[發明專利]低溫冷卻與納米粒子射流微量潤滑耦合磨削介質供給系統

有效

• 申請號: 201310180218.5
• 申請日: 2013-05-15
• 公開（公告）號: CN103231310A
• 公開（公告）日: 2013-08-07
• 發明（設計）人: 李長河;賈東洲;張強;王勝
• 申請（專利權）人: 青島理工大學
• 主分類號: B24B55/03
• 分類號: B24B55/03
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 張勇

1.一種低溫冷卻與納米粒子射流微量潤滑耦合磨削介質供給系統，其特征是，它包括至少一個微量潤滑和低溫冷卻噴嘴組合單元，該單元設置在砂輪的砂輪罩側面，并與工作臺上的工件相配合；所述單元包括微量潤滑霧化微量噴嘴和低溫冷卻噴嘴，微量潤滑霧化微量噴嘴與納米流體管路和壓縮空氣管路連接，低溫冷卻噴嘴與低溫冷卻液管路連接；每個單元的納米流體管路、壓縮空氣管路和低溫冷卻液管路均通過控制閥與納米流體供給系統、低溫介質供給系統和壓縮空氣供給系統連接，納米流體供給系統、低溫介質供給系統和壓縮空氣供給系統與控制裝置連接。

2.如權利要求1所述的低溫冷卻與納米粒子射流微量潤滑耦合磨削介質供給系統，其特征是，所述微量潤滑和低溫冷卻噴嘴組合單元有兩個，分別對稱的安裝在砂輪罩的兩側；工作時，一側的微量潤滑霧化噴嘴與低溫冷卻噴嘴對磨削區提供冷卻潤滑，另一側的微量潤滑霧化噴嘴只噴壓縮空氣進行清洗排屑，低溫冷卻噴嘴關閉。

3.如權利要求1所述的低溫冷卻與納米粒子射流微量潤滑耦合磨削介質供給系統，其特征是，所述納米流體供給系統包括納米流體儲液罐，它通過液壓泵II、調壓閥II、節流閥II、渦輪流量計II與對應的控制閥連接；

所述壓縮空氣供給系統包括空氣壓縮機，它通過過濾器、儲氣罐、調壓閥III、節流閥III、渦輪流量計III與對應的控制閥連接；

所述低溫介質供給系統包括低溫介質儲液罐，它通過液壓泵I、油水分離器、調壓閥I、節流閥I、渦輪流量計I與對應的控制閥連接。

4.如權利要求3所述的低溫冷卻與納米粒子射流微量潤滑耦合磨削介質供給系統，其特征是，所述調壓閥II還與溢流閥II、納米流體回收箱連接；

所述調壓閥III還與溢流閥III和壓縮空氣回收箱連接；

所述調壓閥I還與溢流閥I、低溫介質回收箱連接。

5.如權利要求1或3所述的低溫冷卻與納米粒子射流微量潤滑耦合磨削介質供給系統，其特征是，所述控制閥為四位六通閥的手動換向閥，閥體設有壓縮空氣入口T₁、納米流體入口P和液態低溫介質入口T₂以及壓縮空氣出口A、納米流體出口B和液態低溫介質出口C；閥芯采用彈簧鋼球定位，在閥芯軸向孔的左端開有錐形密封內螺紋，在安裝時用錐密封螺釘密封，密封螺釘為細螺紋錐形螺釘，在密封時在螺紋處涂密封膠。

6.如權利要求1所述的低溫冷卻與納米粒子射流微量潤滑耦合磨削介質供給系統，其特征是，所述微量潤滑霧化微量噴嘴包括混合腔體，混合腔體一段安裝注氣管，另一端安裝噴頭；注氣管通過左螺母和密封墊圈I與混合腔體裝配在一起，噴頭通過右螺母和密封墊圈II與混合墻體裝配在一起；進液塞將混合腔體分為進液腔和混合腔，混合腔與加速段連接，加速段煨噴頭連接；進液螺紋管與進液腔連通，注氣管位于混合腔的一段側壁設有若干旋向氣孔，注氣管頂端則設有出氣孔。

7.如權利要求6所述的低溫冷卻與納米粒子射流微量潤滑耦合磨削介質供給系統，其特征是，所述進液塞為圓盤形，在周圍對稱分布著4-8個進液孔；所述旋向氣孔沿注氣管的管壁陣列排布4-8個，出口軸線與其注氣腔內壁面相切，壓縮氣體經旋向氣孔以切向速度v進入到混合腔48內，促使氣流在混合腔內繞注氣管旋轉，從而帶動納米流體旋轉形成渦流；旋向氣孔與注氣管軸向成角度為δ=25-75°并向噴頭出口傾斜。

8.如權利要求6所述的低溫冷卻與納米粒子射流微量潤滑耦合磨削介質供給系統，其特征是，所述噴頭為扁平扇形噴頭，扁平扇形噴頭內表面為半橢球或半球面；在半橢球的頂端開一個V形槽，V形槽兩斜面關于噴頭軸線對稱且和半橢圓球相貫形成狹長噴口，斜面角度α為V形槽角度的一半。

9.如權利要求1所述的低溫冷卻與納米粒子射流微量潤滑耦合磨削介質供給系統，其特征是，所述低溫冷卻噴嘴為一體式鴨嘴型噴嘴，噴嘴總長度為Dz=25-55mm，噴嘴前段入口尺寸為dr×hr，出口尺寸為dc×hc，其中dr取10-40mm，hr取5-35mm，dc取20-50mm，hc取15-45mm。

10.如權利要求1所述的低溫冷卻與納米粒子射流微量潤滑耦合磨削介質供給系統，其特征是，所述各微量潤滑和低溫冷卻噴嘴組合單元中微量潤滑霧化微量噴嘴到工件的噴射距離為d，取10-20cm，噴射角度為β，取值為15-30°；噴射流量為2.5-3.2ml/min，壓縮空氣的壓力為4.0-10bar；

所述低溫冷卻噴嘴到工件的垂直距離為h，取2-5cm，噴射角度為γ，取值為3-8°；液態低溫介質流量為10-40L/min。