對臥式砂磨機進行設計改進，該砂磨機由機架、主軸支撐組件、攪拌磨碎機構、冷卻循環系統4 部分組成，攪拌磨碎機構由研磨盤與分離轉子組成。研磨盤的輪轂與外周環形盤由3 根輪輻支撐，輪輻起到棒銷的作用，從而使其具備盤式砂磨機和棒銷砂磨機的效果; 缸筒內圓柱表面加工出半圓形的螺旋槽，缸套外圓柱面與缸體內圓柱表面配合連接，形成截面為半圓形的螺旋槽冷卻循環通道，避免冷卻水循環短路，冷卻效果較好。

涂料的性能除了與組成材料種類和配比有關外，還與制備方法密切相關［1］。涂料生產過程中，顏料的分散十分重要，好的分散過程能夠使顏料粒子充分分散，發揮其特性。顏料粒徑對涂膜光澤、著色性、透明度有著很大的影響［2］。砂磨機是實現涂料生產中分散聚集體的關鍵設備。20 世紀90 年代我國引進了濕法研磨技術，應用到涂料等多個領域，顯著提高了超微細分散效果，產品品質和工藝水平均得到改善。優化改進砂磨機結構，提高超微細分散效果和效率，對提高涂料性能有著重要的作用.

結構方案

按照主軸布置方式，砂磨機主要有立式砂磨機和由圖1 可見，軸承座6 安裝于機架1 上，軸承座6與機架1 用螺釘固定連接在一起，主軸5 由深溝球軸承3、圓柱滾子軸承4、圓柱滾子軸承7 支撐在軸承座6 中，缸體13 和缸套12 裝配后的整體通過螺釘固定

在機架1 上，缸體和缸套之間的螺旋槽兩端分別與冷卻水入口10 和冷卻水出口15 連通，形成缸體冷卻水通道。主軸5 左端通過平鍵與皮帶輪2 連接，由圓螺母軸向定位，主軸5 右端通過平鍵與7 個研磨盤11連接，通過分離轉子16，由圓螺母軸向定位，其中的7個研磨盤自左至右是改進前端面垂直軸線的研磨盤、改進后端面帶傾角的研磨盤交替安裝。出口濾網18靠螺釘固定在右缸蓋上，機械密封裝置8 把缸套12的工作腔與軸承座6 的潤滑腔隔開。

工作原理與創新點

工作時，電動機通過V 型帶驅動皮帶輪2 轉動，帶動主軸5 與研磨盤11 在缸套12 工作腔內旋轉，氧化鋯珠事先加入到缸套工作腔中，利用料泵將固－液相混合物料從缸套12 工作腔左上方的進料口9 輸入密閉空腔內，轉子上的研磨盤11 帶動研磨介質高速運動，產生極大的沖擊、磨擦和剪切力，從而使物料中的固體微粒和研磨介質間產生更加強烈的碰撞、摩擦、剪切作用，達到加快磨細微粒和分散聚集體，然后從右端軸心處的出料口17 流出，出口濾網18 阻擋磨珠流出，這樣實現砂磨機的連續工作。創新點主要體現在研磨盤和缸體結構上。改進后端面帶傾角的研磨盤( 見圖2) 。

由圖2 可見，研磨盤左端面與軸線方向成確定的夾角A，研磨盤旋轉時，產生軸向力使固－液相混合物料軸向移動，碰到左端面與軸線方向垂直的相鄰研磨盤阻擋時反彈，在兩研磨盤間震蕩，加強砂磨效果。

研磨盤外圓柱面被均勻銑出3 個平面，增大研磨盤旋轉時與固－液相混合物料的摩擦、沖擊作用，輪轂與外周研磨盤靠3 根輪輻支撐，輪輻起到棒銷的作用，所以該研磨盤具備盤式砂磨機和棒銷砂磨機的效果。改進后加工有螺旋槽冷卻水通道的缸體如圖3

所示。

圖 3 的結構可保證冷卻水不走短路，增加螺旋槽的頭數，可有效地增加和利用缸套和缸體的傳熱面積，提高冷卻效果。缸套12 外圓柱面與缸體13 內圓柱表面配合連

接，兩端用密封圈密封，冷卻水從缸體13 左端冷卻水入口10 流入，經過前述截面為半圓形的螺旋槽從右端冷卻水出口15 排除，避免冷卻水循環短路，冷卻效果好。

3 結語

用改進后的砂磨機與未改進的砂磨機作對比試驗，以中位粒徑D50 為3. 5 μm 的B4C 粉體為原料，相同的球料比、水料比和分散劑用量，同樣的進料情況下，砂磨4 h，結果如下:

( 1) 未改進的砂磨機磨后粒徑為2. 65 μm，改進后的砂磨機磨后粒徑為2. 13 μm，作了兩項改進以后，物料細度更好。

( 2) 測量砂磨機研磨腔內物料溫度，未改進的砂磨機物料溫度為47 ℃，改進后的砂磨機物料溫度為42 ℃，物料溫度降低了5 ℃，缸體設置螺旋槽明顯改善了冷卻效果。