專利名稱：一種用于金屬磨削加工過程中的低溫冷風發(fā)生裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種低溫冷風發(fā)生裝置，屬于金屬磨削加工過程中實施高壓低溫 冷卻的裝置。
背景技術(shù)：
金屬磨削加工是精密加工和高硬材料加工的主要加工方法，磨削過程中的磨削熱 是伴隨材料磨削加工的一種物理現(xiàn)象，它對工件質(zhì)量、道具壽命有重要的影響。低速磨削時 刀具磨損的主要原因是機械磨損，然而進行高速磨削時，磨削高溫直接導致了刀具的磨損， 磨損機理也由機械磨損轉(zhuǎn)化為以擴散磨損、相變磨損和炭化磨損為主，同時還會引發(fā)刀具 表面的粘結(jié)磨損。另外，由于刀具和工件在磨削過程中受熱膨脹，后刀面摩擦與磨損加劇， 引起工件表面粗糙度上升。低溫冷風磨削是向磨削區(qū)噴射低溫壓縮空氣，用冷風將磨削區(qū)所產(chǎn)生的熱量帶 走，從而實現(xiàn)降溫的目的，同時又能對磨削區(qū)起到潤滑的作用。該種降溫潤滑方式完全不 需要磨削液或潤滑油，是真正意義上的綠色環(huán)保的機械加工技術(shù)。低溫冷風發(fā)生裝置是 低溫冷風磨削的核心組成，制冷系統(tǒng)是低溫冷風發(fā)生裝置的重要核心，[專利文獻]特開 200610037838. 3號公報，公開了一種制冷系統(tǒng)，采用壓縮空氣先在氣液換熱器中與冷水熱 交換后進入半導體制冷器；該制冷器存在的主要缺點是制冷能力有限、需要水系統(tǒng)、需要一 個獨立的預(yù)冷換熱系統(tǒng)和系統(tǒng)較復雜等。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型公開了一種用于金屬磨削加工過程中的低溫冷風發(fā)生裝置，以克服現(xiàn) 有技術(shù)中存在的制冷能力有限、需要水系統(tǒng)、需要一個獨立的預(yù)冷換熱系統(tǒng)和系統(tǒng)較復雜 等缺點，本實用新型不僅溫度、壓力、流量均可調(diào)，而且可以理想地消除金相變化，并能改善 工件的表面完整性，同時能減少磨削液的相關(guān)費用、回收磨削和改善作業(yè)環(huán)境。與[專利文 獻]特開200610037838. 3號公報相比，本制冷系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，制冷范圍更廣。一種用于金屬磨削加工過程中的低溫冷風發(fā)生裝置，包括常溫空氣處理系統(tǒng)、蒸 汽壓縮式制冷系統(tǒng)和低溫冷風輸出系統(tǒng)，其特征在于A)所述的常溫空氣處理系統(tǒng)由空氣壓縮機、截止閥、儲氣罐、除油除水過濾器和 高效除油過濾器依次串聯(lián)并與吸附式壓縮空氣干燥機的輸入端連接，吸附式壓縮空氣干燥 機的輸出端依次通過除塵過濾器、流量計與蒸汽壓縮式制冷系統(tǒng)的輸入端連接；B)所述的蒸汽壓縮式制冷系統(tǒng)，由蒸發(fā)器、經(jīng)氣液分離器、壓縮機、油分離器、冷 凝器、風機、儲液器、電磁閥、過濾干燥器和熱力膨脹閥依次連接構(gòu)成回路；C)所述的低溫冷風輸出系統(tǒng)包括壓力表、保溫管、截止閥和噴嘴，由蒸汽壓縮式 制冷系統(tǒng)的輸出端依次通過壓力表、保溫管、截止閥與噴嘴連接。根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于金屬磨削加工過程中的低溫冷風發(fā)生裝置，其特 征在于蒸汽壓縮式制冷系統(tǒng)的輸入端與輸出端之間，并聯(lián)一氣體管道，管道上連接旁通調(diào)節(jié)閥，通過調(diào)節(jié)旁通調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)進入蒸汽壓縮式制冷系統(tǒng)的經(jīng)凈化除濕壓縮的常溫空氣的 量及出來的低溫冷空氣的量，達到調(diào)節(jié)溫度范圍的目的。本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，易于維護，噪音小，節(jié)能，節(jié)約磨削液，減少環(huán)境污染，提高 磨具的使用壽命和加工質(zhì)量，同時還具有制冷速度快在8 10分鐘即可使出口冷風溫度 達到設(shè)定的要求；可實現(xiàn)溫度的連續(xù)調(diào)節(jié)和精確控制，實現(xiàn)連續(xù)作業(yè)等優(yōu)點。

圖1為低溫冷風發(fā)生裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。1、環(huán)境空氣，2、空氣壓縮機，3、截止閥，4、貯氣罐，5、除油除水過濾器，6、高效除 油過濾器，7、吸附式壓縮空氣干燥機，8、除塵過濾器，9、流量計，10、蒸發(fā)器，11、氣液分離 器，12、壓縮機，13、油分離器，14、冷凝器，15、風機，16、儲液器，17、電磁閥，18、過濾干燥器， 19、熱力膨脹閥，20、蒸汽壓縮式制冷系統(tǒng)，21、旁通調(diào)節(jié)閥，22、壓力表，23、保溫管，24、截止 閥，25、噴嘴。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型加以詳細說明。一種用于金屬磨削加工過程中的低溫冷風發(fā)生裝置，結(jié)構(gòu)如圖1所示，包括常溫 空氣處理系統(tǒng)、蒸汽壓縮式制冷系統(tǒng)和低溫冷風輸出系統(tǒng)，其特征在于D)所述的常溫空氣處理系統(tǒng)由空氣壓縮機2、截止閥3、儲氣罐4、除油除水過濾 器5和高效除油過濾器6依次串聯(lián)并與吸附式壓縮空氣干燥機7的輸入端連接，吸附式壓 縮空氣干燥機7的輸出端依次通過除塵過濾器8、流量計9與蒸汽壓縮式制冷系統(tǒng)20的輸 入端連接；E)所述的蒸汽壓縮式制冷系統(tǒng)，由蒸發(fā)器10、經(jīng)氣液分離器11、壓縮機12、油分 離器13、冷凝器14、風機15、儲液器16、電磁閥17、過濾干燥器18和熱力膨脹閥19依次連 接構(gòu)成回路；F)所述的低溫冷風輸出系統(tǒng)包括壓力表22、保溫管23、截止閥24和噴嘴25，由蒸 汽壓縮式制冷系統(tǒng)20的輸出端依次通過壓力表22，保溫管23、截止閥24與噴嘴25連接。根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于金屬磨削加工過程中的低溫冷風發(fā)生裝置，其特 征在于蒸汽壓縮式制冷系統(tǒng)20的輸入端與輸出端之間，并聯(lián)一氣體管道，管道上連接旁 通調(diào)節(jié)閥21，通過調(diào)節(jié)旁通調(diào)節(jié)閥21調(diào)節(jié)進入蒸汽壓縮式制冷系統(tǒng)20的經(jīng)凈化除濕壓縮 的常溫空氣的量及出來的低溫冷空氣的量，達到調(diào)節(jié)溫度范圍的目的。壓力表22顯示的噴嘴25出口壓力的大小是通過空氣壓縮機2、貯氣罐4、除油除 水過濾器5和吸附式壓縮空氣干燥機7共同調(diào)節(jié)的。金屬磨削加工過程中低溫冷風發(fā)生裝置開始工作一、常溫空氣處理系統(tǒng)環(huán)境空氣1進入空氣壓縮機2變成高壓空氣，經(jīng)過貯氣筒 4穩(wěn)定高壓氣流，之后經(jīng)過除油除水過濾器5、高效除油過濾器6、吸附式壓縮空氣干燥機7 和除塵過濾器8過濾和除濕后進入蒸汽壓縮式制冷系統(tǒng)20，降低壓縮空氣的溫度。二、蒸汽壓縮式制冷系統(tǒng)蒸汽壓縮制冷系統(tǒng)20工作時，制冷劑氣體不斷被壓縮 機12抽吸壓縮后，經(jīng)油分離器13把制冷劑氣體中的油分離回收，在冷凝器14中液化，在貯
4液器16中貯存制冷劑液體，經(jīng)過濾干燥器18把制冷劑中的水分吸收，經(jīng)熱力膨脹閥19節(jié) 流降壓后進入蒸發(fā)器10，蒸發(fā)器10吸收空氣的熱量把高壓空氣冷卻降溫，在經(jīng)過氣液分離 器11，回到壓縮機13。從而完成制冷工質(zhì)的閉式循環(huán)。三、低溫冷風輸出系統(tǒng)降溫后的壓縮空氣(0°C _35°C)經(jīng)噴嘴25以一定的壓力 噴射至磨削區(qū)，達到冷卻磨削區(qū)的目的。四、溫度調(diào)節(jié)回路旁通調(diào)節(jié)閥21調(diào)節(jié)蒸汽壓縮式制冷系統(tǒng)20出來的低溫空氣 與常溫凈化除濕空氣的量來調(diào)節(jié)噴嘴25出口的溫度。五、壓力調(diào)節(jié)回路壓力表22顯示的噴嘴25出口壓力的大小是通過空氣壓縮機 2、貯氣罐4、除油除水過濾器5和吸附式壓縮空氣干燥機7共同調(diào)節(jié)的。
權(quán)利要求一種用于金屬磨削加工過程中的低溫冷風發(fā)生裝置，包括常溫空氣處理系統(tǒng)、蒸汽壓縮式制冷系統(tǒng)和低溫冷風輸出系統(tǒng)，其特征在于A) 所述的常溫空氣處理系統(tǒng)由空氣壓縮機(2)、截止閥(3)、儲氣罐(4)、除油除水過濾器(5)和高效除油過濾器(6)依次串聯(lián)并與吸附式壓縮空氣干燥機(7)的輸入端連接，吸附式壓縮空氣干燥機(7)的輸出端依次通過除塵過濾器(8)、流量計(9)與蒸汽壓縮式制冷系統(tǒng)(20)的輸入端連接；B) 所述的蒸汽壓縮式制冷系統(tǒng)，由蒸發(fā)器(10)、經(jīng)氣液分離器(11)、壓縮機(12)、油分離器(13)、冷凝器(14)、風機(15)、儲液器(16)、電磁閥(17)、過濾干燥器(18)和熱力膨脹閥(19)依次連接構(gòu)成回路；所述的低溫冷風輸出系統(tǒng)包括壓力表(22)、保溫管(23)、截止閥(24)和噴嘴(25)，由蒸汽壓縮式制冷系統(tǒng)(20)的輸出端依次通過壓力表(22)、保溫管(23)、截止閥(24)與噴嘴(25)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于金屬磨削加工過程中的低溫冷風發(fā)生裝置，其特征 在于蒸汽壓縮式制冷系統(tǒng)(20)的輸入端與輸出端之間，并聯(lián)一氣體管道，管道上連接旁 通調(diào)節(jié)閥(21)。
專利摘要一種用于金屬磨削加工過程中的低溫冷風發(fā)生裝置，常溫空氣處理系統(tǒng)由空氣壓縮機、截止閥、儲氣罐、除油除水過濾器和高效除油過濾器依次串聯(lián)并與吸附式壓縮空氣干燥機的輸入端連接，吸附式壓縮空氣干燥機的輸出端依次通過除塵過濾器、流量計與蒸汽壓縮式制冷系統(tǒng)的輸入端連接；蒸汽壓縮式制冷系統(tǒng)，由蒸發(fā)器、經(jīng)氣液分離器、壓縮機、油分離器、冷凝器、風機、儲液器、電磁閥、過濾干燥器和熱力膨脹閥依次連接構(gòu)成回路；低溫冷風輸出系統(tǒng)包括壓力表、保溫管、截止閥和噴嘴，由蒸汽壓縮式制冷系統(tǒng)的輸出端依次通過壓力表、保溫管、截止閥與噴嘴連接。本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，易于維護，噪音小，節(jié)能，制冷速度快，可實現(xiàn)溫度的連續(xù)調(diào)節(jié)和精確控制。
文檔編號B24B55/02GK201685183SQ20102022017
公開日2010年12月29日 申請日期2010年6月9日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月9日
發(fā)明者趙歡歡 申請人:上海理工大學