CN110468267B - 一种可调浓度的液固前混合射流表层改性装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种可调浓度的液固前混合射流表层改性装置，它包括高压缸和射流发生器，高压缸由缸前盖、缸体、活塞和缸后盖组成，缸后盖内部分别设置有孔B和孔C，射流发生器包括有罐体、上盖和下盖，罐体、上盖和下盖内部设置有磨料室，上盖的中心设置有调节杆，调节杆的下端深入磨料室内且与下盖上的底座相接触，底座设置在下盖中心的排料孔内，排料孔的下端连接有喷嘴，喷嘴的下端连接有喷嘴堵塞，下盖内底座的下方设置有导阀腔，导阀腔内设置有导阀芯，导阀腔的左端连接有可换阻尼孔B，缸后盖上的孔B和孔C分别通过连接管与可换阻尼孔A和可换阻尼孔B相连；本发明结构简单小巧、操作方便、而且可以用于对产品表面进行局部强化处理。

Description

一种可调浓度的液固前混合射流表层改性装置

技术领域

本发明属于材料表层改性技术领域，特别涉及一种可调浓度的液固前混合射流表层改性装置。

背景技术

在机械服役期间，关键零部件的疲劳寿命直接影响机械服役寿命，而疲劳失效是关键零部件失效的主要形式，常用的提高关键零部件疲劳寿命的方法主要有喷丸、挤压、滚压、射流强化等表层改性方法，其结果是在零部件表层引入残余压应力、改变显微组织层、硬度层，从而提高疲劳寿命。

射流强化包含纯水射流强化、液固混合射流强化；液固混合射流强化包括后混合射流强化和前混合射流强化，与纯水射流强化、后混合射流强化相比，前混合射流强化具有射流压力低、能耗低，系统效率高等优点，越来越受关注。

对于前混合射流强化，实验结果表明：射流发生器内不同的磨料浓度将影响表层强化效果的好坏；通过本发明提供的实验装置可准确确定磨料浓度，并研究不同磨料浓度与表层改性效果之间的关系，由于该装置结构简单小巧，可以用于对关键零部件局部进行表层改性处理。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术中存在的不足，而提供一种结构简单小巧、操作方便、可以用于对关键零部件局部进行表层改性的可调浓度的液固前混合射流表层改性装置。

本发明的目的是这样实现的：一种可调浓度的液固前混合射流表层改性装置，它包括高压缸和射流发生器，所述的高压缸由缸前盖、缸体、活塞和缸后盖组成，所述的缸前盖和缸后盖分别连接在缸体的左右两端，所述的缸前盖上设置有孔A，所述的活塞滑动的设置在缸体内，所述的缸后盖内部分别设置有孔B和孔C，所述的射流发生器包括有罐体、上盖和下盖，所述的罐体、上盖和下盖内部设置有磨料室，所述的上盖的中心设置有调节杆，所述的调节杆的顶端连接有锁紧螺母，所述的上盖上还设置有可换阻尼孔A、排气孔和入料孔，所述的排气孔内设置有排气阀，所述的入料孔内设置有入料堵塞，所述的调节杆的下端深入磨料室内且与下盖上的底座相接触，所述的底座设置在下盖中心的排料孔内，所述的底座中心设置有底座孔，所述的排料孔的下端连接有喷嘴，所述的喷嘴的下端连接有喷嘴堵塞，所述的下盖内底座的下方设置有导阀腔，所述的导阀腔内设置有导阀芯，所述的导阀腔的右端连接有导阀盖，所述的导阀腔的左端连接有可换阻尼孔B，所述的缸后盖上的孔B和孔C分别通过连接管与可换阻尼孔A和可换阻尼孔B相连，所述的孔B与可换阻尼孔A之间的连接管上从左至右依次连接有节流阀A、流量传感器A、截止球阀A和压力传感器A，所述的孔C与可换阻尼孔B之间的连接管上从左至右依次连接有节流阀B、流量传感器B、截止球阀B和压力传感器B，所述的孔B与连接管之间连接有截止球阀C。

所述的缸前盖和缸后盖分别与缸体之间通过连接螺栓A进行连接。

所述的上盖与罐体之间通过连接螺栓B进行连接。

所述的下盖与罐体之间通过螺纹进行连接。

工作过程中，所述的压力传感器A的读数大于压力传感器B的读数。

工作过程中，所述的流量传感器A的读数：流量传感器B的读数=1:10~1:8。

本发明的有益的效果：

1、可按照实验要求，确定相应的磨料浓度；

2、研究不同的活塞运动速度、不同的磨料浓度等实验条件下的表层改性效果；

3、因结构小巧，可用于对关键零部件局部进行表层改性强化处理。

附图说明

图1是本发明一种可调浓度的液固前混合射流表层改性装置的结构示意图。

图2是本发明一种可调浓度的液固前混合射流表层改性装置的主视结构示意图。

图3是本发明一种可调浓度的液固前混合射流表层改性装置的局部结构放大图。

图中：1、高压缸 2、截止球阀C 3、节流阀A 4、流量传感器A 5、截止球阀A 6、压力传感器A 7、射流发生器 8、压力传感器B 9、截止球阀B 10、流量传感器B 11、节流阀B 12、连接管 13、缸前盖 14、孔A 15、连接螺栓A 16、缸体 17、活塞 18、孔C19、缸后盖 20、孔B 21、罐体 22、上盖 23、调节杆 24、磨料室 25、下盖 26、导阀腔27、喷嘴 28、喷嘴堵塞 29、可换阻尼孔B 30、连接螺栓B 31、可换阻尼孔A 32、锁紧螺母 33、排气阀 34、排气孔 35、入料堵塞 36、入料孔 37、导阀盖 38、导阀芯 39、排料孔 40、底座 41、底座孔。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的说明。

实施例1

如图1-3所示，一种可调浓度的液固前混合射流表层改性装置，它包括高压缸1和射流发生器7，所述的高压缸由缸前盖13、缸体16、活塞17和缸后盖19组成，所述的缸前盖13和缸后盖19分别连接在缸体16的左右两端，所述的缸前盖13上设置有孔A14，所述的活塞17滑动的设置在缸体16内，所述的缸后盖19内部分别设置有孔B20和孔C18，所述的射流发生器7包括有罐体21、上盖22和下盖25，所述的罐体21、上盖22和下盖25内部设置有磨料室24，所述的上盖22的中心设置有调节杆23，所述的调节杆23的顶端连接有锁紧螺母32，所述的上盖22上还设置有可换阻尼孔A31、排气孔34和入料孔36，所述的排气孔34内设置有排气阀33，所述的入料孔36内设置有入料堵塞35，所述的调节杆23的下端深入磨料室24内且与下盖25上的底座40相接触，所述的底座40设置在下盖25中心的排料孔39内，所述的底座40中心设置有底座孔41，所述的排料孔39的下端连接有喷嘴27，所述的喷嘴27的下端连接有喷嘴堵塞28，所述的下盖25内底座40的下方设置有导阀腔26，所述的导阀腔26内设置有导阀芯38，所述的导阀腔26的右端连接有导阀盖37，所述的导阀腔26的左端连接有可换阻尼孔B29，所述的缸后盖上的孔B20和孔C18分别通过连接管与可换阻尼孔A31和可换阻尼孔B29相连，所述的孔B20与可换阻尼孔A31之间的连接管12上从左至右依次连接有节流阀A3、流量传感器A4、截止球阀A5和压力传感器A6，所述的孔B18与可换阻尼孔B29之间的连接管12上从左至右依次连接有节流阀B11、流量传感器B10、截止球阀B9和压力传感器B8，所述的孔B20与连接管之间连接有截止球阀C。

本发明在使用时，其工作过程如下：

准备阶段：松开锁紧螺母32，转动调节杆23，改变调节杆23底部与底座40间的间隙，从而改变磨料流流出速度，在间隙调整完成后，拧紧锁紧螺母32；截止球阀A5和截止球阀B9关闭，打开入料堵塞35，将固定容积、质量的丸粒加入至磨料室24中，拧紧入料堵塞35；

高压缸回程、射流发生器排气阶段：截止球阀A5、截止球阀B9关闭，高压缸1左腔接水箱，将低压水经过截止球阀C2、孔B20进入高压缸1右腔，使活塞17运动至最左侧，节流阀A3、截止球阀A5和排气阀33打开，将低压水经过截止球阀C2、孔B20、节流阀A3、截止球阀A5进入射流发生器7的磨料室24中，当排气阀33有少量水流出时，关闭排气阀33，此时，导阀腔26通过远程控制接低压水，保证在下一动作前导阀阀芯38关闭；

工作阶段：截止球阀A5和截止球阀B9打开，截止球阀C2关闭，高压缸1左腔接高压水的同时，导阀腔26接水箱，高压水推动活塞17向右移动，在经过缸后盖19上的孔B20、孔C18分成两路，一路（A路）经过孔C18、节流阀B11、截止球阀B9、连接管、可换阻尼孔29作用在导阀阀芯38上，推动导阀阀芯38向右移动，打开下盖25下腔，另一路（B路）经过孔B20、节流阀A3、截止球阀A5、连接管、可换阻尼孔31，进入磨料室24，带动磨料经底座孔41进入到下盖25下腔，与纯高压水汇合，在纯高压水作用下，磨料被加速，经过排料孔39、喷嘴27射出，A路和B路上的流量的调节由节流阀A3和节流阀B11控制，由流量传感器A4和流量传感器B10监测，压力的大小由节流阀A3和节流阀B11及可换阻尼孔（1）31、可换阻尼孔B29控制，并由压力传感器A6和压力传感器B8监测；

结束：当不再有磨料流出时，工作结束，高压缸1左侧卸荷，导阀腔26通高压水，导阀阀芯关闭；通过软件分析经过流量传感器A4和流量传感器B10的所有高压水容积，得到磨料的浓度配比关系。

实施例2

如图1-3所示，一种可调浓度的液固前混合射流表层改性装置，它包括高压缸1和射流发生器7，所述的高压缸由缸前盖13、缸体16、活塞17和缸后盖19组成，所述的缸前盖13和缸后盖19分别连接在缸体16的左右两端，所述的缸前盖13上设置有孔A14，所述的活塞17滑动的设置在缸体16内，所述的缸后盖19内部分别设置有孔B20和孔C18，所述的射流发生器7包括有罐体21、上盖22和下盖25，所述的罐体21、上盖22和下盖25内部设置有磨料室24，所述的上盖22的中心设置有调节杆23，所述的调节杆23的顶端连接有锁紧螺母32，所述的上盖22上还设置有可换阻尼孔A31、排气孔34和入料孔36，所述的排气孔34内设置有排气阀33，所述的入料孔36内设置有入料堵塞35，所述的调节杆23的下端深入磨料室24内且与下盖25上的底座40相接触，所述的底座40设置在下盖25中心的排料孔39内，所述的底座40中心设置有底座孔41，所述的排料孔39的下端连接有喷嘴27，所述的喷嘴27的下端连接有喷嘴堵塞28，所述的下盖25内底座40的下方设置有导阀腔26，所述的导阀腔26内设置有导阀芯38，所述的导阀腔26的右端连接有导阀盖37，所述的导阀腔26的左端连接有可换阻尼孔B29，所述的缸后盖上的孔B20和孔C18分别通过连接管与可换阻尼孔A31和可换阻尼孔B29相连，所述的孔B20与可换阻尼孔A31之间的连接管12上从左至右依次连接有节流阀A3、流量传感器A4、截止球阀A5和压力传感器A6，所述的孔B18与可换阻尼孔B29之间的连接管12上从左至右依次连接有节流阀B11、流量传感器B10、截止球阀B9和压力传感器B8，所述的孔B20与连接管之间连接有截止球阀C；所述的缸前盖13和缸后盖19分别与缸体16之间通过连接螺栓A15进行连接；所述的上盖22与罐体21之间通过连接螺栓B30进行连接；所述的下盖25与罐体21之间通过螺纹进行连接；工作过程中，所述的压力传感器A6的读数大于压力传感器B8的读数；工作过程中，所述的流量传感器A4的读数：流量传感器B10的读数=1:10~1:8。

本发明在使用时，其工作过程如下：

准备阶段：松开锁紧螺母32，转动调节杆23，改变调节杆23底部与底座40间的间隙，从而改变磨料流流出速度，间隙调整完成后，拧紧锁紧螺母32；；截止球阀A5和截止球阀B9关闭，打开入料堵塞35，将固定容积、质量的丸粒加入至磨料室24中，拧紧入料堵塞35；

高压缸回程、射流发生器排气阶段：截止球阀A5、截止球阀B9关闭，高压缸1左腔接水箱，将低压水经过截止球阀C2、孔B20进入高压缸1右腔，使活塞17运动至最左侧，节流阀A3、截止球阀A5和排气阀33打开，将低压水经过截止球阀C2、孔B20、节流阀A3、截止球阀A5进入射流发生器7的磨料室24中，当排气阀33有少量水流出时，关闭排气阀33，此时，导阀腔26通过远程控制接低压水，保证在下一动作前导阀阀芯38关闭；

工作阶段：截止球阀A5和截止球阀B9打开，截止球阀C2关闭，高压缸1左腔接高压水的同时，导阀腔26接水箱，高压水推动活塞17向右移动，在经过缸后盖19上的孔B20、孔C18分成两路，一路（A路）经过孔C18、节流阀B11、截止球阀B9、连接管、可换阻尼孔29作用在导阀阀芯38上，推动导阀阀芯38向右移动，打开下盖25下腔，另一路（B路）经过孔B20、节流阀A3、截止球阀A5、连接管、可换阻尼孔31，进入磨料室24，带动磨料经底座孔41进入到下盖25下腔，与纯高压水汇合，在纯高压水作用下，磨料被加速，经过排料孔39、喷嘴27射出，在此过程中，A路进入射流发生器的压力需小于B路进入射流发生器的压力，目的是避免水逆向流动；同时，A路流量：B路流量=8:1~10:1；流量的调节由节流阀A3和节流阀B11控制，由流量传感器A4和流量传感器B10监测，压力的大小由节流阀A3和节流阀B11及可换阻尼孔（1）31、可换阻尼孔B29控制，并由压力传感器A6和压力传感器B8监测；

结束：当不再有磨料流出时，工作结束，高压缸1左侧卸荷，导阀腔26通高压水，导阀阀芯关闭；通过软件分析经过流量传感器A4和流量传感器B10的所有高压水容积，得到磨料的浓度配比关系。

Claims (4)

1.一种可调浓度的液固前混合射流表层改性装置，它包括高压缸和射流发生器，其特征在于：所述的高压缸由缸前盖、缸体、活塞和缸后盖组成，所述的缸前盖和缸后盖分别连接在缸体的左右两端，所述的缸前盖上设置有孔A，所述的活塞滑动的设置在缸体内，所述的缸后盖内部分别设置有孔B和孔C，所述的射流发生器包括有罐体、上盖和下盖，所述的罐体、上盖和下盖内部设置有磨料室，所述的上盖的中心设置有调节杆，所述的调节杆的顶端连接有锁紧螺母，所述的上盖上还设置有可换阻尼孔A、排气孔和入料孔，所述的排气孔内设置有排气阀，所述的入料孔内设置有入料堵塞，所述的调节杆的下端深入磨料室内且与下盖上的底座相接触，所述的底座设置在下盖中心的排料孔内，所述的底座中心设置有底座孔，所述的排料孔的下端连接有喷嘴，所述的喷嘴的下端连接有喷嘴堵塞，所述的下盖内底座的下方设置有导阀腔，所述的导阀腔内设置有导阀芯，所述的导阀腔的右端连接有导阀盖，所述的导阀腔的左端连接有可换阻尼孔B，所述的缸后盖上的孔B和孔C分别通过连接管与可换阻尼孔A和可换阻尼孔B相连，所述的孔B与可换阻尼孔A之间的连接管上从左至右依次连接有节流阀A、流量传感器A、截止球阀A和压力传感器A，所述的孔C与可换阻尼孔B之间的连接管上从左至右依次连接有节流阀B、流量传感器B、截止球阀B和压力传感器B，所述的孔B与连接管之间连接有截止球阀C；工作过程中，所述的压力传感器A的读数大于压力传感器B的读数，所述的流量传感器A的读数：流量传感器B的读数＝1:10～1:8。

2.根据权利要求书1所述的一种可调浓度的液固前混合射流表层改性装置，其特征在于：所述的缸前盖和缸后盖分别与缸体之间通过连接螺栓A进行连接。

3.根据权利要求书1所述的一种可调浓度的液固前混合射流表层改性装置，其特征在于：所述的上盖与罐体之间通过连接螺栓B进行连接。

4.根据权利要求书1所述的一种可调浓度的液固前混合射流表层改性装置，其特征在于：所述的下盖与罐体之间通过螺纹进行连接。

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