CN116551476B - 一种面向液氮输送不锈钢管道的磁流变抛光装置及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及管道抛光领域，具体是涉及一种面向液氮输送不锈钢管道的磁流变抛光装置及其方法，包括外撑支架和内夹支架；外撑支架上分布有若干内部磁极；内夹支架上分布有若干驱动磁极；驱动磁极的设置数量与内部磁极的设置数量相同，且若干驱动磁极的位置与若干内部磁极的位置一一对应；外撑支架与钢管之间形成抛光空间；注液管上设有用于调节外撑支架的圆周直径的外撑驱动组件；旋转机构上设有用于调节内夹支架的圆周直径的内夹驱动组件。本发明外撑支架和内夹支架的圆周直径可调，便于适用不同管径的钢管；且通过内部磁极与驱动磁极相互对应的方式，在通入电流后，可使得磁流变液在抛光空间中运动，实现了对钢管内表面的抛光。

Description

一种面向液氮输送不锈钢管道的磁流变抛光装置及其方法

技术领域

本发明涉及管道抛光领域，具体是涉及一种面向液氮输送不锈钢管道的磁流变抛光装置及其方法。

背景技术

在不锈钢熔炼制材过程中，每吨可吸收大约200g的气体，不锈钢材加工完毕，不仅其表面粘有各种污染物，而且在其金属晶格内也吸留有一定量的气体，当管路中有气流通过时，金属所吸留的这部分气体会重新进入气流中，污染纯净气体，当管内气流为不连续流动时，管材对所通过的气体形成压力下吸附，气流停止通过时，管材所吸附的气体又形成降压解析，而解析的气体同样作为杂质进入管内纯净气体中，同时，吸附、解析周而复始，使得管材内表面金属也会产生一定的粉末，这种金属粉尘粒子同样污染管内纯净的气体。

而对于液氮等高纯气体的输送，不同行业、不同用户对液氮的纯度的要求不同，若在运输过程中导致气体污染，会影响用户的使用体验，严重的甚至无法使用。因此，为了确保输送的气体的纯净度，对管材内表面的光滑度提出了更高的要求。

随着现代科学技术的发展，磁流变抛光技术在机械精加工领域应用的越来越广泛，磁流变抛光是一种利用磁流变效应中形成的具有黏塑行为的柔性“小磨头”与工件之间快速相对运动而产生的作用于工件表面上的很大的剪切力，来去除工件表面材料的技术，具有抛光效率高、不产生亚表面破坏、适合复杂表面加工、磨头硬度可调及加工过程零磨损等优点。基于这些优势，磁流变抛光技术在管材抛光领域也应用的越来越广泛和深入，目前现有的磁流变抛光装置由最初的只能对管材的外表面进行加工发展到可同时对管材的内外表面加工，由最初的只有一个抛光头发展为多对抛光头，极大程度提高了抛光效率。虽然目前的磁流变抛光装置得到了较大的改进和发展，但是目前的磁流变抛光装置的磁极支架无法根据工件的尺寸进行调节，导致无法适应不同尺寸的工件，加工范围得到限制。

如中国专利CN201310001871.0公开了一种双面磁流变抛光装置及方法，包括底座和储存磁流变液的储液罐，底座上安装由电机驱动其转动的抛光主轴，并设有抛光套筒套装在抛光主轴上且该抛光套筒通过连接件与抛光主轴连接，抛光套筒包括同轴且底板相连的内抛光套筒和外抛光套筒，工件安装在内抛光套筒和外抛光套筒之间，且工件顶部通过固定件固定在抛光主轴上方的端盖；抛光套筒上安装多个电磁铁组，每个电磁铁组由对应安装在内抛光套筒和外抛光套筒上并由控制器为其提供电流的内套筒电磁铁和外套筒电磁铁组成，且每个电磁铁组中内套筒电磁铁和外套筒电磁铁靠近工件的端部磁极相反；储液罐的出液口设有连接管路分别通入内抛光套筒与工件之间的间隙和外抛光套筒与工件之间的间隙。该双面磁流变抛光装置通过磁极对磁流变液的驱动，可加工钢管内外表面，然而该磁极的支架无法根据钢管的尺寸调整，导致无法适应不同尺寸的工件。

发明内容

针对上述所述的现有磁流变抛光装置的磁极的支架无法根据钢管的尺寸调整，导致无法适应不同尺寸的工件的技术问题，提供一种能够调整磁极支架的圆周直径，适用性更高的面向液氮输送不锈钢管道的磁流变抛光装置及其方法。

为解决现有技术问题，本发明采用的技术方案为：一种面向液氮输送不锈钢管道的磁流变抛光装置，包括用于支撑钢管内表面的外撑支架、用于包夹钢管外表面的内夹支架、用于带动所述内夹支架沿钢管的轴向移动的移动机构及用于带动所述内夹支架沿钢管的周向转动的旋转机构；所述旋转机构设置在移动机构上，所述内夹支架与所述旋转机构相连接；所述外撑支架上沿外撑支架的周向间隔分布有若干内部磁极；所述内夹支架上沿内夹支架的周向间隔分布有若干驱动磁极；所述驱动磁极的设置数量与所述内部磁极的设置数量相同，且若干驱动磁极的位置与若干内部磁极的位置一一对应；所述外撑支架与钢管之间形成抛光空间；所述外撑支架的内侧连接有可向抛光空间注入磁流变液的注液管，所述抛光空间与所述注液管相连通；所述注液管上设有用于调节所述外撑支架的圆周直径的外撑驱动组件；所述旋转机构上设有用于调节所述内夹支架的圆周直径的内夹驱动组件；所述内部磁极、驱动磁极、移动机构、旋转机构的控制端均与控制装置电连接。

本发明使用时将钢管置于外撑支架和内夹支架中，并通过夹具等固定设备将钢管固定；根据钢管的尺寸，通过外撑驱动组件调整外撑支架的圆周直径，使得外撑支架支撑钢管的内表面，且促使外撑支架与钢管之间形成抛光空间，通过内夹驱动组件调整内夹支架的圆周直径，使得内夹支架包夹钢管的外表面；通过注液管向着抛光空间中注入磁流变液；为内部磁极和驱动磁极提供间歇性电流，通电后促使磁流变液形成电化学反应，使得磁流变液形成柔性的抛光头；通过移动机构驱使内夹支架沿着钢管的轴向移动，并通过旋转机构驱使内夹支架沿钢管的周向旋转，由于驱动磁极与内部磁极通电后相互吸引，在内夹支架移动且旋转的同时也可带动外撑支架移动且旋转，从而使磁流变液在抛光空间中跟随运动，最终去除钢管内表面的材料。

本发明通过外撑驱动组件调整外撑支架的圆周直径，可使得外撑支架能够更好的外撑钢管的内表面，且可促使外撑支架与钢管之间形成抛光空间，通过内夹驱动组件调整内夹支架的圆周直径，使得内夹支架更好的与钢管的外表面抵接、包夹，进而可使得整个磁流变抛光装置能够适用不同管径的钢管，适用性更高，使用更加方便；另外，本发明通过内部磁极与驱动磁极相互对应的方式，在通入电流后，使得内夹支架旋转且移动的同时，外撑支架也跟随一同活动，带动磁流变液在抛光空间中运动，实现了对钢管内表面的抛光，并且多组对应磁极的设置，提高了抛光效率，从而提高了钢管内表面清理质量。

优选的，所述移动机构包括套设于所述钢管的外侧，且可沿所述钢管的轴向移动的移动环和用于驱动所述移动环运动的驱动装置；所述驱动装置设于所述移动环的外侧；所述驱动装置的控制端与控制装置电连接。

优选的，所述旋转机构包括活动套设于所述移动环外侧，且可沿所述钢管的周向转动的旋转环和用于驱动所述旋转环转动的旋转驱动器；所述旋转驱动器设置在移动环上；所述内夹支架与所述旋转环相连接，所述内夹驱动组件设于所述旋转环上；所述旋转驱动器的控制端与控制装置电连接。

优选的，所述外撑支架包括若干内弧形板；若干内弧形板沿注液管的周向均匀分布；每个内部磁极分别固定在一个内弧形板上；每两个相邻的内弧形板之间均同轴，且滑动的设有一个弧形滑板，内弧形板上开设有供弧形滑板滑动的滑槽；内弧形板的端部具有与钢管内表面接触的外侧端板，弧形滑板的端部具有与钢管内表面接触的内侧端板，内弧形板和外侧端板与弧形滑板和内侧端板同钢管之间形成所述抛光空间。

优选的，所述外撑驱动组件包括第一旋转套，第一旋转套转动套设在注液管的端部，每个内弧形板与第一旋转套之间均铰接有一个第一连杆，注液管的端部固定设有用以驱动第一旋转套转动的第一旋转电机；所述内弧形板的外侧端板上朝向注液管的轴心方向延伸有内导向杆，注液管上具有同轴套设在内导向杆上的导向套；所述第一旋转电机的控制端与控制装置电连接。

优选的，所述弧形滑板上具有朝向注液管的轴心方向延伸的注液导杆，注液管上具有同轴套设在注液导杆上的注液导管，注液导管与注液管连通，注液导杆上具有与抛光空间和注液导管连通的流通口。

优选的，所述外侧端板和所述内侧端板的边缘均设有橡胶条。

优选的，所述内夹支架包括若干外弧形板，若干外弧形板沿旋转环的周向均匀分布，每个驱动磁极分别固定在一个外弧形板上，每个驱动磁极的位置分别与一个内部磁极对应，每个外弧形板的端部均设有与钢管的外表面接触的滚珠。

优选的，所述内夹驱动组件包括第二旋转套，第二旋转套转动套设在旋转环中，每个外弧形板与第二旋转套之间均铰接有一个第二连杆，移动环上装设有用以驱动所述第二旋转套转动的第二旋转电机；所述外弧形板上设有穿过旋转环向外延伸的外导向杆，旋转环上开设有供外导向杆穿过的通口；所述第二旋转电机的控制端与控制装置电连接。

一种面向液氮输送不锈钢管道的磁流变抛光方法，使用上述的抛光装置，包括以下步骤：

S1，将钢管置于外撑支架和内夹支架中，并通过固定设备将钢管固定；

S2，根据钢管的尺寸，通过外撑驱动组件调整外撑支架的圆周直径，使得外撑支架支撑钢管的内表面，使外撑支架与钢管之间形成抛光空间，通过内夹驱动组件调整内夹支架的圆周直径，使得内夹支架包夹钢管的外表面；

S3，通过注液管向抛光空间中注入磁流变液；

S4，控制装置控制内部磁极和驱动磁极接通电源，并提供间歇性电流，磁流变液产生电化学反应，使磁流变液形成柔性的抛光头；

S5，通过移动机构驱使内夹支架沿着钢管的轴向移动，并通过旋转机构驱使内夹支架沿钢管的周向旋转，由于驱动磁极与内部磁极通电后相互吸引，在内夹支架移动且旋转的同时也可带动外撑支架移动且旋转，从而使磁流变液在抛光空间中跟随运动，最终去除钢管内表面的材料。

本申请相比较于现有技术的有益效果是：

（1）、本发明通过外撑驱动组件调整外撑支架的圆周直径，可使得外撑支架能够更好的外撑钢管的内表面，且可外撑支架与钢管之间形成抛光空间，通过内夹驱动组件调整内夹支架的圆周直径，使得内夹支架更好的与钢管的外表面抵接、包夹，进而可使得整个磁流变抛光装置能够适用不同管径的钢管，适用性更高，使用更加方便；

（2）、本发明结构设置巧妙、紧凑，通过内部磁极与驱动磁极相互对应的方式，在通入电流后，使得内夹支架旋转且移动的同时，外撑支架也跟随一同活动，带动磁流变液在抛光空间中运动，实现了对钢管内表面的抛光，并且多组对应磁极的设置，提高了抛光效率，从而提高了钢管内表面清理质量；

（3）、本发明通过每两个相邻的内弧形板之间弧形滑板的连接，使得钢管与两者之间能够形成供磁流变液的抛光空间，保证磁流变液处于其中而不会出现漏出的情况，实现了对钢管内表面有效的抛光加工，提高了抛光效果；

（4）、本发明通过每个外弧形板上的驱动磁极与对应内弧形板上内部磁极的设置，在多组对应磁极的作用力下，实现了磁流变液在抛光空间的高效运动，提高了对钢管内表面的抛光效果，保证钢管内表面的干净清理。

附图说明

图1是本发明面向液氮输送不锈钢管道的磁流变抛光装置的结构示意图；

图2是本发明面向液氮输送不锈钢管道的磁流变抛光装置局部的内部结构示意图；

图3是本发明面向液氮输送不锈钢管道的磁流变抛光装置周向的内部结构示意图；

图4是图3中A处的放大图；

图5是本发明面向液氮输送不锈钢管道的磁流变抛光装置局部的另一角度的内部结构示意图；

图6是本发明面向液氮输送不锈钢管道的磁流变抛光装置轴向的内部结构示意图；

图7是本发明外撑支架、注液管和外撑驱动组件的结构示意图；

图8是图7中B处的放大图；

图9是图7中C处的放大图；

图10是本发明内夹支架、移动环、旋转环和内夹驱动组件的结构示意图。

附图中：1-钢管；2-外撑支架；21-内部磁极；22-抛光空间；23-内弧形板；231-外侧端板2311-内导向杆；2312-导向套；24-弧形滑板；241-内侧端板；2411-橡胶条；242-注液导杆；2421-流通口；3-内夹支架；31-驱动磁极；32-外弧形板；321-滚珠；322-外导向杆；41-移动机构；411-移动环；412-驱动装置；413-轨道槽；42-旋转机构；421-旋转环；422-轴承；423-旋转驱动器；5-注液管；51-磁流变液；52-注液导管；6-外撑驱动组件；61-第一旋转套；62-第一连杆；63-第一旋转电机；7-内夹驱动组件；71-第二旋转套；72-第二连杆；73-第二旋转电机。

具体实施方式

附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。附图中描述位置关系仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制。

本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”“长”“短”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，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，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的具体含义。

下面通过具体实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的具体描述：

如图1-图10所示为一种面向液氮输送不锈钢管道的磁流变抛光装置，包括外撑支架2、内夹支架3、移动机构41及旋转机构42；钢管1夹持在外撑支架2和内夹支架3之间，其中，外撑支架2用于支撑钢管1内表面，内夹支架3用于包夹钢管1的外表面，移动机构41和旋转机构42分别用于带动内夹支架3沿钢管1的轴向移动和用于带动内夹支架3沿钢管1的周向转动。

外撑支架2上沿外撑支架2的周向间隔均匀分布有若干内部磁极21，即外撑支架2上围绕其一周均匀分布有多个内部磁极21，内夹支架3上沿内夹支架3的周向间隔分布有若干驱动磁极31，即内夹支架3上围绕其一周均匀分布有多个驱动磁极31，驱动磁极31的设置数量与内部磁极21的设置数量相同，且若干驱动磁极31的位置与若干内部磁极21的位置一一对应设置，本实施例中内部磁极21共设置四个，驱动磁极31共设置四个。内部磁极21、驱动磁极31、移动机构41及旋转机构42的控制端均与控制装置电连接。

钢管1为阳极，外撑支架2与钢管1之间形成抛光空间22，内夹支架3在移动机构41和旋转机构42的带动下能够沿着钢管1的轴线方向移动且旋转，具体的，移动机构41包括移动环411和驱动装置412，移动环411与钢管1同轴设置，且移动环411套设在钢管1的外侧，驱动装置412用于驱动移动环411沿钢管1的轴向移动，驱动装置412设置在移动环411的外侧，驱动装置412的控制端与控制装置电连接。

如图5和图10所示，驱动装置412包括导轨和驱动件，驱动件为通用式的丝杆电机或通用式的气缸，驱动件与移动环411相连接，可驱动移动环411在导轨上滑动，移动环411上设有轨道槽413，轨道槽413与导轨滑动连接。

旋转机构42包括旋转环421和旋转驱动器423，旋转环421与移动环411同轴设置，且旋转环421活动套设于移动环411的外侧，旋转驱动器423用于驱动旋转环421转动，旋转驱动器423固定设于移动环411上，内夹支架3与旋转环421相连接，旋转驱动器423的控制端与控制装置电连接。旋转环421与移动环411之间连接有轴承422，在旋转环421通过旋转驱动器423在移动环411上旋转时，通过轴承422的连接，增强了旋转效果。

外撑支架2的内侧连接有可向抛光空间22注入磁流变液51的注液管5，抛光空间22与注液管5相连通，外撑支架2的圆周直径和内夹支架3的圆周直径均可能够调节，注液管5上设有可对外撑支架2的圆周直径进行调节的外撑驱动组件6，旋转环421上设有可对内夹支架3的圆周直径进行调节的内夹驱动组件7。

当对钢管1的内表面进行加工的过程中，首先将钢管1穿入外撑支架2和内夹支架3之间，钢管1通过固定设备，图中未示出固定设备，固定设备可设置为夹具，先将钢管1放置在托架上，在钢管1的周围使用夹具将钢管1紧密的固定在托架上，防止钢管1在抛光过程中发生移动或晃动。通过外撑驱动组件6调整外撑支架2的圆周直径，使得外撑支架2支撑在钢管1的内表面，促使钢管1与外撑支架2之间形成抛光空间22，再通过内夹驱动组件7调整内夹支架3的圆周直径，促使钢管1被包夹在内夹支架3中，使得驱动磁极31与内部磁极21对应且处于能够感应状态；接着，通过注液管5向着抛光空间22中注入磁流变液51，向着驱动磁极31和内部磁极21通电，移动环411在驱动装置412上沿着钢管1移动，并通过旋转驱动器423驱使旋转环421带动内夹支架3旋转，由于驱动磁极31和内部磁极21通电后吸引，因此，内夹支架3移动且旋转的同时，也带动外撑支架2移动且旋转，从而带动磁流变液51在抛光空间22中运动，磁流变液51作为柔性的抛光条，对钢管1的内表面进行抛光，直至将钢管1内表面的材料去除。

如图3-图7所示，外撑支架2设有多个内弧形板23，多个内弧形板23围绕注液管5的圆周方向均匀分布，每个内部磁极21分别固定在一个内弧形板23上，每两个相邻的内弧形板23之间均同轴且滑动的设有一个弧形滑板24，内弧形板23上开设有供弧形滑板24滑动的滑槽。

当外撑支架2调整圆周直径时，通过外撑驱动组件6驱使多个内弧形板23同时沿着注液管5的轴心方向移动，直至支撑在钢管1的内表面，而为了使得磁流变液51能够处于钢管1与内弧形板23中，因此，通过每两个相邻的内弧形板23之间弧形滑板24的设置，在内弧形板23调整圆周直径时，弧形滑板24也一同调整，保持两个相邻的内弧形板23之间处于连接状态，从而使得内弧形板23和弧形滑板24与钢管1之间形成抛光空间22供磁流变液51的注入。

如图7-图9所示，内弧形板23的端部具有与钢管1内表面接触的外侧端板231，弧形滑板24的端部具有与钢管1内表面接触的内侧端板241，内弧形板23和其上的外侧端板231与弧形滑板24和其上的内侧端板241同钢管1之间形成抛光空间22。

当内弧形板23和弧形滑板24与钢管1内表面形成抛光空间22时，由于内弧形板23的端部具有延伸出的外侧端板231，弧形滑板24的端部具有延伸出的内侧端板241，因此，外侧端板231和内侧端板241与钢管1内表面接触后，内弧形板23和弧形滑板24与钢管1内表面之间留有空隙，从而形成密闭的抛光空间22，磁流变液51注入其中后从而运动对钢管1内表面进行抛光。

如图3和图7所示，弧形滑板24上具有朝向注液管5的轴心方向延伸的注液导杆242，注液管5上具有同轴套设在注液导杆242上的注液导管52，注液导管52与注液管5连通，注液导杆242上具有与抛光空间22和注液导管52连通的流通口2421。

当弧形滑板24随着内弧形板23移动过程中，为了保持弧形滑板24的移动方向沿着注液管5的轴心方向移动，因此，通过注液导杆242插入注液导管52中，限制了弧形滑板24的移动方向，避免了弧形滑板24从内弧形板23上脱落，由于注液导杆242上具有与注液导管52连通的流通口2421，因此，注液管5注入磁流变液51后可进入抛光空间22中。

如图8和图9所示，外侧端板231和内侧端板241的边缘均设有橡胶条2411。当外侧端板231和内侧端板241与钢管1内表面接触后，由于橡胶条2411的设置，因此，避免了磁流变液51从接触的部位渗出的情况。

如图2和图7所示，外撑驱动组件6设有第一旋转套61，第一旋转套61转动套设在注液管5的端部，每个内弧形板23与第一旋转套61之间均铰接有一个第一连杆62，注液管5的端部固定设有用以驱使第一旋转套61转动的第一旋转电机63，第一旋转电机63的控制端与控制装置电连接。

当外撑驱动组件6启动时，第一旋转电机63驱使第一旋转套61转动，由于每个内弧形板23与第一旋转套61之间均连接有第一连杆62，因此，根据第一旋转套61的旋转方向，从而调整内弧形板23的位置。

如图3-图6和图10所示，内夹支架3设有多个外弧形板32，多个外弧形板32围绕旋转环421的圆周方向均匀分布，每个驱动磁极31分别固定在一个外弧形板32上，每个驱动磁极31的位置分别与一个内部磁极21对应，每个外弧形板32的端部均设有与钢管1的外表面接触的滚珠321。

当内夹支架3调整圆周直径时，通过内夹驱动组件7驱使多个外弧形板32同时靠近钢管1的外表面，直至滚珠321与钢管1接触，在内夹支架3移动且旋转时，减小了摩擦力的同时，也避免刮花钢管1的外表面，而由于每个外弧形板32和每个内弧形板23上均相对应的设有驱动磁极31和内部磁极21，因此，通过多组对应磁极的设置，使得磁流变液51的运动更加高效。

如图2和图10所示，内夹驱动组件7设有第二旋转套71，第二旋转套71转动套设在旋转环421中，每个外弧形板32与第二旋转套71之间均铰接有一个第二连杆72，移动环411上装设有用以驱使第二旋转套71转动的第二旋转电机73，第二旋转电机73的控制端与控制装置电连接。

当内夹驱动组件7启动时，第二旋转电机73驱使第二旋转套71转动，由于每个外弧形板32与第二旋转套71之间均连接有第二连杆72，因此，根据第二旋转套71的旋转方向，从而调整外弧形板32的位置。

如图5和图6所示，内弧形板23的外侧端板231上朝向注液管5的轴心方向延伸有内导向杆2311，注液管5上具有同轴套设在内导向杆2311上的导向套2312，外弧形板32上设有穿过旋转环421向外延伸的外导向杆322，旋转环421上开设有供外导向杆322穿过的通口。

当内弧形板23移动时，通过内导向杆2311插设在导向套2312中，起到了沿着注液管5的轴心方向移动的导向效果，而当外弧形板32移动时，通过外导向杆322插设在旋转环421上的通口中，起到了沿着旋转环421的轴心方向移动的导向效果。

本发明还提出了一种面向液氮输送不锈钢管道的磁流变抛光方法，使用上述的抛光装置，包括以下步骤：

S1，将钢管1置于外撑支架2和内夹支架3中，并通过固定设备将钢管1固定；其中，固定设备为夹具，先将钢管1放置在托架上，在钢管1的周围使用夹具将钢管紧密的固定在托架上，防止钢管在抛光过程中发生移动或晃动；

S2，根据钢管1的尺寸，通过外撑驱动组件6调整外撑支架2的圆周直径，使得外撑支架2支撑钢管1的内表面，使外撑支架2与钢管1之间形成抛光空间22，通过内夹驱动组件7调整内夹支架3的圆周直径，使得内夹支架3包夹钢管1的外表面；

S3，通过注液管5向抛光空间22中注入磁流变液51；

S4，控制装置控制内部磁极21和驱动磁极31接通电源，并提供间歇性电流，磁流变液51产生电化学反应，使磁流变液51形成柔性的抛光头；

S5，通过驱动装置412驱使内夹支架3沿着钢管1移动，并通过旋转驱动器423驱使内夹支架3围绕钢管1旋转，由于驱动磁极31与内部磁极21通电后相互吸引，在内夹支架3移动且旋转的同时也带动外撑支架2移动且旋转，从而促使磁流变液51在抛光空间22中跟随运动，最终去除钢管1内表面的材料。

本发明通过外撑驱动组件6调整外撑支架2的圆周直径，可使得外撑支架2能够更好的外撑钢管1的内表面，且可促使外撑支架2与钢管1之间形成抛光空间22，通过内夹驱动组件7调整内夹支架3的圆周直径，使得内夹支架3更好的与钢管1的外表面抵接、包夹，进而可使得整个磁流变抛光装置能够适用不同管径的钢管，适用性更高，使用更加方便；另外，本发明通过内部磁极21与驱动磁极31相互对应的方式，在通入电流后，使得内夹支架3旋转且移动的同时，外撑支架2也跟随一同活动，带动磁流变液51在抛光空间22中运动，并且多组对应磁极的设置，提高了抛光效率，从而提高了钢管1内表面清理质量。

以上实施例仅表达了本发明的一种或几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (8)

1.一种面向液氮输送不锈钢管道的磁流变抛光装置，其特征在于，包括用于支撑钢管（1）内表面的外撑支架（2）、用于包夹钢管（1）外表面的内夹支架（3）、用于带动所述内夹支架（3）沿钢管（1）的轴向移动的移动机构（41）及用于带动所述内夹支架（3）沿钢管（1）的周向转动的旋转机构（42）；所述旋转机构（42）设置在移动机构（41）上，所述内夹支架（3）与所述旋转机构（42）相连接；所述外撑支架（2）上沿外撑支架（2）的周向间隔分布有若干内部磁极（21）；所述内夹支架（3）上沿内夹支架（3）的周向间隔分布有若干驱动磁极（31）；所述驱动磁极（31）的设置数量与所述内部磁极（21）的设置数量相同，且若干驱动磁极（31）的位置与若干内部磁极（21）的位置一一对应；所述外撑支架（2）与钢管（1）之间形成抛光空间（22）；所述外撑支架（2）的内侧连接有能够向抛光空间（22）注入磁流变液（51）的注液管（5），所述抛光空间（22）与所述注液管（5）相连通；所述注液管（5）上设有用于调节所述外撑支架（2）的圆周直径的外撑驱动组件（6）；所述旋转机构（42）上设有用于调节所述内夹支架（3）的圆周直径的内夹驱动组件（7）；所述内部磁极（21）、驱动磁极（31）、移动机构（41）、旋转机构（42）的控制端均与控制装置电连接；驱动磁极（31）与内部磁极（21）通电后相互吸引，在内夹支架（3）移动且旋转的同时也能够带动外撑支架（2）移动且旋转；所述移动机构（41）包括套设于所述钢管（1）的外侧，且能够沿所述钢管（1）的轴向移动的移动环（411）和用于驱动所述移动环（411）运动的驱动装置（412）；所述驱动装置（412）设于所述移动环（411）的外侧；所述驱动装置（412）的控制端与控制装置电连接；所述旋转机构（42）包括活动套设于所述移动环（411）外侧，且能够沿所述钢管（1）的周向转动的旋转环（421）和用于驱动所述旋转环（421）转动的旋转驱动器（423）；所述旋转驱动器（423）设置在移动环（411）上；所述内夹支架（3）与所述旋转环（421）相连接，所述内夹驱动组件（7）设于所述旋转环（421）上；所述旋转驱动器（423）的控制端与控制装置电连接。

2.根据权利要求1所述的一种面向液氮输送不锈钢管道的磁流变抛光装置，其特征在于，所述外撑支架（2）包括若干内弧形板（23）；若干内弧形板（23）沿注液管（5）的周向均匀分布；每个内部磁极（21）分别固定在一个内弧形板（23）上；每两个相邻的内弧形板（23）之间均同轴，且滑动的设有一个弧形滑板（24），内弧形板（23）上开设有供弧形滑板（24）滑动的滑槽；内弧形板（23）的端部具有与钢管（1）内表面接触的外侧端板（231），弧形滑板（24）的端部具有与钢管（1）内表面接触的内侧端板（241），内弧形板（23）和外侧端板（231）与弧形滑板（24）和内侧端板（241）同钢管（1）之间形成所述抛光空间（22）。

3.根据权利要求2所述的一种面向液氮输送不锈钢管道的磁流变抛光装置，其特征在于，所述外撑驱动组件（6）包括第一旋转套（61），第一旋转套（61）转动套设在注液管（5）的端部，每个内弧形板（23）与第一旋转套（61）之间均铰接有一个第一连杆（62），注液管（5）的端部固定设有用以驱动第一旋转套（61）转动的第一旋转电机（63）；所述内弧形板（23）的外侧端板（231）上朝向注液管（5）的轴心方向延伸有内导向杆（2311），注液管（5）上具有同轴套设在内导向杆（2311）上的导向套（2312）；所述第一旋转电机（63）的控制端与控制装置电连接。

4.根据权利要求2所述的一种面向液氮输送不锈钢管道的磁流变抛光装置，其特征在于，所述弧形滑板（24）上具有朝向注液管（5）的轴心方向延伸的注液导杆（242），注液管（5）上具有同轴套设在注液导杆（242）上的注液导管（52），注液导管（52）与注液管（5）连通，注液导杆（242）上具有与抛光空间（22）和注液导管（52）连通的流通口（2421）。

5.根据权利要求2所述的一种面向液氮输送不锈钢管道的磁流变抛光装置，其特征在于，所述外侧端板（231）和所述内侧端板（241）的边缘均设有橡胶条（2411）。

6.根据权利要求1所述的一种面向液氮输送不锈钢管道的磁流变抛光装置，其特征在于，所述内夹支架（3）包括若干外弧形板（32），若干外弧形板（32）沿旋转环（421）的周向均匀分布，每个驱动磁极（31）分别固定在一个外弧形板（32）上，每个驱动磁极（31）的位置分别与一个内部磁极（21）对应，每个外弧形板（32）的端部均设有与钢管（1）的外表面接触的滚珠（321）。

7.根据权利要求6所述的一种面向液氮输送不锈钢管道的磁流变抛光装置，其特征在于，所述内夹驱动组件（7）包括第二旋转套（71），第二旋转套（71）转动套设在旋转环（421）中，每个外弧形板（32）与第二旋转套（71）之间均铰接有一个第二连杆（72），移动环（411）上装设有用以驱动所述第二旋转套（71）转动的第二旋转电机（73）；所述外弧形板（32）上设有穿过旋转环（421）向外延伸的外导向杆（322），旋转环（421）上开设有供外导向杆（322）穿过的通口；所述第二旋转电机（73）的控制端与控制装置电连接。

8.一种面向液氮输送不锈钢管道的磁流变抛光方法，其特征在于，使用上述权利要求1-7任一项所述的磁流变抛光装置，包括以下步骤：

S1，将钢管（1）置于外撑支架（2）和内夹支架（3）中，并通过固定设备将钢管（1）固定；

S2，根据钢管（1）的尺寸，通过外撑驱动组件（6）调整外撑支架（2）的圆周直径，使得外撑支架（2）支撑钢管（1）的内表面，使外撑支架（2）与钢管（1）之间形成抛光空间（22），通过内夹驱动组件（7）调整内夹支架（3）的圆周直径，使得内夹支架（3）包夹钢管（1）的外表面；

S3，通过注液管（5）向抛光空间（22）中注入磁流变液（51）；

S4，控制装置控制内部磁极（21）和驱动磁极（31）接通电源，并提供间歇性电流，磁流变液（51）产生电化学反应，使磁流变液（51）形成柔性的抛光头；

S5，通过移动机构（41）驱使内夹支架（3）沿着钢管（1）的轴向移动，并通过旋转机构（42）驱使内夹支架（3）沿钢管（1）的周向旋转，由于驱动磁极（31）与内部磁极（21）通电后相互吸引，在内夹支架（3）移动且旋转的同时也能够带动外撑支架（2）移动且旋转，从而使磁流变液（51）在抛光空间（22）中跟随运动，最终去除钢管（1）内表面的材料。