对卧式砂磨机进行设计改进，该砂磨机由机架、主轴支撑组件、搅拌磨碎机构、冷却循环系统4 部分组成，搅拌磨碎机构由研磨盘与分离转子组成。研磨盘的轮毂与外周环形盘由3 根轮辐支撑，轮辐起到棒销的作用，从而使其具备盘式砂磨机和棒销砂磨机的效果; 缸筒内圆柱表面加工出半圆形的螺旋槽，缸套外圆柱面与缸体内圆柱表面配合连接，形成截面为半圆形的螺旋槽冷却循环通道，避免冷却水循环短路，冷却效果较好。

涂料的性能除了与组成材料种类和配比有关外，还与制备方法密切相关［1］。涂料生产过程中，颜料的分散十分重要，好的分散过程能够使颜料粒子充分分散，发挥其特性。颜料粒径对涂膜光泽、着色性、透明度有着很大的影响［2］。砂磨机是实现涂料生产中分散聚集体的关键设备。20 世纪90 年代我国引进了湿法研磨技术，应用到涂料等多个领域，显著提高了超微细分散效果，产品品质和工艺水平均得到改善。优化改进砂磨机结构，提高超微细分散效果和效率，对提高涂料性能有着重要的作用.

结构方案

按照主轴布置方式，砂磨机主要有立式砂磨机和由图1 可见，轴承座6 安装于机架1 上，轴承座6与机架1 用螺钉固定连接在一起，主轴5 由深沟球轴承3、圆柱滚子轴承4、圆柱滚子轴承7 支撑在轴承座6 中，缸体13 和缸套12 装配后的整体通过螺钉固定

在机架1 上，缸体和缸套之间的螺旋槽两端分别与冷却水入口10 和冷却水出口15 连通，形成缸体冷却水通道。主轴5 左端通过平键与皮带轮2 连接，由圆螺母轴向定位，主轴5 右端通过平键与7 个研磨盘11连接，通过分离转子16，由圆螺母轴向定位，其中的7个研磨盘自左至右是改进前端面垂直轴线的研磨盘、改进后端面带倾角的研磨盘交替安装。出口滤网18靠螺钉固定在右缸盖上，机械密封装置8 把缸套12的工作腔与轴承座6 的润滑腔隔开。

工作原理与创新点

工作时，电动机通过V 型带驱动皮带轮2 转动，带动主轴5 与研磨盘11 在缸套12 工作腔内旋转，氧化锆珠事先加入到缸套工作腔中，利用料泵将固－液相混合物料从缸套12 工作腔左上方的进料口9 输入密闭空腔内，转子上的研磨盘11 带动研磨介质高速运动，产生极大的冲击、磨擦和剪切力，从而使物料中的固体微粒和研磨介质间产生更加强烈的碰撞、摩擦、剪切作用，达到加快磨细微粒和分散聚集体，然后从右端轴心处的出料口17 流出，出口滤网18 阻挡磨珠流出，这样实现砂磨机的连续工作。创新点主要体现在研磨盘和缸体结构上。改进后端面带倾角的研磨盘( 见图2) 。

由图2 可见，研磨盘左端面与轴线方向成确定的夹角A，研磨盘旋转时，产生轴向力使固－液相混合物料轴向移动，碰到左端面与轴线方向垂直的相邻研磨盘阻挡时反弹，在两研磨盘间震荡，加强砂磨效果。

研磨盘外圆柱面被均匀铣出3 个平面，增大研磨盘旋转时与固－液相混合物料的摩擦、冲击作用，轮毂与外周研磨盘靠3 根轮辐支撑，轮辐起到棒销的作用，所以该研磨盘具备盘式砂磨机和棒销砂磨机的效果。改进后加工有螺旋槽冷却水通道的缸体如图3

所示。

图 3 的结构可保证冷却水不走短路，增加螺旋槽的头数，可有效地增加和利用缸套和缸体的传热面积，提高冷却效果。缸套12 外圆柱面与缸体13 内圆柱表面配合连

接，两端用密封圈密封，冷却水从缸体13 左端冷却水入口10 流入，经过前述截面为半圆形的螺旋槽从右端冷却水出口15 排除，避免冷却水循环短路，冷却效果好。

3 结语

用改进后的砂磨机与未改进的砂磨机作对比试验，以中位粒径D50 为3. 5 μm 的B4C 粉体为原料，相同的球料比、水料比和分散剂用量，同样的进料情况下，砂磨4 h，结果如下:

( 1) 未改进的砂磨机磨后粒径为2. 65 μm，改进后的砂磨机磨后粒径为2. 13 μm，作了两项改进以后，物料细度更好。

( 2) 测量砂磨机研磨腔内物料温度，未改进的砂磨机物料温度为47 ℃，改进后的砂磨机物料温度为42 ℃，物料温度降低了5 ℃，缸体设置螺旋槽明显改善了冷却效果。