[实用新型]磁性纳米粒子射流与磁力工作台耦合油膜形成装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种磁性纳米粒子射流与磁力工作台耦合油膜形成装置。

背景技术

微量润滑技术又称MQL（Minimal Quantity Lubrication）技术，他是将极微量的润滑液与具有一定压力的压缩空气混合并雾化，喷射至磨削区，对砂轮与磨屑、砂轮与工件的接触面进行有效润滑。这一技术在保证有效润滑和冷却效果的前提下，使用最小限度的磨削液（约为传统浇注式润滑方式用量的千分之几），以降低成本和对环境的污染以及对人体的伤害。

纳米射流微量润滑是基于强化换热理论建立的，由强化换热理论可知，固体的传热能力远大于液体和气体。常温下固体材料的导热系数要比流体材料大几个数量级。在微量润滑介质中添加固体粒子，可显著增加流体介质的导热系数，提高对流热传递的能力，极大弥补微量润滑冷却能力不足的缺陷。此外，纳米粒子（指尺寸为1-100nm的超细微小固体颗粒）在润滑与摩擦学方面还具有特殊的抗磨减摩和高承载能力等摩擦学特性。纳米射流微量润滑就是将纳米级固体粒子加入微量润滑流体介质中制成纳米流体，即纳米粒子、润滑剂（油、或油水混合物）与高压气体混合雾化后以射流形式喷入磨削区。

发明人对微量润滑磨削供给系统进行了深入的理论分析以及实验验证，研究成果已申请了相关的专利，由发明设计人申请的发明专利，纳米粒子射流微量润滑磨削润滑剂供给系统（专利号为：201210153801.2）公开了一种纳米粒子射流微量润滑磨削润滑剂供给系统,它将纳米级固体粒子加入可降解的磨削液中制成微量润滑磨削的润滑剂，由微量供给装置将润滑剂变为具有固定压力、脉冲频率可变、液滴直径不变的脉冲液滴，在高压气体产生的空气隔离层作用下以射流形式喷入磨削区。它具有微量润滑技术的所有优点、并具有更强的冷却性能和优异摩擦学特性，有效解决了磨削烧伤，提高了工件表面质量，实现高效、低耗、环境友好、资源节约的低碳绿色清洁生产，具有举足轻重的意义。

发明专利：纳米粒子射流微量润滑磨削表面粗糙度预测方法和装置（专利号为201210490401.0）公开了一种在纳米粒子射流微量润滑条件下的磨削表面粗糙度预测方法和装置。它包括一个传感器杠杆，所述传感器杠杆左端设有触针，触针与砂轮表面接触，传感器杠杆右端与电感式位移传感器连接，传感器杠杆的支点处与测量装置机体铰接；电感式位移传感器与交流电源连接；电感式位移传感器数据输出端则与滤波放大器连接，滤波放大器分别与计算器和示波器连接，计算器还与存储器连接。它用矩阵表征砂轮形貌，再根据磨削加工工件表面形貌创成机理，预测模型精度高，不仅测量方便，设备集成率高、利用率高，而且测量精度高，可靠性好，对实际更有指导意义。

发明专利：纳米粒子射流微量润滑磨削三相流供给系统（专利号为201110221543.2）公开了一种纳米粒子射流微量润滑磨削三相流供给系统,其特点是:将纳米流体经液路输送至喷嘴处,同时高压气体经气路进入喷嘴,高压气体与纳米流体在喷嘴混合室中充分混合雾化,经加速室加速后进入涡流室,同时压缩气体经涡流室通气孔进入,使三相流进一步旋转混合并加速,然后三相流以雾化液滴的形式经喷嘴出口喷射至磨削区。

但公开的技术方案中都不是磁性纳米粒子和磁性工作台的耦合作用下改变纳米流体的粘度和纳米粒子和工件表面的附着力，从而可更大限度的发挥纳米粒子参与强化换热和在砂轮/工件界面形成润滑减摩油膜，且有效减少纳米流体雾滴的飘移散失，实现低碳洁净高效微量润滑磨削。

虽然很多学者已经对纳米微量润滑进行了理论分析与实验研究，并做了大量的论证和实验，但他们并没有将磁性纳米粒子射流微量润滑与磨床磁性工作台有机的联系起来，没有建立润滑油膜的形成与磁性纳米粒子、磁力工作台之间的内在关系，也没有建立磁性纳米粒子、磁力工作台工件表面的油膜形成机理，无法发挥磁性纳米粒子射流对微量磨削砂轮/工件界面的润滑与散热优势。

发明内容

本实用新型的目的就是为解决上述问题,提供一种磁性纳米粒子射流与磁力工作台耦合油膜形成工艺与装置,它利用磨削加工领域中的磁性纳米粒子射流微量润滑与磁力工作台耦合作用下，将磁性纳米粒子流体输送到喷嘴，磁性纳米粒子流体在压缩空气作用下以较高速度喷射到磨削区，在有磁性工作台的工件表面上形成润滑油膜，实现对磨削加工区域最大限度的冷却与润滑。

为实现上述目的,本实用新型采用如下技术方案：