一种砂轮浸渗系统以及浸渗砂轮的方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种砂轮浸渗系统以及浸渗砂轮的方法，属于砂轮加工技术领域。
【背景技术】
[0002] 砂轮浸渗是利用浸渗剂渗入到多孔性的陶瓷结合剂砂轮孔隙中，使砂轮孔隙内部 填充一层固体润滑膜，一方面增加结合剂对磨料的把持力，防止磨料过早脱落，另一方面， 磨削时能起到磨粒与切肩以及磨粒与工件表面间的润滑作用，改善磨削条件，达到降低工 件粗糙度的目的。
[0003] 目前常用的浸渗方法有常压浸渗、真空浸渗、压力浸渗和真空压力浸渗等。浸渗剂 多为有机物或有机物加固体润滑剂组成，一般呈粘流态存在，自然状态下粘度较大，采用常 压自然浸渗方法有时无法完全浸透，造成砂轮内外浸渗效果不一致，采用真空浸渗或压力 浸渗可以强制使浸渗剂进入到砂轮内部，但浸渗后浸渗剂在砂轮中的附着量难以控制，且 砂轮表面粘附的浸渗剂很难清理，浸渗后陶瓷砂轮气孔被完全堵塞，在一定程度上会影响 砂轮的冷却和排肩，对陶瓷砂轮本身自锐性造成不利影响。
[0004] 授权公告号为CN202037550U的中国实用新型专利公开了一种用于渗浸砂轮的浸 渗装置，包括配料槽和浸渗容器，配料槽内安装有搅拌装置，配料槽加热器设置在配料槽下 部，配料槽通过浸渗剂添加管道与浸渗容器相连，浸渗容器为密闭容器，浸渗剂添加管道一 端伸入到配料槽的底部，浸渗剂添加管道另一端伸入到浸渗容器上部，浸渗容器上设有浸 渗容器温度计、压力表和安全阀，浸渗容器内安装有砂轮支撑架，浸渗容器加热器设置在浸 渗容器下部，浸渗容器加热器与浸渗容器内壁之间设有用于恒温加热和保温的油浴腔，浸 渗容器顶部通过抽真空管道与真空栗相连，浸渗容器通过设置在浸渗容器底部的浸渗剂回 收管道与浸渗剂回收装置相连。该装置在浸渗砂轮时，浸渗剂需要事先在另一容器中配制 好后加入浸渗容器中，工艺复杂，效率较低，而且无法控制浸渗剂在砂轮中分布的均匀性及 附着量。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的在于提供一种能够控制砂轮中浸渗剂的附着量且效率较高的砂轮 浸渗系统。本发明的目的还在于提供一种浸渗砂轮的方法。
[0006] 为了实现以上目的，本发明的砂轮浸渗系统的技术方案如下：
[0007] -种砂轮浸渗系统，包括密闭的浸渗容器，所述浸渗容器上设置有驱动轴，所述浸 渗容器内设置有砂轮浸渗旋转装置，所述砂轮浸渗旋转装置包括与驱动轴相连的旋转体， 所述旋转体上固定设置有用来固定砂轮以防止砂轮相对于旋转体发生运动的砂轮固定机 构，所述旋转体上设置有使浸渗容器内的浸渗剂与砂轮接触的浸渗剂通道。
[0008] 所述驱动轴设置在所述浸渗容器顶部，所述旋转体为旋转筒，所述旋转筒包括筒 体以及固定设置在所述筒体上端的筒盖，所述筒盖与所述驱动轴固定连接，所述砂轮固定 机构固定设置在所述筒体内壁上。
[0009] 所述筒体为网筒，所述网筒的网眼构成了所述浸渗剂通道。
[0010] 所述筒盖和筒体中的至少一个上设置有用来将筒体固定在筒盖上的限位机构。
[0011] 所述砂轮固定机构包括固定设置在筒体内壁上的砂轮卡具，所述砂轮卡具能够对 砂轮施加朝向筒体内壁方向上的力并与筒体内壁配合使砂轮夹紧固定。
[0012] 所述砂轮浸渗系统还包括用来对浸渗容器中的浸渗剂加热的加热装置，所述浸渗 容器外部设置有保温装置。
[0013] 所述保温装置包括套设在浸渗容器外部的保温桶，所述浸渗容器外壁与保温桶内 壁之间具有间隙，该间隙内填充有导热保温液。
[0014] 还包括温度控制系统，所述温度控制系统包括与加热装置相连的温控箱以及与温 控箱相连并伸入浸渗容器内部的浸渗剂中的热电偶。
[0015] 所述浸渗容器上设置有抽真空口和浸渗剂排出口。
[0016] 本发明的浸渗砂轮的方法的技术方案如下：
[0017] -种使用上述的砂轮浸渗系统浸渗砂轮的方法，包括如下步骤：
[0018] 1)将浸渗剂组分加入浸渗容器中；
[0019] 将待处理的砂轮放入偶联液中浸渍，烘干，得到预处理砂轮；
[0020] 2)将预处理砂轮固定在砂轮浸渗旋转装置的砂轮固定机构上，使砂轮浸没在浸渗 剂液面下，启动砂轮浸渗旋转装置使浸渗剂组分混合均匀得到浸渗剂，关闭砂轮浸渗旋转 装置；
[0021] 3)对浸渗容器内抽真空，然后预处理砂轮在浸渗剂中浸渗5-10min，得到浸渗砂 轮；
[0022] 4)使浸渗容器内压力恢复至常压，将浸渗剂通过浸渗剂排出口排出，启动砂轮浸 渗旋转装置，对浸渗砂轮进行离心甩出，即得。
[0023] 所述偶联液为质量分数为2-5%的铝锆偶联剂的乙醇溶液。
[0024] 所述浸渗剂组分由无机组分、有机组分中的一种或者多种组成。无机组分为硫磺。 有机组分为石蜡、油脂、树脂、硬脂酸中的一种或者多种。浸渗剂组分还可以包括润滑剂，润 滑剂为石墨、二硫化钼、六方氮化硼中的一种或者多种。使用该浸渗剂组分时，浸渗容器上 设置加热装置，加入浸渗剂组分后启动加热装置对浸渗容器内的浸渗剂组分进行加热，使 组分熔化，形成液态的浸渗剂。加热温度为高于浸渗剂组分熔点或者软化点10-30°C。加热 时间为20-30min。
[0025] 所述步骤1)中浸渍时间为10_20min。
[0026] 所述步骤1)中烘干时间为l_2h。
[0027] 所述步骤2)中浸渗旋转装置的转速为50-100r/min，搅拌时间为10-15min。
[0028] 所述步骤3)中真空度为-0· 08MPa~-0·IMPa。
[0029] 所述步骤4)中浸渗旋转装置的转速为100-1500r/min。所述步骤4)中离心甩出 时间为2-10min。
[0030] 本发明的砂轮浸渗系统通过设置在浸渗容器中的浸渗旋转装置，能够在同一个容 器中实现浸渗剂的搅拌混合与砂轮的浸渗，还能够对浸渗后的砂轮进行离心甩出，对砂轮 中浸渗剂的附着量进行调整；而且浸渗和离心甩出在同一个容器中进行，能够在同一温度 环境下连续操作，提升砂轮的稳定性。
[0031] 本发明的浸渗砂轮的方法通过调整砂轮浸渗旋转装置的转速及旋转时间来控制 浸渗剂在砂轮中的附着量，操作简单，效率非常高。
[0032] 进一步的，本发明的浸渗砂轮的方法用铝锆偶联剂对陶瓷砂轮组织进行改性处 理，在增加浸渗剂与砂轮的亲和性的同时也提升了二者之间的结合牢固度。
【附图说明】
[0033] 图1为本发明的砂轮浸渗系统的实施例的结构示意图；
[0034] 图2为图1中的筒体的结构示意图；
[0035] 图3为图2沿垂直于筒体轴线方向的截面示意图；
[0036] 图4为图2的俯视图；
[0037] 图5为图1中的固定板的结构示意图。
【具体实施方式】
[0038] 本发明的砂轮浸渗系统的实施例：
[0039] 如图1-5所示，本发明的砂轮浸渗系统包括密闭的浸渗容器以及设置在浸渗容器 中的浸渗旋转装置，还包括用来对浸渗容器中的浸渗剂进行加热的加热装置。
[0040] 浸渗容器为浸渗筒9,浸渗筒9包括浸渗筒体以及设置在浸渗筒体上部的浸渗筒 顶盖和设置在浸渗筒下部的浸渗筒底部。浸渗筒顶盖上设置有抽真空口，该抽真空口上连 接有抽真空管道2,抽真空管道2与抽真空设备相连，本实施例中抽真空设备为真空栗1，抽 真空管道2上设置有真空控制阀3 ;浸渗筒顶盖上设置有真空压力表16,用来监测浸渗容器 中的真空度；浸渗筒顶盖上还设置有真空安全阀13,用来在需要对浸渗容器内恢复常压时 使浸渗容器内部与外界连通。浸渗筒体靠近浸渗筒底部的位置设置有浸渗剂排出口，浸渗 剂排出口通过浸渗剂排出管道5与浸渗剂收集池4相连，用来在浸渗后将浸渗剂10排至浸 渗池4中，浸渗剂排出管道5上设置有浸渗剂控制阀6。
[0041] 浸渗容器的浸渗筒顶盖上部设置有电机15,电机15的主轴连接有驱动轴，该驱动 轴一端与电机主轴连接，另一端伸入浸渗容器内部，伸入浸渗容器内部的一端固定连接有 砂轮浸渗旋转装置。砂轮浸渗装置包括与驱动轴相连的旋转体，旋转体上固定设置有用来 固定砂轮以防止砂轮相对于旋转体发生运动的砂轮固定机构，所述旋转体上设置有使浸渗 容器内的浸渗剂10与砂轮接触的浸渗剂通道。本实施例中，旋转体为旋转筒，旋转筒包括 旋转筒体11和固定设置在旋转筒体上部的筒盖以及固定设置旋转筒体下部的旋转筒体底 部，本实施例中筒盖为固定板12,固定板12中心设置有与驱动轴配合连接的轴孔，浸渗容 器顶盖内表面固定设置有轴承组，轴承组包括上轴承14及下轴承24,驱动轴从上轴承和下 轴承中依次穿过后与旋转筒的固定板12固定连接。筒盖和筒体中的至少一个上设置有用 来将筒体固定在筒盖上的限位机构，本实施例中，固定板12下表面设置有圆环形凹槽25， 圆环形凹槽25的槽壁上设置有限位凸棱26,所述限位凸棱26可以设置在圆环形凹槽的一 侧或两侧槽壁上，数量为多个，沿圆环形凹槽25周向均匀间隔分布，本实施例中，限位凸棱 26为四个，而且每一个限位凸棱26均包括设置在圆环形凹槽的两侧槽壁上的凸棱体和在 限位凸棱的一端设置的挡沿。旋转筒筒体11上沿固定设置有限位凸起27,限位凸起27的 数量与限位凸棱26的数量对应，每一个限位凸起27包括顶部和底部，限位凸起的顶部宽度 接近于圆环形凹槽的槽宽，而限位凸棱26的两个凸棱体之间的间隔小于限位凸起27顶部 的宽度，但是大于限位凸起27底部的宽度。在使用时，将旋转筒筒体11上的限位凸起27 对着相邻的两个限位凸棱26之间的圆环形凹槽部分插入，然后旋转筒体11，使限位凸起27 的顶部进入限位凸棱26