CN113977360B - 往返式自控旋转磁场磁流变抛光机 - Google Patents

往返式自控旋转磁场磁流变抛光机 Download PDF

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Abstract

本发明公开了往返式自控旋转磁场磁流变抛光机，管件的两端分别与左进液管的一端和右进液管的一端连通，左进液管的中部设有左磁流变液加速器，左进液管远离管件的一端设有左减速器；右进液管的中部设有右磁流变液加速器，右进液管远离管件的一端设有右减速器，磁流变抛光液的体积小于左进液管、右进液管和管件容纳的体积合；旋转磁场机构设置在管件的外侧壁上，用于让流经管件的磁流变抛光液相对管件沿周向旋转；旋转磁场机构包括旋转磁场控制器和多个旋转电磁线圈，旋转电磁线圈固定在管件外侧壁上沿螺旋线排列，旋转磁场控制器控制所有旋转电磁线圈工作。使磁流变抛光液在左进液管、管件和右进液管内往复运动，对管件的内壁进行抛光。

Description

往返式自控旋转磁场磁流变抛光机
技术领域
本发明涉及往返式自控旋转磁场磁流变抛光机。
背景技术
利用磁流变液抛光液对管材及结构复杂的物体进行抛光，已经是常用手段，特别是在对一些管材的内壁抛光上，磁流变抛光液利用其液体特性可以流经较细或者内壁有曲面的管材在磁场作用下转为类固态，对管材内壁进行抛光。但是现有采用此原理的抛光设备，都是利用水泵作为磁流变抛光液的流动驱动元件，但是流速恒定且水泵需要接入流通通道内，对整体密封性又产生影响，而且水泵作为动力源只能让磁流变抛光液流经沿直线匀速流经管件进行抛光，抛光形式单一且抛光效率低。
发明内容
本发明的目的在于提供往返式自控旋转磁场磁流变抛光机，能够有效解决现有磁流变抛光机需要使用水泵驱动磁流变抛光液方式进行抛光，形式单一且效率低的问题。
为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：往返式自控旋转磁场磁流变抛光机，用于抛光管件的内壁，包括左减速器、左进液管、左磁流变液加速器、旋转磁场机构、右进液管、右磁流变液加速器、右减速器和磁流变抛光液，所述管件的两端分别与左进液管的一端和右进液管的一端连通，所述左进液管的中部设有所述左磁流变液加速器，所述左进液管远离管件的一端设有所述左减速器；所述右进液管的中部设有所述右磁流变液加速器，所述右进液管远离管件的一端设有所述右减速器，所述磁流变抛光液的体积小于左进液管、右进液管和管件容纳的体积合；所述旋转磁场机构设置在管件的外侧壁上，用于让流经管件的磁流变抛光液相对管件沿周向旋转；所述旋转磁场机构包括旋转磁场控制器和多个旋转电磁线圈，旋转电磁线圈固定在管件外侧壁上沿螺旋线排列，所述旋转磁场控制器控制所有旋转电磁线圈工作。
优选的，所述旋转电磁线圈在管体的外侧壁上沿双螺旋线排列，双螺旋线结构可以进一步提升磁流变抛光液沿周向旋转速度，实现更好的抛光效果。
优选的，所述左磁流变液加速器包括左驱动线圈控制器和至少一级左加速线圈，所述左加速线圈套设在左进液管上，所述左加速线圈产生的磁场的磁力线方向与磁流变抛光液流动方向平行，所述左驱动线圈控制器控制所有左加速线圈工作，在磁流变抛光液从左向右进行抛光时，通过至少一级左加速线圈激励产生连续脉冲磁行波驱动磁流变抛光液，并使其沿磁场磁行波方向脉冲运动实现对管件内壁抛光。
优选的，所述左加速线圈有至少两级，且沿左进液管轴线方向依次套设在左进液管上，更好的形成梯度磁场，增强抛光效果。
优选的，所述右磁流变液加速器包括右驱动线圈控制器和至少一级右加速线圈，所述右加速线圈套设在右进液管上，所述右加速线圈产生的磁场的磁力线方向与磁流变抛光液流动方向平行，所述右驱动线圈控制器控制所有右加速线圈工作，在磁流变抛光液从右向左进行抛光时，通过至少一级右加速线圈激励产生连续脉冲磁行波驱动磁流变抛光液，并使其沿磁场磁行波方向脉冲运动实现对管件内壁抛光。
优选的，所述右加速线圈有至少两级，且沿右进液管轴线方向依次套设在右进液管上，更好的形成梯度磁场，增强抛光效果。
优选的，所述左进液管远离管件的一端向上翘起，在磁流变抛光液从右往左运行进行抛光时，防止磁流变抛光液从左进液管端部溢出。
优选的，所述左进液管远离管件的一端连有左漏斗，左漏斗既方便加注磁流变抛光液，也可以在磁流变抛光液从右往左运行时提供一定的缓冲空间。
优选的，所述右进液管远离管件的一端向上翘起，在磁流变抛光液从左往右运行进行抛光时，防止磁流变抛光液从右进液管端部溢出。
优选的，所述右进液管远离管件的一端连有右漏斗，右漏斗既方便加注磁流变抛光液，也可以在磁流变抛光液从左往右运行时提供一定的缓冲空间。
与现有技术相比，本发明的优点是：利用左磁流变加速器和右磁流变加速器，解决现有磁流变抛光及抛光形式单一且效率低的问题，通过左磁流变加速器和右减速器、右磁流变加速器和左减速器配合，使磁流变抛光液在左进液管、管件和右进液管内往复运动，对管件的内壁进行抛光，同时，磁流变抛光液的体积小于左进液管、右进液管和管件容纳的体积合，为磁流变抛光液的往复运动流出空间，防止磁流变抛光液溢出进液管造成浪费。另外本装置还增加了旋转磁场机构，让进入管件内的磁流变抛光液产生旋转，在原有沿轴向摩擦抛光的基础上增加了周向的旋转抛光方式，进一步提高抛光效率，也可以有效提高产品的机械精度。通过旋转磁场控制器，控制不同位置的电磁线圈工作，引导管体内部的磁流变抛光液发生旋转，实现周向转动，从而进行多维度抛光。
附图说明
图1为本发明往返式自控旋转磁场磁流变抛光机的结构示意图；
图2为本发明中左磁流变液加速器的工作原理图。
附图标记：
管件100；
左减速器210、左进液管220、左磁流变液加速器230、左驱动线圈控制器231、左加速线圈232、左漏斗240；
旋转磁场机构300、旋转磁场控制器310、旋转电磁线圈320；
右减速器410、右进液管420、右磁流变液加速器430、右驱动线圈控制器431、右加速线圈432、右漏斗440；
磁流变抛光液500、磁力线600。
具体实施方式
往返式自控旋转磁场磁流变抛光机，用于抛光管件的内壁，包括左减速器、左进液管、左磁流变液加速器、旋转磁场机构、右进液管、右磁流变液加速器、右减速器和磁流变抛光液，所述管件的两端分别与左进液管的一端和右进液管的一端连通，所述左进液管的中部设有所述左磁流变液加速器，所述左进液管远离管件的一端设有所述左减速器；所述右进液管的中部设有所述右磁流变液加速器，所述右进液管远离管件的一端设有所述右减速器，所述磁流变抛光液的体积小于左进液管、右进液管和管件容纳的体积合；所述旋转磁场机构设置在管件的外侧壁上，用于让流经管件的磁流变抛光液相对管件沿周向旋转；所述旋转磁场机构包括旋转磁场控制器和多个旋转电磁线圈，旋转电磁线圈固定在管件外侧壁上沿螺旋线排列，所述旋转磁场控制器控制所有旋转电磁线圈工作。利用左磁流变加速器和右磁流变加速器，解决现有磁流变抛光及抛光形式单一且效率低的问题，通过左磁流变加速器和右减速器、右磁流变加速器和左减速器配合，使磁流变抛光液在左进液管、管件和右进液管内往复运动，对管件的内壁进行抛光，同时，磁流变抛光液的体积小于左进液管、右进液管和管件容纳的体积合，为磁流变抛光液的往复运动流出空间，防止磁流变抛光液溢出进液管造成浪费。另外本装置还增加了旋转磁场机构，让进入管件内的磁流变抛光液产生旋转，在原有沿轴向摩擦抛光的基础上增加了周向的旋转抛光方式，进一步提高抛光效率。通过旋转磁场控制器，控制不同位置的电磁线圈工作，引导管体内部的磁流变抛光液发生旋转，实现周向转动，从而进行多维度抛光。
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
参阅图1、图2为本发明往返式自控旋转磁场磁流变抛光机的实施例，往返式自控旋转磁场磁流变抛光机，从左至右依次包括左进液管220、管件100和右进液管420，管件100的两端分别与左进液管220的右端和右进液管420的左端连接，该连接可以采用法兰连接或者连接器等方式连接，要保证磁流变抛光液500在抛光过程中不会泄漏。
在左进液管220中部的外壁上设有左磁流变液加速器230，左磁流变液加速器230包括左驱动线圈控制器231和两级左加速线圈232，当然也可以根据实际需要抛光的效果和管件100长度等要求调整加速线圈的数量，左加速线圈232套设在左进液管220上，左加速线圈232产生的磁场的磁力线600方向与磁流变抛光液500流动方向平行，左驱动线圈控制器231控制所有左加速线圈232工作。另外，在左进液管220的左部向上翘起，利用高度对磁流变抛光液500进行减速，也可以防止磁流变抛光液500向左运行时冲出左进液管220造成浪费。还可以在左进液管220的左部设置左减速器210，左减速器210可以为减速线圈，利用减速器产生反向磁场，对通过的磁流变抛光液500进行减速。
管件100右侧的部件设置与管件100左侧的部件设置一致，即在右进液管420中部的外壁上设有右磁流变加速器，右磁流变液加速器430包括右驱动线圈控制器431和两级右加速线圈432，当然也可以根据实际需要抛光的效果和管件100长度等要求调整加速线圈的数量，右加速线圈432套设在右进液管420上，右加速线圈432产生的磁场的磁力线600方向与磁流变抛光液500流动方向平行，右驱动线圈控制器431控制所有右加速线圈432工作。另外，在右进液管420的右部向上翘起，利用高度对磁流变抛光液500进行减速，也可以防止磁流变抛光液500向右运行时冲出右进液管420造成浪费。还可以在右进液管420的右部设置右减速器410，右减速器410可以为减速线圈，利用减速器产生反向磁场，对通过的磁流变抛光液500进行减速。
另外，在左进液管220的左端部设有左漏斗240，在右进液管420的右端部设置右漏斗440，左漏斗240和右漏斗440的设置，可以方便加注磁流变抛光液500，同时在磁流变抛光液500进行抛光时，也可以涌入漏斗中进行减速，防止磁流变抛光液500溢出。
在管件100的外壁上还设有旋转磁场机构300，旋转磁场机构300包括旋转磁场控制器310和多个旋转电磁线圈320，旋转电磁线圈320成双螺旋线排列在管体的外侧壁上，旋转磁场控制器310控制所有旋转电磁线圈320工作。
磁流变抛光液500从左漏斗240加注到左进液管220内，磁流变抛光液500从左往右流动进行抛光时，通过多级左加速线圈232依次激励产生连续脉冲磁行波驱动磁流变抛光液500，并使其沿磁场磁行波方向脉冲运动，实现非导磁细长薄管的管件100内表面抛光。相对位于上游的为第一级左加速线圈232，相对位于下游的第二级左加速线圈232，如果有多级左加速线圈232依次类推，通过多级左加速线圈232依次激励产生的连续脉冲磁行波驱动磁性材料高速运动，第一级左加速线圈232通入脉冲激励电流后，驱动线圈周围气隙中产生磁场磁行波，磁流变抛光液500受磁力作用被吸引而加速运动，磁流变抛光液500运行至第一级左加速线圈232中间时断开电源，使其依靠惯性运动出第一级左加速线圈232；然后进入第二级左加速线圈232再次加速，根据需求可以设置多个线圈进行加速，直到满足所需速度。第一级左加速线圈232通过左驱动线圈控制器231通入脉冲激励电流，瞬间产生梯度磁场，磁流变抛光液500中的磁流变颗粒在磁场作用下沿磁力线600方向运动形成磁链，并将磁流变抛光液500中的磨粒夹持在磁链间，磁流变颗粒在非均匀磁场中会向磁场强度高的方向移动，并将磨粒推挤到磁场强度较低区域，会有更多磨粒被紧紧压附在管件100内表面，形成柔性磨具，从而更高效的对管件100内壁进行抛光。
在磁流变抛光液500进入右进液管420后，利用右减速器410对右进液管420内的磁流变抛光液500就进行减速，防止其溢出右进液管420。然后启动右磁流变加速器，其原理和左磁流变加速器一样，在磁流变抛光液500从右向左运动进入到左进液管220后，左减速器210启动，对磁流变抛光液500进行减速。如此循环控制，使磁流变抛光液500在左进液管220、管件100和右进液管420内往复运动，对管件100的内壁进行抛光。当然，也可以将磁流变抛光液500从右漏斗440加注到右进液管420内，先从右向左进行抛光。
采用本装置后，不仅可以产生脉冲磁流变抛光弹，而且在磁流变抛光弹与管件100内壁接触时受到旋转磁场机构300影响，还可以产生过周向旋转，实现多种抛光方式高效抛光。
以上所述仅为本发明的具体实施例，但本发明的技术特征并不局限于此，任何本领域的技术人员在本发明的领域内，所作的变化或修饰皆涵盖在本发明的专利范围之中。

Claims (8)

1.往返式自控旋转磁场磁流变抛光机，用于抛光管件(100)的内壁，其特征在于：包括左减速器(210)、左进液管(220)、左磁流变液加速器(230)、旋转磁场机构(300)、右进液管(420)、右磁流变液加速器(430)、右减速器(410)和磁流变抛光液(500)，所述管件(100)的两端分别与左进液管(220)的一端和右进液管(420)的一端连通，所述左进液管(220)的中部设有所述左磁流变液加速器(230)，所述左进液管(220)远离管件(100)的一端设有所述左减速器(210)；所述右进液管(420)的中部设有所述右磁流变液加速器(430)，所述右进液管(420)远离管件(100)的一端设有所述右减速器(410)，所述磁流变抛光液(500)的体积小于左进液管(220)、右进液管(420)和管件(100)容纳的体积和；
所述旋转磁场机构(300)设置在管件(100)的外侧壁上，用于让流经管件(100)的磁流变抛光液(500)相对管件(100)沿周向旋转；所述旋转磁场机构(300)包括旋转磁场控制器(310)和多个旋转电磁线圈(320)，旋转电磁线圈(320)固定在管件(100)外侧壁上沿螺旋线排列，所述旋转磁场控制器(310)控制所有旋转电磁线圈(320)工作；
所述左磁流变液加速器(230)包括左驱动线圈控制器(231)和至少一级左加速线圈(232)，所述左加速线圈(232)套设在左进液管(220)上，所述左加速线圈(232)产生的磁场的磁力线方向与磁流变抛光液(500)流动方向平行，所述左驱动线圈控制器(231)控制所有左加速线圈(232)工作；
所述右磁流变液加速器(430)包括右驱动线圈控制器(431)和至少一级右加速线圈(432)，所述右加速线圈(432)套设在右进液管(420)上，所述右加速线圈(432)产生的磁场的磁力线方向与磁流变抛光液(500)流动方向平行，所述右驱动线圈控制器(431)控制所有右加速线圈(432)工作。
2.如权利要求1所述的往返式自控旋转磁场磁流变抛光机，其特征在于：所述旋转电磁线圈(320)在管体的外侧壁上沿双螺旋线排列。
3.如权利要求1所述的往返式自控旋转磁场磁流变抛光机，其特征在于：所述左加速线圈(232)有至少两级，且沿左进液管(220)轴线方向依次套设在左进液管(220)上。
4.如权利要求1所述的往返式自控旋转磁场磁流变抛光机，其特征在于：所述右加速线圈(432)有至少两级，且沿右进液管(420)轴线方向依次套设在右进液管(420)上。
5.如权利要求1所述的往返式自控旋转磁场磁流变抛光机，其特征在于：所述左进液管(220)远离管件(100)的一端向上翘起。
6.如权利要求5所述的往返式自控旋转磁场磁流变抛光机，其特征在于：所述左进液管(220)远离管件(100)的一端连有左漏斗(240)。
7.如权利要求1所述的往返式自控旋转磁场磁流变抛光机，其特征在于：所述右进液管(420)远离管件(100)的一端向上翘起。
8.如权利要求5所述的往返式自控旋转磁场磁流变抛光机，其特征在于：所述右进液管(420)远离管件(100)的一端连有右漏斗(440)。
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