[發明專利]一種磨削溫度在線檢測及納米流體相變換熱式磨削裝置

有效

• 申請號: 201510218166.5
• 申請日: 2015-04-30
• 公開（公告）號: CN104771202B
• 公開（公告）日: 2017-06-23
• 發明（設計）人: 楊敏;李長河;王要剛;李本凱;張彥彬
• 申請（專利權）人: 青島理工大學
• 主分類號: A61B17/16
• 分類號: A61B17/16;A61B5/01
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司37221
• 代理人: 張勇

1.一種磨削溫度在線檢測及納米流體相變換熱式磨削裝置，其特征在于：包括殼體、磨削裝置、動力裝置、傳動裝置、控制模塊、溫度測量模塊以及速度和扭矩測量模塊，其中，所述磨削裝置安裝于殼體的前端，所述動力裝置、傳動裝置、控制模塊、溫度測量模塊以及速度和扭矩測量模塊安裝于殼體的內部，磨削裝置通過傳動裝置與動力裝置連接，溫度測量模塊分別與磨削裝置和控制模塊連接，速度和扭矩測量模塊設置于傳動裝置的一側，速度和扭矩測量模塊與動力裝置均與控制模塊連接；

所述磨削裝置包括磨頭和磨頭柄，磨頭的后端固定在磨頭柄上，且磨頭與磨頭柄之間密封設置，其中，磨頭的前端設置有若干磨粒，磨粒與磨頭基體之間電鍍有微米級的TiO₂，磨頭的內部為與磨頭共軸的圓臺形中空，且靠近磨頭前端的圓臺形中空的直徑大于遠離磨頭前端的圓臺形中空的直徑，圓臺形中空內盛裝有納米流體，磨頭的圓臺形中空包括蒸發段、絕熱段和冷凝段，蒸發段位于磨頭的前端，絕熱段位于磨頭的中間，冷凝段位于磨頭的后端，冷凝段的外側安裝有若干個散熱片；

所述動力裝置包括相互連接的直流電機和電源。

2.根據權利要求1所述的磨削溫度在線檢測及納米流體相變換熱式磨削裝置，其特征在于：所述圓臺形中空內抽真空。

3.根據權利要求1所述的磨削溫度在線檢測及納米流體相變換熱式磨削裝置，其特征在于：所述傳動裝置包括聯軸器，主動齒輪軸，從動軸以及用于固定磨頭柄的夾頭，其中，主動齒輪軸通過聯軸器與直流電機連接，從動軸的末端與主動齒輪軸連接，夾頭安裝在從動軸的前端。

4.根據權利要求3所述的磨削溫度在線檢測及納米流體相變換熱式磨削裝置，其特征在于：所述夾頭包括夾頭主體、手旋套、后壓蓋、鋼球、夾爪座、螺釘、外套以及若干個夾爪，其中，所述夾頭主體安裝在夾爪座內，所述外套安裝于夾爪座的前端，后壓蓋安裝于夾爪座的后端，所述鋼球放置于夾頭主體和后壓蓋之間，手旋套安裝在后壓蓋的后端，并且與夾頭主體之間固定連接；所述螺釘通過左旋螺紋安裝在夾頭主體的前端，夾爪座前端的導槽上安裝所述若干個夾爪，所述外套的前端為圓臺形中空，且所述外套靠近夾爪一端的內徑大于遠離夾爪一端的內徑。

5.根據權利要求1所述的磨削溫度在線檢測及納米流體相變換熱式磨削裝置，其特征在于：所述控制模塊包括依次連接的信號采集器、信號處理器和單片機，所述信號采集器分別與溫度測量模塊和速度及扭矩測量模塊連接。

6.根據權利要求5所述的磨削溫度在線檢測及納米流體相變換熱式磨削裝置，其特征在于：所述溫度測量模塊包括熒光粉、纖芯、光纖耦合器、激光二極管以及光電轉換器，其中，所述纖芯包括入射光纖和接收光纖，所述熒光粉覆熒在磨頭前端的磨粒與磨頭基體之間，所述纖芯的一端朝向所述熒光粉，所述入射光纖的另一端通過光纖耦合器與激光二極管連接，激光二極管與所述單片機連接；所述接收光纖的另一端通過光纖耦合器與光電轉換器連接，所述光電轉換器與所述信號采集器連接。

7.根據權利要求3所述的磨削溫度在線檢測及納米流體相變換熱式磨削裝置，其特征在于：所述速度和扭矩測量模塊包括分布在所述從動軸外圓周上的若干組反光條和與所述每組反光條相對應的若干個激光頭，每組中的反光條沿著從動軸的外圓周均勻分布，所述激光頭內設置有用于接收反光條的反射光信號的光電接收器件。

8.根據權利要求7所述的磨削溫度在線檢測及納米流體相變換熱式磨削裝置，其特征在于：所述若干組反光條包括第一組反光條和第二組反光條，第一組反光條包括反光條Ⅰ和反光條Ⅳ，第二組反光條包括反光條Ⅱ和反光條Ⅲ，反光條Ⅰ和反光條Ⅱ位于同一直線上，反光條Ⅲ和反光條Ⅳ位于同一直線上，每組反光條均與一個激光頭相對應。