CN105382672A - 一种基于软性磨粒流抛光叶轮的装置 - Google Patents

一种基于软性磨粒流抛光叶轮的装置 Download PDF

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Abstract

一种基于软性磨粒流抛光叶轮的装置，其包括底座，工作台，电动马达，锥齿轮箱，轴承座，磨料缸，波轮，液压泵，液压缸，导轨，滑轨，伺服电机，伺服电机支撑座，夹具等。本发明优点：现在的涡轮叶片的精加工大多采用加工中心来完成，其加工方式为对逐个叶片进行点线式加工，加工效率较低，本发明利用叶片在含有磨粒的液体中旋转，可以实现同时对多个叶片进行曲面式加工，大大提高了加工效率。在磨料缸底部加装一个波轮，其与叶轮的旋转方向相反，可以阻碍磨粒流随叶轮旋转而产生相同方向的流动，防止磨粒产生沉降，使磨粒一直处于悬浮状态，从而磨粒与叶片的碰撞机会大大增加，磨削加工效率随之提高。

Description

一种基于软性磨粒流抛光叶轮的装置
技术领域
本发明涉及磨粒流加工技术领域，具体为一种基于软性磨粒流抛光叶轮的装置。
背景技术
叶轮是一类具有代表性且造型比较规范、典型的复杂零件，其形状特征明显，工作型面的设计涉及到空气动力学、流体力学等多个学科，因此曲面加工手段、加工精度和加工表面质量对其性能参数都有很大影响。现在对于叶轮的精加工是通常采用数控加工中心来完成，而选用数控铣削加工出来的叶片，因为铣削加工的表面质量较差，对叶片工作效率与疲劳强度等影响较大，且铣削加工过程当中会产生微变形。同时利用铣削加工叶片时，加工面积仅为铣刀前端刀口走过的区域，只能对一个叶片的一小部分进行加工。此方法不仅加工效率较低，且叶轮的各种性能难以保证，为提高加工质量和工效，充分满足产品生产的要求是制造技术发展永恒的主题。
基于以上技术问题，本发明提供了一种基于软性磨粒流抛光叶轮的装置，其采用叶轮在软性磨粒流旋转，磨粒流中的磨粒不断磨削整个叶片表面，加工效率大大提高。同时，为防止叶片转速较高时，可能会带动载有磨粒的流体与叶轮一起以相同速度旋转，造成磨粒对叶片的划擦程度降低，从而导致磨削加工效率降低，在磨料缸底部加装一个反向旋转的波轮，可以使磨粒充分运动起来，大大增加了磨粒与叶轮接触磨削的机会，加快对叶片表面的磨削进程，进一步提高了加工效率。
发明内容
本发明的目的是提供一种结构和使用简单、合理，成本低，工艺简单，性能稳定、使用寿命长的一种基于软性磨粒流抛光叶轮的装置。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种基于软性磨粒流抛光叶轮的装置，其特征在于：其包括工作台、带有T型凹槽的导轨、T型滑轨，伺服电机、传动轴、夹具；其中工作台水平放置，带有T型凹槽的导轨底端稍靠右端固定在工作台上；T型滑轨利用导轨中的T型槽卡在其中，使之只能沿导轨T型槽上下移动；处于伺服电机机箱中的伺服电机与T型滑轨相连，且机箱外形有很多散热齿，便于伺服电机散热；叶轮夹具安装在传动轴上，传动轴通过联轴器与伺服电机输出轴相连，从而利用伺服电机带动叶轮的旋转。
进一步，作为优选，磨料缸的安装定位孔与伺服电机同轴心，且用螺丝固定在工作台上，保持其稳定性，防止由于液体流动带动缸体移动损坏叶轮。
作为优选，通过一对锥齿轮啮合将水平方向的传动变成垂直方向上的传动，其中一个锥齿轮通过一根传动轴与波轮相连接，另一锥齿轮与单槽带轮通过一根传动轴连接，其中传动轴通过轴承座进行定位约束。
进一步，作为优选，波轮的安装定位孔应与磨料缸同轴心，置于磨料缸底部，安装时波轮、传动轴和齿轮三者为同轴心配合。
进一步，作为优选，将马达用螺栓固定在基座上，与马达输出轴相连接的双槽带轮分别其他两带轮用皮带联结传递动力；其中一个带轮即为上述与锥齿轮相联结的，另一个安装在液压泵上。
进一步，作为优选，液压缸底部通过螺栓固定在基座上，其活塞杆上端与导轨下端连接，安装时液压缸的活塞杆的轴心应与导轨的中心处于同一轴线上。
进一步，作为优选，液压泵进油孔通过输油管与液压油箱相连，其出油口通过输油管与液压缸进油孔相连，且在该管路上有一保压阀，以防止加工过程中或操作设备时滑轨下滑出现意外。
本发明的有益效果在于：
本发明提供的一种基于软性磨粒流抛光叶轮的装置，其采用叶轮在含有磨粒的研磨液中旋转运动的方式对叶轮叶片表面进行精加工，利用T型滑轨的上下移动来控制叶轮的加工状态，简单方便。同时，当叶片转速较高时，可能会带动磨粒流与叶轮一起以相同速度旋转，磨粒与叶轮此时就不会产生相对位移，甚至聚集到中心沉降到磨料缸底部，磨削加工效率就会降低。为防止此类现象发生，磨料缸底部加装一个反方向旋转的波轮，使磨料缸底部的磨粒流体反向旋转，在上下两个相反驱动力作用下，磨粒就会处于一种无序的运动状态，大大增加了磨粒与叶轮接触磨削的机会，进一步提高了加工效率。另外，在与液压缸相连的输油管上加装一个保压阀可以有效防止滑轨下滑出现各种意外。
附图说明
图1是本发明的一种基于软性磨粒流抛光叶轮的装置的整体结构示意图；
图2是本发明的一种基于软性磨粒流抛光叶轮的装置的部分动力传递结构示意图；
1、工作台，2、带有T型凹槽的导轨，3、T型滑轨，4、伺服电机机箱，5、伺服电机，6、联轴器，7.11.14、传动轴，8、夹具，9、磨料缸，10、波轮，，12.13、齿轮，15、轴承座，16.18、单槽带轮，17、双槽带轮，19、液压泵，20、液压缸，21、马达，22、基座，23、叶轮，24、保压阀。
具体实施方式
以下结合附图来对本发明进行详细的描绘。然而应当理解，附图的提供仅为了更好地理解本发明，它们不应该理解成对本发明的限制。
如图1所示，本发明提供一种基于软性磨粒流抛光叶轮的装置，其包括工作台1、带有T型凹槽的导轨2、T型滑轨3、伺服电机机箱4、伺服电机5、联轴器6、传动轴7.11.14、夹具8、磨料缸9、波轮10、齿轮12.13、轴承座15、单槽带轮16.18、双槽带轮17、液压缸20、马达21、基座22，所述T型滑轨3置于带有导轨2的T型凹槽中，并且T型滑轨3下端连接液压缸20的活塞杆，所述的带有T型凹槽的导轨2直接固定在工作台1上，所述滑轨3外伸部分连接有放置伺服电机5的伺服电机机箱，伺服电机5输出轴与传动轴7通过联轴器6联结，将叶轮23的中心孔套在传动轴7上并用夹具8将其固定。
在本实施例中，为了防止叶片转速较高时，可能会带动载有磨粒的流体与叶轮一起以相同速度旋转，造成磨粒对叶片的划擦程度降低，从而导致磨削加工效率降低，在磨料缸9底部加装一个反向旋转的波轮10，磨料缸9直接置于工作台1的圆孔中，并用螺钉固定。
在磨料缸9底部的中心孔中加装一轴承，轴承内圈装有传动轴11，波轮10与锥齿轮12通过传动轴11相连，利用密封圈将传动轴12与磨料缸9缝隙密封防止研磨液泄漏，锥齿轮12与锥齿轮13二者啮合，传动轴14两端分别装有锥齿轮13与单槽带轮16，传动轴14与轴承座内部的轴承内圈为过盈配合，马达21用螺栓固定于基座22上，双槽带轮17与马达21输出轴相连接，单槽带轮16和单槽带轮18分别利用皮带与双槽带轮17相连。
液压泵19输入轴连接带轮18，液压泵19进油口利用输油管连接液压油箱，出油口经输油管连接液压缸，为防止加工过程或拆卸工件时，滑轨下滑出现意外，在与液压缸相连的输油管上加装一个保压阀24。
以上实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本发明的范畴，本发明的专利保护范围应由权利要求限定。

Claims (7)

1.一种基于软性磨粒流抛光叶轮的装置，其特征在于：其包括工作台、带有T型凹槽的导轨、T型滑轨，伺服电机、传动轴、夹具；其中工作台水平放置，带有T型凹槽的导轨底端稍靠右端固定在工作台上；T型滑轨利用导轨中的T型槽卡在其中，使之只能沿导轨T型槽上下移动；处于伺服电机机箱中的伺服电机与T型滑轨相连，且机箱外形有很多散热齿，便于伺服电机散热；叶轮夹具安装在传动轴上，传动轴通过联轴器与伺服电机输出轴相连，从而利用伺服电机带动叶轮的旋转。
2.根据权利要求1所描述的一种基于软性磨粒流抛光叶轮的装置，其特征在于：磨料缸的安装定位孔与伺服电机同轴心，且用螺丝固定在工作台上，保持其稳定性，防止由于液体流动带动缸体移动损坏叶轮。
3.根据权利要求1所描述的一种基于软性磨粒流抛光叶轮的装置，其特征在于：通过一对锥齿轮啮合将水平方向的传动变成垂直方向上的传动，其中一个锥齿轮通过一根传动轴与波轮相连接，另一锥齿轮与单槽带轮通过一根传动轴连接，其中传动轴通过轴承座进行定位约束。
4.根据权利要求1所描述的一种基于软性磨粒流抛光叶轮的装置，其特征在于：波轮的安装定位孔应与磨料缸同轴心，置于磨料缸底部，安装时波轮、传动轴和齿轮三者为同轴心配合。
5.根据权利要求1所描述的一种基于软性磨粒流抛光叶轮的装置，其特征在于：将马达用螺栓固定在基座上，与马达输出轴相连接的双槽带轮分别其他两带轮用皮带联结传递动力；其中一个带轮即为上述与锥齿轮相联结的，另一个安装在液压泵上。
6.根据权利要求1所描述的一种基于软性磨粒流抛光叶轮的装置，其特征在于：液压缸底部通过螺栓固定在基座上，其活塞杆上端与导轨下端连接，安装时液压缸的活塞杆的轴心应与导轨的中心处于同一轴线上。
7.根据权利要求1所描述的一种基于软性磨粒流抛光叶轮的装置，其特征在于：液压泵进油孔通过输油管与液压油箱相连，其出油口通过输油管与液压缸进油孔相连，且在该管路上有一保压阀，以防止加工过程中或操作设备时滑轨下滑出现意外。
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