CN105889398A - 一种带有减振功能的深孔加工输油器 - Google Patents
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Abstract
本发明属于输油器的技术领域，具体涉及一种带有减振功能的深孔加工输油器，解决了现有深孔加工减振手段严重限制了其紧密高效的发展方向的问题，其包括输油连接轴，输油连接轴靠近工件一端布置若干磁流变减振器，各磁流变减振器的中轴线都过输油器的中轴线，各磁流变减振器的输出端与位于输油器中轴线的钻杆轻压接触。本发明结构简单，成本低廉，使用方便，比传统的减振器安装位置更靠近加工部位，可以更好的随着振动的强弱来自适应地增大或减小剪切力，可以有效的对切削颤振进行抑制，是深孔抑振技术上的重要突破。
Description
技术领域
本发明属于输油器的技术领域，具体涉及一种带有减振功能的深孔加工输油器，一种安装有磁流变技术的减振器的新型深孔加工输油器。
背景技术
深孔加工复杂且特殊，工艺系统刚性差。因受孔径尺寸限制，孔的长径比较大，钻杆细而长，刚性差，极易产生振动，钻孔易走偏，因而支撑导向极为重要，而切削刀头和部分钻杆均在在工件内部，由于空间和结构的限制，没有办法在刀具和靠近刀具的钻杆附近进行支撑装置和减振器的布置：而输油器的钻套顶在工件尾端进行密封，来完成将高压切削液输向钻头切削刃、对工件定心和实行轴向夹紧和对钻头进行导向的作用，也是十分不可或缺的结构。
加工过程受诸如刀杆变形、轴线偏斜，工件材质不均匀、钻头和切削参数不合理、油液压力和钻削力突变、排屑困难等多方面因素的影响，深孔加工系统常出现自激振动（颤振）的现象，切屑颤振会导致钻头刀齿的突然崩刃、严重磨损以及钻杆的断裂，钻头严重磨损，更严重的后果是损伤已加工好的孔表面，使钻杆扭弯、断裂、甚至损坏机床。
整个深孔加工过程中，都需要对加工系统进行阻尼干涉和颤振抑制，是深孔领域控制产品质量的重要手段，而现在国内的减振方案大部分是布置在输油器后方，位置在输油器和钻杆支架之间，远离振动幅度最大的刀头部位，不能很好的解决刀头带动钻杆产生的切削颤振问题；并且放置在机床上的减振器大部分采用外部供电，其电流或电压恒定，不可在加工过程中调整，只能提供恒定的阻尼力，没法快速地适应不同的振动情况。严重的限制了深孔加工技术向精密高效的方向发展。
发明内容
本发明为了解决现有深孔加工减振手段严重限制了其紧密高效的发展方向的问题，提供了一种带有减振功能的深孔加工输油器。
本发明是通过以下技术方案来实现的：
一种带有减振功能的深孔加工输油器，包括输油连接轴，输油连接轴靠近工件一端布置若干磁流变减振器，各磁流变减振器的中轴线都过输油器的中轴线，各磁流变减振器的输出端与位于输油器中轴线的钻杆轻压接触。
各磁流变减振器径向均布于输油连接轴同一圆周上。
磁流变减振器轴线方向等距布置于输油连接轴上。
所述的磁流变减振器包括活塞杆以及缸体，所述的磁流变减振器通过缸体固定在输油连接轴上，活塞杆头部与活塞杆接触块固接，活塞杆接触块与钻杆轻压接触。当安装不同直径的钻杆时，可以更换与钻杆尺寸配套的活塞杆接触块。
所述的缸体包括放置磁流变液的上缸体和设置永磁体的下缸体，上缸体与下缸体之间设置隔磁板，活塞杆经下缸体穿入上缸体，活塞杆对应永磁体的部位设置有感应线圈，活塞杆的尾部设置于磁流变液中且安装有活塞，活塞上设置励磁线圈。
所述的输油连接轴上均布若干用于安装磁流变减振器的阶梯孔，阶梯孔内、输油连接轴和下缸体之间依次设置档紧平垫、密封平垫、档紧平垫以及导向装置，活塞杆穿过档紧平垫，密封平垫、档紧平垫、导向装置以及永磁体的中间孔，再穿过上下缸体之间套有密封圈的隔磁板，最终伸入缸体。
上缸体端部设置端盖，端盖与磁流变液之间有密封磁流变液的蓄能隔板，端盖与蓄能隔板通过弹簧连接。
本发明利用了磁流变技术和自发电技术，首次将减振器与输油器相结合，将周向120°布置的减振器安装在输油器连接轴前端，通过活塞杆接触块将钻杆的振动传递给活塞上的感应线圈，感应线圈切割永磁铁的磁感线产生电流，电流流入活塞腔内部的激励线圈，产生电流变效应需要的磁场，来提供毫秒级别变化的剪切力，振动强度越大、产生的磁场越大，由磁流变效应所产生的剪切力也越大，很好地抑制了钻杆颤振。
本发明集机、电、磁于一体，采用振动传导使感应线圈切割磁感线产生电流通过磁力线圈产生磁场来进行磁流变效应提供毫秒级别可变的剪切力。结构简单，成本低廉，使用方便，比传统的减振器安装位置更靠近加工部位，可以更好的随着振动的强弱来自适应地增大或减小剪切力，可以有效的对切削颤振进行抑制，是深孔抑振技术上的重要突破。
附图说明
图1为本发明的减振部分结构示意图，
图2为本发明的安装布置位置示意图，
图中：1-输油连接轴；2-钻杆；3-活塞杆接触块；4-活塞杆；5-档紧平垫；6-密封平垫；7-档紧平垫；8-导向装置；9-密封圈；10-上缸体；11-永磁体；12-感应线圈；13-隔磁板；14-端盖；15-下缸体；16-蓄能隔板；17-弹簧；18-励磁线圈；19-活塞；20-磁流变液；21-密封圈，22-磁流变减振器，23-输油器。
具体实施方式
结合附图对本发明的实施方式作进一步描述，本实施例是用来说明本发明的，而不是对本发明做任何限制。
实施例1：一种带有减振功能的深孔加工输油器，包括输油连接轴:1，其特征在于输油连接轴1靠近工件一端布置若干磁流变减振器，本实施例选用三个，各磁流变减振器22的中轴线都过输油器的中轴线，各磁流变减振器22的输出端与位于输油器中轴线的钻杆2轻压接触。
各磁流变减振器22径向均布于输油连接轴1同一圆周上。
所述的磁流变减振器22包括活塞杆4以及缸体，所述的磁流变减振器通过缸体固定在输油连接轴1上，活塞杆4头部与活塞杆接触块3固接，活塞杆接触块3与钻杆轻压接触。
所述的缸体包括放置磁流变液20的上缸体10和设置永磁体11的下缸体15，上缸体15与下缸体10之间设置隔磁板13，活塞杆4经下缸体15穿入上缸体10，活塞杆4对应永磁体11的部位设置有感应线圈12，活塞杆4的尾部设置于磁流变液20中且安装有活塞19，活塞19上设置励磁线圈18。
所述的输油连接轴1上均布若干用于安装磁流变减振器22的阶梯孔，阶梯孔内、输油连接轴1和下缸体15之间依次设置档紧平垫5、密封平垫6、档紧平垫7以及导向装置，活塞杆4穿过档紧平垫5，密封平垫6、档紧平垫7、导向装置8以及永磁体11的中间孔，再穿过上下缸体之间套有密封圈21的隔磁板13，最终伸入缸体15。
上缸体15端部设置端盖14，端盖14与磁流变液20之间有密封磁流变液的蓄能隔板16，端盖14与蓄能隔板16通过弹簧17连接。
本发明的工作原理：工作开始时，设备在安装减振器之前，需将输油连接轴靠近工件的一端进行再加工，径向120°均布3个阶梯孔，要求3个阶梯孔的中轴线都要过主轴中心线。3个减振器22通过缸体10与输油连接轴1螺栓固接。3个与钻杆直径配套的活塞杆接触块3与钻杆2径向轻压接触，只需调节弹簧17就可以让钻杆2在保持转动并轴向进动的同时承受接触块3的挤压力。在加工过程中，当钻杆发生颤振时，活塞杆4会带动感应线圈12上下移动，感应线圈12切割永磁铁11产生的磁感应线产生电流，且电流的大小随着振动的强度发生改变；可以改变感应线圈的圈数来调整线圈切割磁感线的长度来调整感应电流的大小，电流经过电路传到励磁线圈18上，产生磁场。磁流变液20在活塞19挤压的作用下运动，并且在产生的磁场的作用下产生磁流变效应，产生屈服应力来抵抗活塞的运动，从而达到抑振的目的。磁流变减振器22在磁流变过程中产生的位移损失由弹簧 17进行补偿。
实施例2：磁流变减振器22轴线方向等距布置于输油连接轴1上。其余结构同实施例1。
Claims (7)
1.一种带有减振功能的深孔加工输油器，包括输油连接轴（1），其特征在于输油连接轴（1）靠近工件一端布置若干磁流变减振器，各磁流变减振器（22）的中轴线都过输油器的中轴线，各磁流变减振器（22）的输出端与位于输油器中轴线的钻杆（2）轻压接触。
2.根据权利要求1所述的带有减振功能的深孔加工输油器，其特征在于各磁流变减振器（22）径向均布于输油连接轴（1）同一圆周上。
3.根据权利要求1所述的带有减振功能的深孔加工输油器，其特征在于磁流变减振器（22）轴线方向等距布置于输油连接轴（1）上。
4.根据权利要求1或2或3所述的带有减振功能的深孔加工输油器，其特征在于所述的磁流变减振器（22）包括活塞杆（4）以及缸体，所述的磁流变减振器通过缸体固定在输油连接轴（1）上，活塞杆（4）头部与活塞杆接触块（3）固接，活塞杆接触块（3）与钻杆轻压接触。
5.根据权利要求4所述的带有减振功能的深孔加工输油器，其特征在于所述的缸体包括放置磁流变液（20）的上缸体（10）和设置永磁体（11）的下缸体（15），上缸体（15）与下缸体（10）之间设置隔磁板（13），活塞杆（4）经下缸体（15）穿入上缸体（10），活塞杆（4）对应永磁体（11）的部位设置有感应线圈（12），活塞杆（4）的尾部设置于磁流变液（20）中且安装有活塞（19），活塞（19）上设置励磁线圈（18）。
6.根据权利要求5所述的带有减振功能的深孔加工输油器，其特征在于所述的输油连接轴（1）上均布若干用于安装磁流变减振器（22）的阶梯孔，阶梯孔内、输油连接轴（1）和下缸体（15）之间依次设置档紧平垫（5）、密封平垫（6）、档紧平垫（7）以及导向装置，活塞杆（4）穿过档紧平垫（5），密封平垫（6）、档紧平垫（7）、导向装置（8）以及永磁体（11）的中间孔，再穿过上下缸体之间套有密封圈（21）的隔磁板（13），最终伸入缸体（15）。
7.根据权利要求6所述的带有减振功能的深孔加工输油器，其特征在于上缸体（15）端部设置端盖（14），端盖（14）与磁流变液（20）之间有密封磁流变液的蓄能隔板（16），端盖（14）与蓄能隔板（16）通过弹簧（17）连接。
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