为冷却介质以减少磨削弧处的热量积聚。但切削液的使用带来了各类环保和工作人员健康问题，同时也增加了制造成本。近年来也出现了一些新的固结磨具冷却技术，但在制造或效率上都有所不足，需要有新的技术的应用。发明内容[0004]针对以上缺陷，本发明的目的是提出一种设置有振荡热管的新型砂轮，利用振荡热管高效的导热能力，将磨削过程中积聚在磨削弧上的热量传导至冷凝段，以实现磨具损耗的降低并延使用寿命，同时提高工件的表面质量。[0005]本发明的另一目的在于提出