[发明专利]一种组合式轴向旋转脉动热管砂轮及其制备方法

说明书

本发明公开了一种组合式轴向旋转脉动热管砂轮，由柄体和若干个能组合固定在柄体上的砂轮节块组成，砂轮节块下端的外表面设置有带有磨粒的工作层，砂轮节块上部设置有换热翅片，砂轮节块内设置有闭合的单回路脉动热管流道，单回路脉动热管流道上设置有抽真空注液孔，一堵头封堵在抽真空注液孔上，堵头能从抽真空注液孔上移开，使单回路脉动热管流道通过抽真空注液孔与抽真空装置或注液装置连接，抽真空装置能对单回路脉动热管流道抽真空，注液装置能向单回路脉动热管流道内注入预设工质。本发明具有能够高效强化疏导磨削弧去产生的磨削热，降低磨削温度，提高磨削质量的优点。

技术领域

本发明属于砂轮制作的技术领域，具体涉及一种组合式轴向旋转脉动热管砂轮及其制备方法。

背景技术

磨削加工，特别是高效磨削过程中，会产生大量热量，因为只有少量冷却液会进入磨削区域，因此很少一部分磨削热量会被冷却液和磨屑带出，而大部分热量仍积聚在磨削弧区中，造成磨削弧区的温度升高，导致加工工件表面的烧伤、氧化、产生残余应力和微裂纹等热损伤以及砂轮的堵塞和磨粒钝化。传统的改善冷却方法是将提高冷却液的压力和流量，一方面，因为砂轮与材料的紧密接触，冷却液很难真正进入磨削区进行强化换热，另一方面由于冷却液的成膜沸腾，冷却液的冷却效果较差。而且冷却液的大量使用能耗高，污染环境，且对人体有一定毒害作用，不符合现在低能耗，绿色加工概念。因此如何绿色、有效的强化弧区散热成为磨削加工中亟待解决的问题。

脉动热管一种新型热管，可由毛细管呈蛇形弯折而成，结构简单且无需吸液芯。脉动热管与传统热管一样，在传热的过程中，分为三个部分，热量输入的蒸发段，绝热段，热量输出的冷凝段。而结构是由单通道折弯成蛇形多弯头循环通道。又由于脉动热管使用毛细管作为通道，工质在通道中会构成了气泡-液塞随机分布的弹状流。当蒸发段输入热量时，局部工质蒸发形成冷热端的温度差和压力差，从而驱动气泡和液塞微观局部振荡和宏观单向循环流动。脉动热管具有体积小、结构简单、成本低；传热性能好；适应性好等优点。具有强化疏导磨削区热量的巨大潜力。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，本发明提供一种利用了脉动热管的组合式轴向旋转砂轮及其制备方法，利用该组合式轴向旋转脉动热管砂轮将磨削弧区中的磨削热有效迅速地疏导出，强化磨削弧区换热，降低磨削温度，提高磨削质量，减缓砂轮磨损，实现绿色高效磨削。

为实现上述技术目的，本发明采取的技术方案为：

一种组合式轴向旋转脉动热管砂轮，其中：由柄体和若干个能组合固定在柄体上的砂轮节块组成，柄体能轴向旋转，砂轮节块能在柄体的带动下，绕着柄体的轴心转动，砂轮节块下端的外表面设置有带有磨粒的工作层，砂轮节块上部设置有换热翅片，砂轮节块内部，靠近外壁面处设置有闭合的单回路脉动热管流道，单回路脉动热管流道上设置有抽真空注液孔，一堵头封堵在抽真空注液孔上，堵头能从抽真空注液孔上旋开一定螺距，使单回路脉动热管流道通过抽真空注液孔与抽真空装置或注液装置连接，抽真空装置能对单回路脉动热管流道抽真空，注液装置能向单回路脉动热管流道内注入预设工质，工作层的热量能传递至单回路脉动热管流道下部，加热单回路脉动热管流道内下部的工质，单回路脉动热管流道内下部的工质能和单回路脉动热管流道内上部的工质换热，单回路脉动热管流道内上部工质的热量能传递至换热翅片。

为优化上述技术方案，采取的具体措施还包括：

上述的砂轮节块在抽真空注液孔处设置有堵头槽，堵头槽中心设置螺纹孔，密封圈放置于堵头槽中，堵头旋入所述螺纹孔内，恰好压在密封圈上，封堵上抽真空注液孔。

上述的单回路脉动热管流道包括两个轴向直通道，轴向直通道上端开口于砂轮节块上端，下端开口于砂轮节块下端，砂轮节块上端和下端均在轴向直通道之间挖有连通两个轴向直通道的节块内连通槽，砂轮节块上端面固定有上压板，下端面固定有下压板，上压板和下压板分别密封盖合在对应的节块内连通槽上，使得两个轴向直通道和两个节块内连通槽组成了密闭的单回路脉动热管流道。