CN113061951A - 一种新型微弧氧化同步辅助电磁场设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种新型微弧氧化同步辅助电磁场设备，其包括上固定机架、安装底座、微弧氧化筒、供液排管、内置电磁场组件以及排液管件，所述上固定机架与所述安装底座之间开均设有用于安装所述微弧氧化筒的内置凹位，所述微弧氧化筒横向同轴固定在所述内置凹位内；所述上固定机架的上端面中部竖直贯穿固定有供液排管，所述供液排管的一端与外设供液泵相连通，且，所述安装底座的内部两侧位置横向对称安装有排液管件，各所述排液管件的一端均与所述微弧氧化筒相连通，并在微弧氧化筒内的工件完成电解氧化工作后对其内部残余电解液进行有效排放；所述排液管件上还安装有导流叶件；所述微弧氧化筒内安装有内置电磁场组件。

Description

一种新型微弧氧化同步辅助电磁场设备

技术领域

本发明涉及微弧氧化设备技术领域，具体为一种新型微弧氧化同步辅助电磁场设备。

背景技术

微弧氧化(Microarc oxidation,MAO)又称等离子体电解氧化，它突破了传统的阳极氧化电流、电压法拉第区域的限制，把阳极电位由几十伏提高到几百伏，利用弧光放电增强并激活阳极工件发生的电场、物理、化学、电化学等复杂反应；随着现代科学技术的发展，铝、镁、钛及其合金的应用越来越广泛，虽然它们具有很多优良的物理力学性能，但总感到它们的耐磨、耐蚀性能还不能满足某些零件的要求；现有技术中，通过对其外加辅助同步电磁场作用于电解液微等离子体，能够进一步提升微弧氧化膜层生长速率，但其在外加电磁场装置中，受磁场作用力大小以及空间定位方位的影响，使得工件在微弧氧化工作中易出现氧化膜分布不均匀等现象；因此有必要提出一种新型微弧氧化同步辅助电磁场设备，以解决上述问题。

发明内容

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种新型微弧氧化同步辅助电磁场设备，其包括上固定机架、安装底座、微弧氧化筒、供液排管、内置电磁场组件以及排液管件，其中，所述安装底座的上端面中部固定有上固定机架，且所述安装底座的下端面四角位置均安装有支撑契块，并由所述支撑契块稳固支撑在地面上，所述上固定机架与所述安装底座之间开均设有用于安装所述微弧氧化筒的内置凹位，所述微弧氧化筒横向同轴固定在所述内置凹位内；

所述上固定机架的上端面中部竖直贯穿固定有供液排管，所述供液排管的一端与外设供液泵相连通，所述供液排管的另一端伸入所述微弧氧化筒内，并对其定量排送电解液；

所述微弧氧化筒的一侧端面同轴安装有密封端盖，用于工件取放；

且，所述安装底座的内部两侧位置横向对称安装有排液管件，各所述排液管件的一端均与所述微弧氧化筒相连通，并在微弧氧化筒内的工件完成电解氧化工作后对其内部残余电解液进行有效排放；

所述排液管件上还安装有导流叶件；

所述微弧氧化筒内安装有内置电磁场组件，所述内置电磁场组件辅助引导工件进行电解氧化工作，以便于工件表面形成均匀陶瓷膜层。

作为本发明的一种优选技术方案，所述内置电磁场组件包括导向内管、连接线圈、外轴座、外设供电体以及内置轴承件，其中，所述微弧氧化筒的内部同轴安装有导向内管，且所述微弧氧化筒远离所述密封端盖的一侧嵌入固定有外轴座，所述导向内管的一端通过内置轴承件可相对转动的设置在所述外轴座上；

所述导向内管的外圆周侧壁上卷设有连接线圈，所述连接线圈呈螺旋式均匀分布在所述导向内管上；

所述连接线圈的两端分别与外设供电体的正负极相连通，并形成电磁场；

所述导向内管内还安装有定位装夹组件，所述定位装夹组件对工件进行稳固夹持，并调节深入磁场范围中。

作为本发明的一种优选技术方案，所述导向内筒的外圆周侧壁上同轴固定有传动齿件，且，所述微弧氧化筒上安装有旋转电机，所述旋转电机的输出端通过齿轮啮合作用与所述传动齿件相连接传动，并驱动所述导向内管作定向圆周旋转运动；

所述微弧氧化筒上可相对转动的设置有旋转轮座，所述连接线圈的一端卷设在所述旋转轮座上，所述旋转轮座通过内置扭簧的弹力作用将所述连接线圈辅助引导卷入其中，使得所述连接线圈在一般状态下呈绷紧状态。

作为本发明的一种优选技术方案，所述导向内管的外圆周侧壁上还均匀开设有多个用于布设所述连接线圈的环接凹槽。

作为本发明的一种优选技术方案，所述定位装夹组件包括外安装支架、连接环座、中心支杆以及装夹装置，其中，所述微弧氧化筒的内部圆周阵列布设有多个外安装支架，且所述导向内筒内同轴固定有连接环座；

所述连接环座与各所述外安装支架之间横向安装有中心支杆，所述中心支杆上可相对限位滑动的设置有装夹装置；

所述装夹装置对工件进行紧固夹持。

作为本发明的一种优选技术方案，所述中心支杆上伸入所述连接环座的一端与所述连接环座之间可相对滚动的设置有多个内置转子，所述中心支杆通过内置转子可相对转动的限位设置在所述连接环座上；

所述中心支杆的靠近所述外安装支架的一侧固定有旋转齿，所述旋转齿通过传动链件与外设电机相连接传动，并由所述外设电机驱动所述中心支杆进行旋转运动；

相对所述中心支杆中的其中一个中心支杆上设有外螺纹圈，所述装夹装置通过螺纹啮合作用与所述中心支杆连接传动。

作为本发明的一种优选技术方案，所述装夹装置还包括连接架体、可控伸缩杆、主装夹头件以及内置夹盘，其中，所述连接架体上横向同轴固定有内置夹盘，所述内置夹盘的一端贯穿固定在所述连接架体上；

且，所述内置夹盘的一侧铰接有主装夹头件，并由所述主装夹头件对工件进行定位夹持；

所述连接架体上可相对转动的设置有可控伸缩杆，所述可控伸缩杆的输出端与所述主装夹头件相铰接，并由所述可控伸缩杆的伸缩作用对主装夹头件的装夹外径进行有效调控。

作为本发明的一种优选技术方案，所述主装夹头件上用于夹持工件的一侧端面还贴合设置有阶梯式层齿。

与现有技术相比，本发明提供了一种新型微弧氧化同步辅助电磁场设备，具备以下有益效果：

本发明中，通过在微弧氧化筒的内部设置有内置电磁场组件，该内置电磁场组件在工件表面进行弧光放电形成陶瓷膜中，辅助作用在电解液微等离子体上，从而实现对微弧氧化膜生长速率的把控，此中，在微弧氧化筒内设置有定位装夹组件，由定位装夹组件对工件进行定位装夹，以便于对工件空间定位进行调控，使得工件能处于不同电磁场作用力范围中；且，在微弧氧化筒上还安装有旋转轮座，通过导向内管的定向旋转作用能有效控制连接线圈的缠绕匝数，从而实现对电磁场磁力作用大小的调整，方便应用于大体积加工工件上。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明中内置电磁场组件的结构示意图一；

图3为本发明中内置电磁场组件的结构示意图二；

图4为本发明中定位装夹组件的结构示意图；

图5为本发明中装夹装置的结构示意图；

图中：1安装底座、2上固定机架、201供液排管、3微弧氧化筒、4密封端盖、5排液管件、501导流叶件、6内置电磁场组件、601导向内管、602连接线圈、603外设供电体、604传动齿件、605旋转轮座、606外轴座、7定位装夹组件、701外安装支架、702连接环座、703中心支杆、704传动链件、705内置转子、8装夹装置、801连接架体、802内置夹盘、803主装夹头件、804可控伸缩杆。

具体实施方式

参照图1，本发明提供一种技术方案：一种新型微弧氧化同步辅助电磁场设备，其包括上固定机架2、安装底座1、微弧氧化筒3、供液排管201、内置电磁场组件6以及排液管件5，其中，所述安装底座1的上端面中部固定有上固定机架2，且所述安装底座1的下端面四角位置均安装有支撑契块，并由所述支撑契块稳固支撑在地面上，所述上固定机架2与所述安装底座1之间开均设有用于安装所述微弧氧化筒3的内置凹位，所述微弧氧化筒3横向同轴固定在所述内置凹位内；

所述上固定机架2的上端面中部竖直贯穿固定有供液排管201，所述供液排管201的一端与外设供液泵(图中未示出)相连通，所述供液排管201的另一端伸入所述微弧氧化筒3内，并对其定量排送电解液；

所述微弧氧化筒3的一侧端面同轴安装有密封端盖4，用于工件取放；

且，所述安装底座1的内部两侧位置横向对称安装有排液管件5，各所述排液管件5的一端均与所述微弧氧化筒3相连通，并在微弧氧化筒3内的工件完成电解氧化工作后对其内部残余电解液进行有效排放；

所述排液管件5上还安装有导流叶件501；此中，一般在微弧氧化工作完成后，通过位于微弧氧化筒底部两侧的排液管件将内部电解液中沉淀残渣进行有效排出，并适当补充电解液，以降低生产加工成本，需要注意的是，该微弧氧化筒内的电解液容量液位需达到将工件完成浸没的盛放高度，以便于工件表面能完全进行弧光放电反应；

所述微弧氧化筒3内安装有内置电磁场组件6，所述内置电磁场组件6辅助引导工件进行电解氧化工作，以便于工件表面形成均匀陶瓷膜层。

参照图2、3，本实施例中，所述内置电磁场组件6包括导向内管601、连接线圈602、外轴座606、外设供电体603以及内置轴承件，其中，所述微弧氧化筒3的内部同轴安装有导向内管601，且所述微弧氧化筒3远离所述密封端盖4的一侧嵌入固定有外轴座606，所述导向内管601的一端通过内置轴承件可相对转动的设置在所述外轴座606上；

所述导向内管601的外圆周侧壁上卷设有连接线圈602，所述连接线圈602呈螺旋式均匀分布在所述导向内管601上；

所述连接线圈602的两端分别与外设供电体602的正负极相连通，并形成电磁场；

所述导向内管601内还安装有定位装夹组件7，所述定位装夹组件7对工件进行稳固夹持，并调节深入磁场范围中，此中，尤其针对特殊工件中微弧氧化形成不同表面厚度的陶瓷膜层，利用定位装夹组件的空间几何定位，使得工件能处于电磁场不同作用范围中，从而实现对工件上电解液微等离子体的多强度辅助同步引导。

本实施例中，所述导向内筒601的外圆周侧壁上同轴固定有传动齿件604，且，所述微弧氧化筒3上安装有旋转电机607，所述旋转电机607的输出端通过齿轮啮合作用与所述传动齿件604相连接传动，并驱动所述导向内管601作定向圆周旋转运动；

所述微弧氧化筒3上可相对转动的设置有旋转轮座605，所述连接线圈602的一端卷设在所述旋转轮座605上，所述旋转轮座605通过内置扭簧的弹力作用将所述连接线圈602辅助引导卷入其中，使得所述连接线圈602在一般状态下呈绷紧状态，能有效控制连接线圈的缠绕匝数，从而实现对电磁场作用力范围以及大小的调整。

本实施例中，所述导向内管601的外圆周侧壁上还均匀开设有多个用于布设所述连接线圈602的环接凹槽，方便对连接线圈进行定位缠绕收放。

参照图4，本实施例中，所述定位装夹组件7包括外安装支架701、连接环座702、中心支杆703以及装夹装置8，其中，所述微弧氧化筒3的内部圆周阵列布设有多个外安装支架701，且所述导向内筒601内同轴固定有连接环座702；

所述连接环座702与各所述外安装支架701之间横向安装有中心支杆703，所述中心支杆703上可相对限位滑动的设置有装夹装置8；

所述装夹装置8对工件进行紧固夹持。

本实施例中，所述中心支杆703上伸入所述连接环座702的一端与所述连接环座702之间可相对滚动的设置有多个内置转子705，所述中心支杆703通过内置转子705可相对转动的限位设置在所述连接环座702上；

所述中心支杆703的靠近所述外安装支架701的一侧固定有旋转齿，所述旋转齿通过传动链件704与外设电机相连接传动，并由所述外设电机驱动所述中心支杆703进行旋转运动；

相对所述中心支杆703中的其中一个中心支杆703上设有外螺纹圈，所述装夹装置8通过螺纹啮合作用与所述中心支杆703连接传动，能有效对工件空间几何定位点进行调整，使得其处于电磁场不同磁作用力范围中。

参照图5，本实施例中，所述装夹装置8还包括连接架体801、可控伸缩杆804、主装夹头件803以及内置夹盘802，其中，所述连接架体801上横向同轴固定有内置夹盘802，所述内置夹盘802的一端贯穿固定在所述连接架体801上；

且，所述内置夹盘801的一侧铰接有主装夹头件808，并由所述主装夹头件803对工件进行定位夹持；

所述连接架体801上可相对转动的设置有可控伸缩杆804，所述可控伸缩杆804的输出端与所述主装夹头件803相铰接，并由所述可控伸缩杆804的伸缩作用对主装夹头件803的装夹外径进行有效调控。

本实施例中，所述主装夹头件803上用于夹持工件的一侧端面还贴合设置有阶梯式层齿，具有较高的稳固夹持效果，并能对特殊表面工件进行装夹作用。

具体地，在微弧氧化工作中，由定位装夹组件对工件进行稳固夹持，通过供液排管对微弧氧化筒内注入定量电解液，使得工件能完成浸没在电解液中，通过用专用微弧氧化电源(图中未示出)在工件上施加电压，使工件表面的金属与电解质溶液相互作用，在工件表面形成微弧放电，与此同时，内置电磁场组件通过外设供电体形成同步磁场，由中心支杆与装夹装置之间的螺纹啮合传动作用驱动工件处于对应磁场力作用范围内，从而实现磁场作用力对微弧氧化的辅助引导，且由导向内管的旋转作用可控制电磁场作用范围以及作用力大小，具有较高的调控作用。

以上所述，仅为发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种新型微弧氧化同步辅助电磁场设备，其包括上固定机架(2)、安装底座(1)、微弧氧化筒(3)、供液排管(201)、内置电磁场组件(6)以及排液管件(5)，其中，所述安装底座(1)的上端面中部固定有上固定机架(2)，且所述安装底座(1)的下端面四角位置均安装有支撑契块，并由所述支撑契块稳固支撑在地面上，其特征在于：所述上固定机架(2)与所述安装底座(1)之间开均设有用于安装所述微弧氧化筒(3)的内置凹位，所述微弧氧化筒(3)横向同轴固定在所述内置凹位内；

所述上固定机架(2)的上端面中部竖直贯穿固定有供液排管(201)，所述供液排管(201)的一端与外设供液泵相连通，所述供液排管(201)的另一端伸入所述微弧氧化筒(3)内，并对其定量排送电解液；

所述微弧氧化筒(3)的一侧端面同轴安装有密封端盖(4)，用于工件取放；

且，所述安装底座(1)的内部两侧位置横向对称安装有排液管件(5)，各所述排液管件(5)的一端均与所述微弧氧化筒(3)相连通，并在微弧氧化筒(3)内的工件完成电解氧化工作后对其内部残余电解液进行有效排放；

所述排液管件(5)上还安装有导流叶件(501)；

所述微弧氧化筒(3)内安装有内置电磁场组件(6)，所述内置电磁场组件(6)辅助引导工件进行电解氧化工作，以便于工件表面形成均匀陶瓷膜层。

2.根据权利要求1所述的一种新型微弧氧化同步辅助电磁场设备，其特征在于：所述内置电磁场组件(6)包括导向内管(601)、连接线圈(602)、外轴座(606)、外设供电体(603)以及内置轴承件，其中，所述微弧氧化筒(3)的内部同轴安装有导向内管(601)，且所述微弧氧化筒(3)远离所述密封端盖(4)的一侧嵌入固定有外轴座(606)，所述导向内管(601)的一端通过内置轴承件可相对转动的设置在所述外轴座(606)上；

所述导向内管(601)的外圆周侧壁上卷设有连接线圈(602)，所述连接线圈(602)呈螺旋式均匀分布在所述导向内管(601)上；

所述连接线圈(602)的两端分别与外设供电体(602)的正负极相连通，并形成电磁场；

所述导向内管(601)内还安装有定位装夹组件(7)，所述定位装夹组件(7)对工件进行稳固夹持，并调节深入磁场范围中。

3.根据权利要求2所述的一种新型微弧氧化同步辅助电磁场设备，其特征在于：所述导向内筒(601)的外圆周侧壁上同轴固定有传动齿件(604)，且，所述微弧氧化筒(3)上安装有旋转电机(607)，所述旋转电机(607)的输出端通过齿轮啮合作用与所述传动齿件(604)相连接传动，并驱动所述导向内管(601)作定向圆周旋转运动；

所述微弧氧化筒(3)上可相对转动的设置有旋转轮座(605)，所述连接线圈(602)的一端卷设在所述旋转轮座(605)上，所述旋转轮座(605)通过内置扭簧的弹力作用将所述连接线圈(602)辅助引导卷入其中，使得所述连接线圈(602)在一般状态下呈绷紧状态。

4.根据权利要求3所述的一种新型微弧氧化同步辅助电磁场设备，其特征在于：所述导向内管(601)的外圆周侧壁上还均匀开设有多个用于布设所述连接线圈(602)的环接凹槽。

5.根据权利要求2所述的一种新型微弧氧化同步辅助电磁场设备，其特征在于：所述定位装夹组件(7)包括外安装支架(701)、连接环座(702)、中心支杆(703)以及装夹装置(8)，其中，所述微弧氧化筒(3)的内部圆周阵列布设有多个外安装支架(701)，且所述导向内筒(601)内同轴固定有连接环座(702)；

所述连接环座(702)与各所述外安装支架(701)之间横向安装有中心支杆(703)，所述中心支杆(703)上可相对限位滑动的设置有装夹装置(8)；

所述装夹装置(8)对工件进行紧固夹持。

6.根据权利要求5所述的一种新型微弧氧化同步辅助电磁场设备，其特征在于：所述中心支杆(703)上伸入所述连接环座(702)的一端与所述连接环座(702)之间可相对滚动的设置有多个内置转子(705)，所述中心支杆(703)通过内置转子(705)可相对转动的限位设置在所述连接环座(702)上；

所述中心支杆(703)的靠近所述外安装支架(701)的一侧固定有旋转齿，所述旋转齿通过传动链件(704)与外设电机相连接传动，并由所述外设电机驱动所述中心支杆(703)进行旋转运动；

相对所述中心支杆(703)中的其中一个中心支杆(703)上设有外螺纹圈，所述装夹装置(8)通过螺纹啮合作用与所述中心支杆(703)连接传动。

7.根据权利要求6所述的一种新型微弧氧化同步辅助电磁场设备，其特征在于：所述装夹装置(8)还包括连接架体(801)、可控伸缩杆(804)、主装夹头件(803)以及内置夹盘(802)，其中，所述连接架体(801)上横向同轴固定有内置夹盘(802)，所述内置夹盘(802)的一端贯穿固定在所述连接架体(801)上；

且，所述内置夹盘(801)的一侧铰接有主装夹头件(808)，并由所述主装夹头件(803)对工件进行定位夹持；

所述连接架体(801)上可相对转动的设置有可控伸缩杆(804)，所述可控伸缩杆(804)的输出端与所述主装夹头件(803)相铰接，并由所述可控伸缩杆(804)的伸缩作用对主装夹头件(803)的装夹外径进行有效调控。

8.根据权利要求7所述的一种新型微弧氧化同步辅助电磁场设备，其特征在于：所述主装夹头件(803)上用于夹持工件的一侧端面还贴合设置有阶梯式层齿。

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