专利名称：一种用于金属磨削加工过程中的低温冷风发生装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种低温冷风发生装置，属于金属磨削加工过程中实施高压低温 冷却的装置。
背景技术：
金属磨削加工是精密加工和高硬材料加工的主要加工方法，磨削过程中的磨削热 是伴随材料磨削加工的一种物理现象，它对工件质量、道具寿命有重要的影响。低速磨削时 刀具磨损的主要原因是机械磨损，然而进行高速磨削时，磨削高温直接导致了刀具的磨损， 磨损机理也由机械磨损转化为以扩散磨损、相变磨损和炭化磨损为主，同时还会引发刀具 表面的粘结磨损。另外，由于刀具和工件在磨削过程中受热膨胀，后刀面摩擦与磨损加剧， 引起工件表面粗糙度上升。低温冷风磨削是向磨削区喷射低温压缩空气，用冷风将磨削区所产生的热量带 走，从而实现降温的目的，同时又能对磨削区起到润滑的作用。该种降温润滑方式完全不 需要磨削液或润滑油，是真正意义上的绿色环保的机械加工技术。低温冷风发生装置是 低温冷风磨削的核心组成，制冷系统是低温冷风发生装置的重要核心，[专利文献]特开 200610037838. 3号公报，公开了一种制冷系统，采用压缩空气先在气液换热器中与冷水热 交换后进入半导体制冷器；该制冷器存在的主要缺点是制冷能力有限、需要水系统、需要一 个独立的预冷换热系统和系统较复杂等。
发明内容本实用新型公开了一种用于金属磨削加工过程中的低温冷风发生装置，以克服现 有技术中存在的制冷能力有限、需要水系统、需要一个独立的预冷换热系统和系统较复杂 等缺点，本实用新型不仅温度、压力、流量均可调，而且可以理想地消除金相变化，并能改善 工件的表面完整性，同时能减少磨削液的相关费用、回收磨削和改善作业环境。与[专利文 献]特开200610037838. 3号公报相比，本制冷系统结构简单，制冷范围更广。一种用于金属磨削加工过程中的低温冷风发生装置，包括常温空气处理系统、蒸 汽压缩式制冷系统和低温冷风输出系统，其特征在于A)所述的常温空气处理系统由空气压缩机、截止阀、储气罐、除油除水过滤器和 高效除油过滤器依次串联并与吸附式压缩空气干燥机的输入端连接，吸附式压缩空气干燥 机的输出端依次通过除尘过滤器、流量计与蒸汽压缩式制冷系统的输入端连接；B)所述的蒸汽压缩式制冷系统，由蒸发器、经气液分离器、压缩机、油分离器、冷 凝器、风机、储液器、电磁阀、过滤干燥器和热力膨胀阀依次连接构成回路；C)所述的低温冷风输出系统包括压力表、保温管、截止阀和喷嘴，由蒸汽压缩式 制冷系统的输出端依次通过压力表、保温管、截止阀与喷嘴连接。根据权利要求1所述的一种用于金属磨削加工过程中的低温冷风发生装置，其特 征在于蒸汽压缩式制冷系统的输入端与输出端之间，并联一气体管道，管道上连接旁通调节阀，通过调节旁通调节阀调节进入蒸汽压缩式制冷系统的经净化除湿压缩的常温空气的 量及出来的低温冷空气的量，达到调节温度范围的目的。本实用新型结构简单，易于维护，噪音小，节能，节约磨削液，减少环境污染，提高 磨具的使用寿命和加工质量，同时还具有制冷速度快在8 10分钟即可使出口冷风温度 达到设定的要求；可实现温度的连续调节和精确控制，实现连续作业等优点。
图1为低温冷风发生装置的结构示意图。1、环境空气，2、空气压缩机，3、截止阀，4、贮气罐，5、除油除水过滤器，6、高效除 油过滤器，7、吸附式压缩空气干燥机，8、除尘过滤器，9、流量计，10、蒸发器，11、气液分离 器，12、压缩机，13、油分离器，14、冷凝器，15、风机，16、储液器，17、电磁阀，18、过滤干燥器， 19、热力膨胀阀，20、蒸汽压缩式制冷系统，21、旁通调节阀，22、压力表，23、保温管，24、截止 阀，25、喷嘴。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型加以详细说明。一种用于金属磨削加工过程中的低温冷风发生装置，结构如图1所示，包括常温 空气处理系统、蒸汽压缩式制冷系统和低温冷风输出系统，其特征在于D)所述的常温空气处理系统由空气压缩机2、截止阀3、储气罐4、除油除水过滤 器5和高效除油过滤器6依次串联并与吸附式压缩空气干燥机7的输入端连接，吸附式压 缩空气干燥机7的输出端依次通过除尘过滤器8、流量计9与蒸汽压缩式制冷系统20的输 入端连接；E)所述的蒸汽压缩式制冷系统，由蒸发器10、经气液分离器11、压缩机12、油分 离器13、冷凝器14、风机15、储液器16、电磁阀17、过滤干燥器18和热力膨胀阀19依次连 接构成回路；F)所述的低温冷风输出系统包括压力表22、保温管23、截止阀24和喷嘴25，由蒸 汽压缩式制冷系统20的输出端依次通过压力表22，保温管23、截止阀24与喷嘴25连接。根据权利要求1所述的一种用于金属磨削加工过程中的低温冷风发生装置，其特 征在于蒸汽压缩式制冷系统20的输入端与输出端之间，并联一气体管道，管道上连接旁 通调节阀21，通过调节旁通调节阀21调节进入蒸汽压缩式制冷系统20的经净化除湿压缩 的常温空气的量及出来的低温冷空气的量，达到调节温度范围的目的。压力表22显示的喷嘴25出口压力的大小是通过空气压缩机2、贮气罐4、除油除 水过滤器5和吸附式压缩空气干燥机7共同调节的。金属磨削加工过程中低温冷风发生装置开始工作一、常温空气处理系统环境空气1进入空气压缩机2变成高压空气，经过贮气筒 4稳定高压气流，之后经过除油除水过滤器5、高效除油过滤器6、吸附式压缩空气干燥机7 和除尘过滤器8过滤和除湿后进入蒸汽压缩式制冷系统20，降低压缩空气的温度。二、蒸汽压缩式制冷系统蒸汽压缩制冷系统20工作时，制冷剂气体不断被压缩 机12抽吸压缩后，经油分离器13把制冷剂气体中的油分离回收，在冷凝器14中液化，在贮
4液器16中贮存制冷剂液体，经过滤干燥器18把制冷剂中的水分吸收，经热力膨胀阀19节 流降压后进入蒸发器10，蒸发器10吸收空气的热量把高压空气冷却降温，在经过气液分离 器11，回到压缩机13。从而完成制冷工质的闭式循环。三、低温冷风输出系统降温后的压缩空气(0°C _35°C)经喷嘴25以一定的压力 喷射至磨削区，达到冷却磨削区的目的。四、温度调节回路旁通调节阀21调节蒸汽压缩式制冷系统20出来的低温空气 与常温净化除湿空气的量来调节喷嘴25出口的温度。五、压力调节回路压力表22显示的喷嘴25出口压力的大小是通过空气压缩机 2、贮气罐4、除油除水过滤器5和吸附式压缩空气干燥机7共同调节的。
权利要求一种用于金属磨削加工过程中的低温冷风发生装置，包括常温空气处理系统、蒸汽压缩式制冷系统和低温冷风输出系统，其特征在于A) 所述的常温空气处理系统由空气压缩机(2)、截止阀(3)、储气罐(4)、除油除水过滤器(5)和高效除油过滤器(6)依次串联并与吸附式压缩空气干燥机(7)的输入端连接，吸附式压缩空气干燥机(7)的输出端依次通过除尘过滤器(8)、流量计(9)与蒸汽压缩式制冷系统(20)的输入端连接；B) 所述的蒸汽压缩式制冷系统，由蒸发器(10)、经气液分离器(11)、压缩机(12)、油分离器(13)、冷凝器(14)、风机(15)、储液器(16)、电磁阀(17)、过滤干燥器(18)和热力膨胀阀(19)依次连接构成回路；所述的低温冷风输出系统包括压力表(22)、保温管(23)、截止阀(24)和喷嘴(25)，由蒸汽压缩式制冷系统(20)的输出端依次通过压力表(22)、保温管(23)、截止阀(24)与喷嘴(25)连接。
2.根据权利要求1所述的一种用于金属磨削加工过程中的低温冷风发生装置，其特征 在于蒸汽压缩式制冷系统(20)的输入端与输出端之间，并联一气体管道，管道上连接旁 通调节阀(21)。
专利摘要一种用于金属磨削加工过程中的低温冷风发生装置，常温空气处理系统由空气压缩机、截止阀、储气罐、除油除水过滤器和高效除油过滤器依次串联并与吸附式压缩空气干燥机的输入端连接，吸附式压缩空气干燥机的输出端依次通过除尘过滤器、流量计与蒸汽压缩式制冷系统的输入端连接；蒸汽压缩式制冷系统，由蒸发器、经气液分离器、压缩机、油分离器、冷凝器、风机、储液器、电磁阀、过滤干燥器和热力膨胀阀依次连接构成回路；低温冷风输出系统包括压力表、保温管、截止阀和喷嘴，由蒸汽压缩式制冷系统的输出端依次通过压力表、保温管、截止阀与喷嘴连接。本实用新型结构简单，易于维护，噪音小，节能，制冷速度快，可实现温度的连续调节和精确控制。
文档编号B24B55/02GK201685183SQ20102022017
公开日2010年12月29日 申请日期2010年6月9日 优先权日2010年6月9日
发明者赵欢欢 申请人:上海理工大学