水冷取样砂轮切片机装置的制作方法

本发明涉及钢材取样设备领域，具体涉及一种水冷取样砂轮切片机装置。

背景技术：

大批量的钢材在成为产品之前，必须要经过取样检验，即从大批钢材中取下一部分，进而对钢材进行各项指标的理化测试工作。

目前大部分钢铁企业，在钢材精整生产线上取样进行理化试样的方式为采用金属带锯床锯切方式，即对圆型、多角钢钢坯等采用金属带锯床设备锯切方式取样，这种钢材取样的方式存在着以下弊端：1、通过使用金属带锯床锯切设备取样时间长，这是锯切加工工艺本身所限制的；2、试样在锯切过程中，锯条消耗大，存在着成本高昂的问题；3、一些牌号钢坯的切割面容易产生裂纹或者加工硬化，使得试样在做理化试验时无法真实反映材料本身的机械性能。

如果现场采用传统砂轮切片机来切割取样，虽然砂轮机对钢材的切割速度快，切割钢材试样的取样效率得到了提高，但是试样在切割过程中会因砂切高温作用产生硬化层，会影响后续试样做理化实验的实验数据，增大实验结果的误差，故还必须进行二次加工去除该硬化层，增加了取样工作的复杂程度，而且钢材切割产生的金属碎渣四处飞溅，不容易收集，会影响室内的工作环境，因此，急需一种能够保证制样的切割效率高，不会影响后续测试钢材的受力性能的同时能够对金属碎渣进行同步收集的砂轮切片机装置显得尤为重要。

技术实现要素：

针对上述现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是：提供一种水冷取样砂轮切片机装置，该切片机装置的制样效率高，还能够在钢材切割过程中对金属碎渣进行收集，降低粉尘，不污染作业环境。

为了解决上述技术问题，本发明采用了如下的技术方案：

一种水冷取样砂轮切片机装置，包括底座和砂轮切片机，底座通过四根立柱水平安装于地面上，砂轮切片机安装在底座上，所述底座上设有用于对钢材试样进行夹紧限位的夹具单元和用于对钢材试样冷却降温的水冷单元，所述夹具单元位于砂轮的正下方的底座上，所述水冷单元包括出水管、水泵和储水箱，所述储水箱中装有冷却液并位于底座下方四根立柱形成的空腔内，水泵位于储水箱上并与储水箱相连通，所述出水管一端与水泵连接，出水管另一端向上穿过并伸出于底座朝向夹具单元的方向，出水管的自由端连接有雾化喷嘴。

在本发明的使用过程中，将钢材试样放置于底座上的夹具单元中夹紧，砂轮切片机的砂轮片下降到一定高度并对准钢材试样，然后启动电机，电机带动切片砂轮转动并准备对钢材试样进行切割，此时打开水泵，调节雾化喷嘴的角度，使其朝向夹具单元中钢材试样的方向，通过水泵的设置，使雾化喷嘴喷出的冷却液为高压雾状，流速很快，雾状的冷却液对准钢材试样喷射，对正在被砂轮切割的钢材试样进行降温，使其钢材试样在切割时不会始终处于高温状态，这样雾状的冷却液对钢材试样进行点对点的冷却降温，使钢材试样不易出现裂纹或者加工硬化的情况，从而不会影响后续测试钢材的受力性能；同样雾状的冷却液具有定向的气流方向，可以将钢材试样切割过程中产生的金属碎渣引流至气流的流动方向，防止金属碎渣四处乱溅，这样就能将金属碎渣朝气流下方部位聚集后便于收集；综上所述，砂轮切片机相对于传统的锯切机来说自身的切割效率高，这样缩短了钢材试样的切割时间，而且在对钢材试样进行切割时，通过喷射雾状的冷却液对钢材试样的冷却效果理想，不会产生金属硬化层，使得制备的钢材试样能真实的反映材料本身的机械性能指标，同时雾状的冷却液有利于降低粉尘，不会污染作业环境。

作为优化，所述出水管在伸出于底座上方的部分为金属波纹管，以便于调整雾化喷嘴的朝向和伸缩长度。

这样，通过将出水管伸出于底座的部分设置为金属波纹管，金属波纹管具有不规则转弯和伸缩的特性，这样方便调整雾化喷嘴的朝向和伸缩长度，能够随着钢材试样的切割进展程度来微调冷却液的喷射角度，从而更好的对钢材试样进行冷却降温。

作为优化，所述底座上方还设有碎渣收集仓，碎渣收集仓位于雾化喷嘴相对于夹具单元的相对一侧；所述碎渣收集仓朝向雾化喷嘴的一侧具有开口，用于阻挡和收集雾化喷嘴喷出的冷却液；在碎渣收集仓与夹具单元之间的底座上还设置有与储水箱相通的回流管，所述碎渣收集仓的底板与底座呈一定斜度设置，以方便碎渣收集仓内的冷却液反向回流至回流管处；所述回流管的口部设有筛网，用于过滤冷却液中夹带的金属碎渣。

这样，通过设置碎渣收集仓可以对雾化喷嘴喷出的冷却液进行阻挡，冷却液夹带的金属碎渣进入到碎渣收集仓中后，而碎渣收集仓的底板与底座呈一定斜度设置，冷却液经过碎渣收集仓回流到回流管处，回流管上还设置有筛网，可以对金属碎渣进行过滤，因此碎渣收集仓通过对金属碎渣具有一定的收集作用，可以将冷却液和金属碎渣进行初步分离，并通过回流管将冷却液引至储水箱中。

作为优化，所述回流管与储水箱之间还设置有过滤箱，过滤箱中设置有用于将冷却液中夹带的金属碎渣过滤的过滤网。

这样，由于经过碎渣收集仓对金属碎渣的初步过滤后，还是会有一部分金属碎渣随着冷却液一起进入到储水箱中，通过在回流口与储水箱之间还设置有过滤箱，可以进一步对冷却液中的金属碎渣进行过滤，这样使最终进入到储水箱中的冷却液不含有金属碎渣，方便储水箱中的水能够再一次在水泵的作用下对钢材试验进行冷却降温，起到冷却液的循环使用。

作为优化，所述底座上表面周围设有一圈封闭的挡水板，以阻止冷却液外流。

这样，通过在底座上设置挡水板，可以防止冷却液四溅和溢流至底座外。

作为优化，所述夹具单元包括夹具导轨、夹具固定座、夹具移动座、丝杠和两个安装块，所述夹具导轨水平铺设于底座上，夹具固定座固定设置于底座上且位于切片砂轮机的正下方，夹具移动座滑动配合在夹具导轨上；所述丝杠一端连接有驱动机构，夹具移动座的中部位置通过螺纹孔水平套接在丝杠上并与夹具固定座相互平行，以使丝杠转动时夹具移动座沿丝杠的轴向方向上向夹具固定座靠近或远离；所述夹具固定座和夹具移动座的相对的一侧开有相同的矩形安装槽，两个安装块分别安装于夹具固定座和夹具移动座上的安装槽中，两个安装块的侧面上均开设有v形夹持槽，且两个v形夹持槽正对设置以使两个v形夹持槽靠近时呈闭合状态用于对试样管件进行夹紧；所述夹具固定座和夹具移动座上部开有位于同一直线的让位槽，所述让位槽供砂轮片向下切割钢材试样时插入，让位槽与v形夹持槽相贯通。

这样，通过丝杠转动带动夹具移动座在夹具导轨上滑动，使夹具移动座与夹具固定座靠拢后组成夹具，然后安装块安装在相应的夹具上，通过安装块侧面上开设的v形夹持槽，两个v形夹持槽正对设置，将试样管件进行夹紧，由于不同批次的钢材试样的直径有所不同，因此安装块上的v形定位槽并不能满足所有型号的钢材试样的固定，因此需要更换安装块，不同的安装块上有对应型号的v形定位槽，来对相应的钢材试样进行夹紧，从而使钢材试样在切割时不会移动。

作为优化，所述夹具固定座与安装块以及夹具移动座与安装块之间均通过螺栓连接固定。

这样，通过螺栓连接固定可以方便安装块的更换。

综上所述，本发明的有益效果在于：本发明中，砂轮切片机相对于传统的锯切机来说自身的切割效率高，这样缩短了钢材试样的切割时间，而且在对钢材试样进行切割时，通过喷射雾状的冷却液对钢材试样的冷却效果理想，不会产生金属硬化层，使得制备的钢材试样能真实的反映材料本身的机械性能指标，同时雾状的冷却液不仅可以在对钢材试样切割降温的同时，而且高速流动的冷却液可将切割产生的金属碎渣引入至碎渣收集仓中，完成对金属碎渣的收集，有利于降低粉尘，不会污染作业环境。

附图说明

为了使发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步的详细描述，其中：

图1为本发明的结构示意图；

图2为图1中夹具单元的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的详细说明。

说明书附图中的附图标记包括：底座1、碎渣收集仓2、回流管3、机架4、电机5、主轴6、砂轮片7、雾化喷嘴8、出水管9、丝杠10、手轮11、安装块12、挡水板13、让位槽14、夹具导轨15、储水箱17、水泵18、过滤箱20、夹具固定座21、夹具移动座22。

本具体实施方式中的一种水冷取样砂轮切片机装置，如图1和图2所示，包括底座1和砂轮切片机，底座1通过四根立柱水平安装于地面上，砂轮切片机安装在底座1上，砂轮切片机包括机架4、主轴6、砂轮片7和电机5，机架4固定安装在底座上，砂轮切片机的主轴通过轴承固定在机架4上，砂轮片安装在机架4顶部的轴端，电机5安装在机架4上，并与主轴6通过皮带轮传动连接；所述底座1上设有用于对钢材试样进行夹紧限位的夹具单元和用于对钢材试样冷却降温的水冷单元，所述夹具单元位于砂轮的正下方的底座上，所述水冷单元包括出水管9、水泵18和储水箱17，所述储水箱17中装有冷却液并位于底座1下方四根立柱形成的空腔内，水泵18位于储水箱17上并与储水箱17相连通，所述出水管9一端与水泵18连接，出水管9另一端向上穿过并伸出于底座1朝向夹具单元的方向，出水管9的自由端连接有雾化喷嘴8。

在本发明的使用过程中，将钢材试样放置于底座1上的夹具单元中夹紧，砂轮切片机的砂轮片下降到一定高度并对准钢材试样，然后启动电机5，电机5带动切片砂轮片转动并准备对钢材试样进行切割，此时打开水泵18，调节雾化喷嘴8的角度，使其朝向夹具单元中钢材试样的方向，通过水泵18的设置，使雾化喷嘴8喷出的冷却液为高压雾状，流速很快，雾状的冷却液对准钢材试样喷射，对正在被砂轮片切割的钢材试样进行降温，使钢材试样在切割时不会始终处于高温状态，这样雾状的冷却液对钢材试样进行点对点的冷却降温，使钢材试样不会轻易出现裂纹或者加工硬化的情况，从而不会影响后续测试钢材试样的受力性能；同样雾状的冷却液具有定向的气流方向，可以将钢材试样切割过程中产生的金属碎渣引流至气流的流动方向的后方，这样可以防止金属碎渣四处乱溅，而且还便于收集随气流一起运动至气流后方聚集的金属碎渣；综上所述，砂轮切片机相对于传统的锯切机来说自身的切割效率高，这样缩短了钢材试样的切割时间，而且在对钢材试样进行切割时，通过喷射雾状的冷却液对钢材试样的冷却效果理想，不会产生金属硬化层，使得制备的钢材试样能真实的反映材料本身的机械性能指标，同时雾状的冷却液有利于降低粉尘，不会污染作业环境。

在具体实施方式中，所述出水管9在伸出于底座1上方的部分为金属波纹管，以便于调整雾化喷嘴8的朝向和伸缩长度。

这样，通过将出水管9伸出于底座1的部分设置为金属波纹管，金属波纹管具有不规则转弯和伸缩的特性，这样方便调整雾化喷嘴8的朝向和伸缩长度，能够随着钢材试样的切割进展程度来微调冷却液的喷射角度，从而更好的对钢材试样进行冷却降温。

在具体实施方式中，所述底座1上方还设有碎渣收集仓2，碎渣收集仓2位于雾化喷嘴8相对于夹具单元的相对一侧；所述碎渣收集仓2朝向雾化喷嘴8的一侧具有开口，用于阻挡和收集雾化喷嘴8喷出的冷却液；在碎渣收集仓2与夹具单元之间的底座1上还设置有与储水箱17相通的回流管3，所述碎渣收集仓2的底板与底座呈一定斜度设置，以方便碎渣收集仓2内的冷却液反向回流至回流管3处；碎渣收集仓2的底板斜度较小，仅能使冷却液能回流至回流管中，金属碎渣积压在碎渣收集仓2中，定时对碎渣收集仓2中的金属碎渣进行清理即可；所述回流管3的口部设有筛网，用于过滤冷却液中夹带的金属碎渣；回流管3的口部四周斜向走坡，使回流管3口部周围的冷却液便于流入回流管中。

这样，通过设置碎渣收集仓2可以对雾化喷嘴8喷出的冷却液进行阻挡，冷却液夹带的金属碎渣进入到碎渣收集仓2中后，而碎渣收集仓2的底板与底座呈一定斜度设置，冷却液经过碎渣收集仓2回流到回流管3处，回流管3上还设置有筛网，可以对金属碎渣进行过滤，因此碎渣收集仓2通过对金属碎渣具有一定的收集作用，可以将冷却液和金属碎渣进行初步分离，并通过回流管3将冷却液引至储水箱17中。

在具体实施方式中，所述回流管3与储水箱17之间还设置有过滤箱20，过滤箱20中设置有用于将冷却液中夹带的金属碎渣过滤的过滤网。

这样，由于经过碎渣收集仓2对金属碎渣的初步过滤后，还是会有一部分金属碎渣随着冷却液一起进入到储水箱17中，通过在回流口与储水箱17之间还设置有过滤箱20，可以进一步对冷却液中的金属碎渣进行过滤，这样使最终进入到储水箱17中的冷却液不含有金属碎渣，方便储水箱17中的水能够再一次在水泵18的作用下对钢材试验进行冷却降温，起到冷却液的循环使用。

在具体实施方式中，所述底座上表面周围设有一圈封闭的挡水板13，以阻止冷却液外流。

这样，通过在底座1上设置挡水板13，可以防止冷却液四溅和溢流至底座外。

在具体实施方式中，所述夹具单元包括夹具导轨15、夹具固定座21、夹具移动座22、丝杠10和两个安装块12，所述夹具导轨15水平铺设于底座上，夹具固定座21固定设置于底座上且位于切片砂轮机的正下方，夹具移动座22滑动配合在夹具导轨15上；所述丝杠10一端连接有驱动机构，所述驱动机构可以为驱动电机或者人工转动，丝杠10的外端连接有手轮11，可通过人工转动手轮11来带动丝杠10转动；夹具移动座22的中部位置通过螺纹孔水平套接在丝杠10上并与夹具固定座21相互平行，以使丝杠10转动时夹具移动座22沿丝杠10的轴向方向上向夹具固定座21靠近或远离；所述夹具固定座21和夹具移动座22的相对的一侧开有相同的矩形安装槽，两个安装块12分别安装于夹具固定座21和夹具移动座22上的安装槽中，两个安装块12的侧面上均开设有v形夹持槽，且两个v形夹持槽正对设置以使两个v形夹持槽靠近时呈闭合状态用于对试样管件进行夹紧；所述夹具固定座21和夹具移动座22上部开有位于同一直线的让位槽14，所述让位槽14供砂轮片7向下切割钢材试样时插入，让位槽14与v形夹持槽相贯通。

这样，通过丝杠10转动带动夹具移动座22在夹具导轨15上滑动，使夹具移动座22与夹具固定座21靠拢后组成一个完整的夹具，然后两个安装块12分别安装在相应的夹具移动座22和夹具固定座21上，通过安装块12侧面上开设的v形夹持槽，两个v形夹持槽正对设置，将试样管件进行夹紧，由于不同批次的钢材试样的直径有所不同，因此安装块12上的v形定位槽并不能满足所有型号的钢材试样的固定，因此需要更换安装块12，不同的安装块12上有对应型号的v形定位槽，来对相应的钢材试样进行夹紧，从而使钢材试样在切割时不会移动。

在具体实施方式中，冷却液可以采用水或者乳化液。

在具体实施过程中，所述夹具固定座21与安装块12以及夹具移动座22与安装块12之间均通过螺栓连接固定。

这样，通过螺栓连接固定可以方便安装块12的更换。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过参照本发明的优选实施例已经对本发明进行了描述，但本领域的普通技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围。