一种中空自冷却式磨盘及冷却方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及岩土工程仪器领域，其属于一种岩样加工工具，特别涉及一种研磨岩石试样的中空自冷却式磨盘，还涉及一种磨盘自冷却方法。
【背景技术】
[0002]实验室试验是当前岩土工程领域常用的一种用于研究岩土性质的基本方法。而岩石试样的加工是开展各种岩石试验的基本步骤。岩石在取芯之后的双端面磨平工作是后续岩石力学试验能够顺利进行的基础，是能够得到准确试验数据的前提。
[0003]现有岩石试样的磨平仪器主要分单面磨石机和双端面磨石机两种。双端面磨石机在工作过程中，冷却水管的端部固定在夹具上，夹具随着磨石机的工作台作往复运动，导致冷却水管极易被破坏；当冷却水管在工作台上往复运动时，容易出现水花四溅、冷却水存在利用率不高、浪费的现象，且污染实验室环境。
【发明内容】
[0004]本发明所要解决的问题是提供一种中空自冷却式磨盘，提高冷却水管的使用寿命，实现冷却水的高效利用率，同时提供一种磨盘自冷却方法。
[0005]本发明通过以下技术方案来实现的:
一种中空自冷却式磨盘，包括磨盘头、与磨盘头一体的转轴、冷却水管，其特征在于:所述磨盘头的外围为圆环形磨盘面，所述磨盘面的内侧为圆弧凹面，所述转轴与磨盘头同轴，所述转轴和所述磨盘头的中部均为空心结构，冷却水管穿设于空心结构内，所述冷却水管的进水端设于转轴一侧，出水端设于磨盘头一侧，所述冷却水管的出水端设置有花洒；磨盘头的外侧连接有圆弧凹面挡板，所述圆弧凹面挡板的圆弧凹面与磨盘的圆弧凹面相对设置，所述圆弧凹面挡板通过支脚固定在所述磨盘面内侧圆弧凹面的中部。
[0006]所述磨盘上部设置有可滑动伸缩的有机玻璃罩，有机玻璃罩的底部设置在滑槽内，所述滑槽设置在工作台上，有机玻璃罩底部对应的底座上还设置有冷却水回收集水槽，所述集水槽内部配置有过滤装置。
[0007]作为优选的技术方案，所述磨盘面的内侧的圆弧凹面径向均匀布置有多条导流槽，所述导流槽为S型或直线型。
[0008]作为优选的技术方案，所述支脚均匀布置为3个或4个，所述圆弧凹面挡板的直径大于等于冷却水管的直径，小于磨盘面的内径。
[0009]本发明还提供了一种磨盘自冷却方法，包括:
步骤(I):将所述自冷却式磨盘固定安装在带底座的磨石机两端的机身上，由安装在机身上的电机为转轴提供转动力；
步骤(2):将试样由夹具固定在机身中部后，摇动手轮移动磨盘面至靠近试样；
步骤(3):将有机玻璃罩左右推拉至磨盘上部，确保有机玻璃罩刚好罩住磨盘；
步骤(4):将两端的两条冷却水管由一条进水管控制进水，打开冷却水管阀门，冷却水经冷却水管由转轴一侧的进水端流至磨盘头，并由冷却水管出水端设置的花洒喷出，冷却水由花洒喷出后，被圆弧凹面挡板反射至磨盘面内侧的圆弧凹面上；
步骤(5):打开电机电源，磨盘头在转轴带动下高速旋转，在离心力的作用下，冷却水沿磨盘头的圆弧凹面均匀的流到磨盘面上对磨盘进行冷却；
步骤(6):冷却水完成对磨盘的冷却后，掉落至底座上的集水槽内回收并经过滤装置过滤后重复利用。
[0010]本发明具有如下有益效果:由于冷却水管直接设置在磨盘的空心结构内，冷却水一直处于喷洒磨盘部位，提高了冷却水的利用率，且在工作过程中冷却水管始终保持静止状态，大大地延长了冷却水管的使用寿命，并达到了自冷却效果。磨盘面的内侧设置为圆弧凹面并配合导流槽，有利于磨盘在转动过程中，冷却水在离心力作用下，能够均匀的喷晒在磨盘表面上，加快磨盘降温速率。通过在磨盘头的外侧设置圆弧凹面挡板确保冷却水喷出后反射到磨盘表面。磨盘上方安置可伸缩透明有机玻璃罩子，既能保证看见磨盘工作状态，又能避免了水花四溅带来的仪器的短路现象及人员伤害。罩子在电机转轴方向可以伸缩，方便试验人员放置试样及取出试样。
[0011]
【附图说明】
[0012]图1是本发明的工作位置示意图。
[0013]图2是本发明设置有直线型导流槽的磨盘正面结构示意图。
[0014]图3是本发明设置有S型导流槽的磨盘正面结构示意图。
[0015]图中:1、工作台2、磨盘头 3、夹具4、试样 5、冷却水管6、转轴 7、底座8、磨盘面9、手轮10、有机玻璃罩11、圆弧凹面挡板12、电机13、支脚14、花洒15、导流槽。
【具体实施方式】
[0016]如图1所示，一种中空自冷却式磨盘，包括磨盘头(2)、与磨盘头一体的转轴(6)、冷却水管(5)，所述磨盘头(2)的外围为圆环形磨盘面(8)，所述磨盘面(8)的内侧为圆弧凹面，所述转轴(6 )与磨盘头(2 )同轴，所述转轴(6 )和所述磨盘头(2 )的中部均为空心结构，冷却水管(5)穿设于空心结构内，所述冷却水管(5)的进水端设于转轴(6) —侧，出水端设于磨盘头(2) —侧，所述冷却水管(5)的出水端设置有花洒(14);磨盘头(2)的外侧连接有圆弧凹面挡板(11)，所述圆弧凹面挡板(11)通过支脚(13)固定在所述磨盘面内侧圆弧凹面的中部。
[0017]另外，所述磨盘上部还设置有可滑动伸缩的有机玻璃罩(10)，有机玻璃罩(10)的底部设置在滑槽内，所述滑槽设置在工作台(I)上，有机玻璃罩(10 )对应底部的底座(7 )上还设置有冷却水回收集水槽，集水槽内部配置有过滤装置。
[0018]参见附图2-3，所述磨盘面(8)的内侧的圆弧凹面还径向均匀布置有多条导流槽
(15)，所述导流槽(15)为S型或直线型。
[0019]所述支脚(13)均匀布置为3个或4个，所述圆弧凹面挡板(11)的直径大于等于冷却水管(5)的直径，小于磨盘面(8)的内径。
[0020]该磨盘通过如下方法实现自冷却，包括:
步骤(I):将所述自冷却式磨盘固定安装在带底座(7)的磨石机两端的机身上，由安装在机身上的电机(12)为转轴提供转动力；
步骤(2):将试样由夹具(3)固定在机身中部后，摇动手轮(9)移动磨盘面(8)至罪近试样；
步骤(3):将有机玻璃罩(10)左右推拉至磨盘上部，确保有机玻璃罩(10)刚好罩住磨盘；
步骤(4):将两端的两条冷却水管(5)由一条进水管控制进水，打开冷却水管阀门，冷却水经冷却水管由转轴(6)—侧的进水端流至磨盘头(2)，并由冷却水管出水端设置的花洒
(14)喷出，冷却水由花(14)洒喷出后，被圆弧凹面挡板(11)反射至磨盘面(8)内侧的圆弧凹面上；
步骤(5):打开电机(12)电源，磨盘头(2)在转轴(6)带动下高速旋转，在离心力的作用下，冷却水沿磨盘头(2)的圆弧凹面均匀的流到磨盘面上对磨盘进行冷却；
步骤(6):冷却水完成对磨盘的冷却后，掉落至底座(7)上的集水槽内回收并经过滤装置过滤后重复利用。
[0021]以上所述，仅为本发明的【具体实施方式】，但本发明的保护范围并不局限于此，任何不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。
【主权项】
1.一种中空自冷却式磨盘，包括磨盘头(2)、与磨盘头一体的转轴(6)、冷却水管(5)，所述磨盘头(2)的外围为圆环形磨盘面(8)，所述磨盘面(8)的内侧为圆弧凹面，所述转轴(6)与磨盘头(2)同轴，所述转轴(6)和所述磨盘头(2)的中部均为空心结构，冷却水管(5)穿设于空心结构内，所述冷却水管(5)的进水端设于转轴(7)—侧，出水端设于磨盘头(2)一侧，所述冷却水管(5 )的出水端设置有花洒(14);磨盘头(2 )的外侧连接有圆弧凹面挡板(11)，所述圆弧凹面挡板(11)通过支脚(13)固定在所述磨盘面(8)内侧圆弧凹面的中部。
2.根据权利要求1所述的中空自冷却式磨盘，所述磨盘上部还设置有可滑动伸缩的有机玻璃罩(10 )，有机玻璃罩(10 )的底部设置在滑槽内，所述滑槽设置在工作台(I)上，有机玻璃罩(10 )对应底部的底座(7 )上还设置有冷却水回收集水槽，集水槽内部配置有过滤装置。
3.根据权利要求2所述的中空自冷却式磨盘，所述磨盘面(8)的内侧的圆弧凹面还径向均匀布置有多条导流槽(15)，所述导流槽(15)为S型或直线型。
4.根据权利要求3所述的中空自冷却式磨盘，所述支脚(13)均匀布置为3个或4个，所述圆弧凹面挡板(11)的直径大于等于冷却水管(5)的直径，小于磨盘面(8)的内径。
5.一种磨盘自冷却方法，包括: 步骤(I):将如权利要求4中所述的中空自冷却式磨盘固定安装在带底座(7)的磨石机两端的机身上，由安装在机身上的电机(12)为转轴提供转动力； 步骤(2):将试样由夹具(3)固定在机身中部后，摇动手轮(9)移动磨盘面(8)至罪近试样； 步骤(3):将有机玻璃罩(10)左右推拉至磨盘上部，确保有机玻璃罩(10)刚好罩住磨盘； 步骤(4):将两端的两条冷却水管(5)由一条进水管控制进水，打开冷却水管阀门，冷却水经冷却水管由转轴(6)—侧的进水端流至磨盘头(2)，并由冷却水管出水端设置的花洒(14)喷出，冷却水由花(14)洒喷出后，被圆弧凹面挡板(11)反射至磨盘面(8)内侧的圆弧凹面上； 步骤(5):打开电机(12)电源，磨盘头(2)在转轴(6)带动下高速旋转，在离心力的作用下，冷却水沿磨盘头(2)的圆弧凹面均匀的流到磨盘面上对磨盘进行冷却； 步骤(6):冷却水完成对磨盘的冷却后，掉落至底座(7)上的集水槽内回收并经过滤装置过滤后重复利用。
【专利摘要】本发明涉及一种中空自冷却式磨盘，其中磨盘的中部为空心结构，冷却水管穿设在空心结构内，提高了冷却水的利用率，延长了冷却水管的使用寿命，实现了磨盘自冷却。将磨盘面的内侧设置为圆弧凹面，并在磨盘头的外侧设置圆弧凹面挡板，确保冷却水喷出后反射到磨盘上，并在离心力的作用下，确保冷却水的高效冷却。磨盘上方安置可伸缩透明有机玻璃罩子，既能保证看见磨盘工作状态，又能避免了水花四溅带来的仪器的短路现象及人员伤害。罩子在电机转轴方向可伸缩，方便试验人员放置试样及取出试样。
【IPC分类】G01N1-32, B24D13-18
【公开号】CN104647229
【申请号】CN201510106733
【发明人】胡振华, 张宪堂, 王崇革, 吴剑平, 张利民
【申请人】山东科技大学
【公开日】2015年5月27日
【申请日】2015年3月12日