CN208383647U - 抛光流体的配制与性能测试多功能系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种抛光流体的配制与性能测试多功能系统，包括一个框式结构主体，所述框式结构主体的顶部设有一个动力输出装置，所述的动力输出装置向下输出动力；在框架结构主体内设有一个升降台，所述的升降台能沿着设置在框架结构主体内的导向件上下滑动；在所述的升降台上设置流体配制模块或者性能测试模块。该多功能系统通过模块的更换，实现抛光流体的配制与性能测试的功能；伺服电机的速度通过控制器调整，根据不同种类抛光流体的配置需求来改变；进行流体性能测试时，伺服电机的转速范围即对应了量程。

Description

抛光流体的配制与性能测试多功能系统

技术领域

本实用新型属于配制与测试技术领域，涉及一种针对非牛顿抛光流体的配制与性能测试系统。

背景技术

在流体抛光加工技术中，性能优良的抛光流体可以有效改善加工质量。抛光流体的配制一般需要经过搅拌、超声分散两个过程，现搅拌多采用磁力搅拌器，其扭矩有限，不适用于粘度较大的抛光流体的配制。电机驱动搅拌杆来配制流体，可以适应更大的粘度范围。

对于配制好的抛光流体，需要使用流变仪对其流变特性进行测试，从而确定其所适用的加工工艺。旋转流变仪是现代流变仪中的重要组成部分，它依靠旋转运动来产生简单剪切，可以快速确定材料的粘性、弹性等各方面的流变性能。测量时样品一般是在一对相对运动的夹具中进行简单剪切流动。粘度参数的测定，对于进行流体抛光时抛光参数的设置具有指导意义。现有的通用精密粘度测试系统为防止测试系统损伤，无法测量带有磨粒的抛光流体。

目前对于抛光流体的配制与性能测试，需要两套独立的设备来完成，成本较高而效率较低；磁力搅拌方式扭矩小，难以将抛光流体中的粒子分散均匀。目前尚无针对抛光流体配制与性能测试的模块化设备。

实用新型内容

针对现有技术中存在的问题，本实用新型公开了一种抛光流体的配制与性能测试多功能系统。本实用新型中的多功能系统由框式结构主体、流体配制模块、性能测试模块组成。通过螺纹紧固件的拆装，完成流体配制模块与性能测试模块的更换，实现上述两种功能的转换。

本实用新型采用的技术方案如下：

一种抛光流体的配制与性能测试多功能系统，包括一个框式结构主体，所述框式结构主体的顶部设有一个动力输出装置，所述的动力输出装置向下输出动力；在框架结构主体内设有一个升降台，所述的升降台能沿着设置在框架结构主体内的导向件上下滑动；在所述的升降台上设置流体配制模块或者性能测试模块。

进一步的，所述流体配制模块包括框式搅拌杆与搅拌桶；所述的驱动装置通过联轴器驱动所述的框式搅拌杆旋转，所述搅拌桶安装在所述的升降台上。

进一步的，所述性能测试模块包括内筒与力矩测试组件；所述的驱动装置通过联轴器驱动所述的内筒旋转，所述力矩测试组件安装在所述的升降台上。

所述力矩测试组件包括外筒、基座、测力仪和冷却水套；所述的外筒通过基座安装在所述的升降台上，所述冷却水套与外筒紧密接触，水套中有保持室温的水循环，保证外筒内的抛光流体在测试时的温度不变；所述的测力仪安装在基座的一侧，当所述驱动装置通过联轴器驱动所述内筒旋转时，旋转的内筒带动外筒中的待测抛光流体做水平面内圆周运动，外筒因此承受水平面内转矩，所述的测力仪测量并记录这一水平面内的转矩。

进一步的，所述的框式结构主体包括铝型材、支撑板I、支撑板III和槽型反转支架，所述的支撑板I设置在铝型材的顶部、支撑板III设置在铝型材的底部，且支撑板III通过槽型反转支架与铝型材相连。

进一步的，所述的升降台包括一个支撑板II和剪切式升降架，所述的支撑板II设置在剪切式升降架顶部，剪切式升降架的底部与支撑板III相连。

进一步的，所述的导向件为线性导向轴，所述的线性导向轴包括两个，两个线性导向轴竖直的设置在框式结构主体内，其底部通过支座支撑。

进一步的，所述动力输出装置包括伺服电机和行星减速器；所述伺服电机与行星减速器通过螺栓相连。

进一步的，所述剪切式升降台通过螺纹紧固件，两端分别与支撑板II和支撑板III相连；剪切式升降台带动支撑板II及支撑板II上所安装的部件，沿线性导向轴做直线运动；剪切式升降台中的螺纹传动件具有自锁特性，可以保持支撑板II的位置不变。

进一步的，所述直线轴承组件包括线性导向轴、直线轴承和导向轴支座；所述线性导向轴起到定位支撑板II的作用，同时承受径向载荷。

进一步的，所述抛光流体主要为含有碳化硅或刚玉磨料的非牛顿抛光流体。

本实用新型还提供了一种利用所述多功能系统进行抛光流体的配制与性能测试的方法，具体步骤如下：

步骤一：将框式搅拌杆安装到联轴器上，将抛光流体的原料添加到搅拌桶中，并将搅拌桶安装到支撑板II上；

步骤二：根据框式搅拌杆与搅拌桶的相对位置，调整剪切式升降台的高度，使框式搅拌杆没入抛光流体中；

步骤三：调整完成后，启动伺服电机开始搅拌，待搅拌结束达到要求后，将所有机器关闭，此时将剪切式升降台降下，拆下外筒并将抛光流体取出备用，拆下框式搅拌杆。

步骤四：将内筒安装到联轴器上，将力矩测试组件安装到支撑板II上，将配制好的抛光流体添加到外筒中，并将外筒安装到基座上；

步骤五：根据内筒与外筒的相对位置调整剪切式升降台的高度；

步骤六：调整完成后，开始对抛光流体进行测试，调整伺服电机转速并采集测力仪获得的数据，待数据采集完成后，将所有机器关闭，此时将剪切式升降台降下，拆下外筒后处理测试完的抛光流体，准备另一样品的测试；

步骤七：待所有样品配制测试完成后，可将系统拆卸，保存。

本实用新型的有益效果如下：

本实用新型中的多功能系统由框式结构主体、流体配制模块、性能测试模块组成；该多功能系统通过模块的更换，实现抛光流体的配制与性能测试的功能；伺服电机的速度通过控制器调整，根据不同种类抛光流体的配置需求来改变；进行流体性能测试时，伺服电机的转速范围即对应了量程；

本实用新型要解决的问题是弥补现有设备的不足，利用模块化设计来完成多功能系统的构建，模块之间通过螺纹紧固件的拆装来实现快速更换，从而在一套动力设备上实现流体配制与性能测试功能，缩短了抛光流体配制与测试的间隔，同时降低了设备的使用成本；

本实用新型中对于性能测试模块，在测量了含有磨粒的抛光流体后，可以根据内筒和外筒的磨损情况进行更换，弥补了现有通用精密粘度测试系统不能测量带有磨粒的抛光流体的不足。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。

图1为本实用新型框式结构主体与流体配制模块的安装示意图；

图2为本实用新型框式结构主体与性能测试模块的安装示意图；

图3为本实用新型冷却水水循环系统的简图。

其中，1、伺服电机，2、行星减速器，3、支撑板I，4、联轴器，5、轴承座，6、框式搅拌杆，7、搅拌桶，8、直线轴承，9、支撑板III，10、槽型反转支架，11、导向轴支座，12、剪切式升降架，13、支撑板II，14、线性导向轴，15、铝型材，16、内筒，17、冷却水套，18、外筒，19、测力仪，20、基座，21、水泵，22、水循环喷嘴，23、储水箱，24、循环管道。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合；

为了方便叙述，本实用新型中如果出现“上”、“下”、“左”“右”字样，仅表示与附图本身的上、下、左、右方向一致，并不对结构起限定作用,仅仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备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实用新型的限制。

术语解释部分:本实用新型中的术语“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，或为一体；可以是机械连接，也可以是电连接，可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部连接，或者两个元件的相互作用关系，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实用新型的具体含义。

正如背景技术所介绍的，目前对于抛光流体的配制与性能测试，需要两套独立的设备来完成，成本较高而效率较低；磁力搅拌方式扭矩小，难以将抛光流体中的粒子分散均匀。目前尚无针对抛光流体配制与性能测试的模块化设备，为了解决如上的技术问题，本申请提出了一种抛光流体的配制与性能测试多功能系统及方法。

本申请的一种典型的实施方式中，如图1所示，一种抛光流体的配制与性能测试多功能系统，包括一个框式结构主体，所述框式结构主体中可进行流体配制模块与性能测试模块的更换；所述框式结构主体的顶部设有一个动力输出装置，所述的动力输出装置向下输出动力；在框架结构主体内设有一个升降台，所述的升降台能沿着设置在框架结构主体内的导向件上下滑动；在所述的升降台上设置流体配制模块或者性能测试模块。

框式结构主体包括铝型材15、支撑板I3、支撑板III9和槽型反转支架10，所述的支撑板I3设置在铝型材的顶部、支撑板III9设置在铝型材的底部，且支撑板III9通过槽型反转支架10与铝型材相连。

升降台包括一个支撑板II13和剪切式升降架，所述的支撑板II13设置在剪切式升降架顶部，剪切式升降架的底部与支撑板III9相连。

动力输出装置固定在所述支撑板I3上，轴承座5与支撑板I3通过螺栓相连，所述支撑板I3与铝型材15通过槽型反转支架10相连，所述铝型材15与支撑板III9通过槽型反转支架10相连，所述直线轴承组件与支撑板III9通过导向轴支座相连，所述支撑板II与线性导向轴14通过直线轴承相连。

如图1所示，抛光流体的配制系统，即在所述框式结构主体中，安装流体配制模块。所述流体配制模块包括搅拌杆与搅拌桶7。优选的，搅拌杆可以选用如图所示的框式搅拌杆9，框式搅拌杆9与联轴器4通过螺纹紧固摩擦副相连，所述搅拌桶7与支撑板II13通过螺栓相连。

如图2所示，抛光流体的性能测试系统，即在所述框式结构中，安装性能测试模块。所述性能测试模块包括内筒16与力矩测试组件。所述内筒16与联轴器4通过螺纹紧固摩擦副相连，所述力矩测试组件与支撑板II通过螺栓相连。

进一步优选的，动力输出装置包括伺服电机1和行星减速器2；所述伺服电机1与行星减速器2通过螺栓相连。

进一步优选的，剪切式升降架12通过螺纹紧固件，两端分别与支撑板II13和支撑板III9相连；剪切式升降台带动支撑板II13及支撑板II13上所安装的部件，沿线性导向轴做直线运动；剪切式升降台中的螺纹传动件具有自锁特性，可以保持支撑板II13的位置不变。

进一步优选的，直线轴承组件包括线性导向轴14、直线轴承8、导向轴支座11；所述线性导向轴起到定位支撑板II的作用，同时承受径向载荷。

进一步优选的，力矩测试组件包括外筒18、基座20、测力仪19和冷却水套17；所述冷却水套17与外筒18紧密接触，水套17中有保持室温的水循环，保证外筒内的抛光流体在测试时的温度不变；

冷却水套17由水循环系统供水，具体的水循环系统包括水泵21，水循环喷嘴22、储水箱23、循环管道24，具体的连接关系见图3；

本实用新型中所述抛光流体主要为含有碳化硅或刚玉磨料的非牛顿抛光流体。

本实用新型还提供了一种利用所述多功能系统进行抛光流体的配制与性能测试的方法，具体步骤如下：

步骤一：将框式搅拌杆9安装到联轴器4上，将抛光流体的原料添加到搅拌桶7中，并将搅拌桶7安装到支撑板II13上；

步骤二：根据框式搅拌杆9与搅拌桶7的相对位置，调整剪切式升降台的高度，使框式搅拌9杆没入抛光流体中；

步骤三：调整完成后，启动伺服电机1开始搅拌，待搅拌结束达到要求后，将所有机器关闭，此时将剪切式升降台降下，拆下外筒并将抛光流体取出备用，拆下框式搅拌杆。

步骤四：将内筒16安装到联轴器4上，将力矩测试组件安装到支撑板II13上，将配制好的抛光流体添加到外筒中，并将外筒安装到基座上；

步骤五：根据内筒16与外筒18的相对位置调整剪切式升降台的高度；

步骤六：调整完成后，开始对抛光流体进行测试，调整伺服电机转速并采集测力仪获得的数据，待数据采集完成后，将所有机器关闭，此时将剪切式升降台降下，拆下外筒后处理测试完的抛光流体，准备另一样品的测试；

步骤七：待所有样品配制测试完成后，可将系统拆卸，保存。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种抛光流体的配制与性能测试多功能系统，其特征在于，包括一个框式结构主体，所述框式结构主体的顶部设有一个动力输出装置，所述的动力输出装置向下输出动力；在框架结构主体内设有一个升降台，所述的升降台能沿着设置在框架结构主体内的导向件上下滑动；在所述的升降台上设置流体配制模块或者性能测试模块。

2.如权利要求1所述的抛光流体的配制与性能测试多功能系统，其特征在于，所述流体配制模块包括框式搅拌杆与搅拌桶；所述动力输出装置通过联轴器驱动所述的框式搅拌杆旋转，所述搅拌桶安装在所述的升降台上。

3.如权利要求1所述的抛光流体的配制与性能测试多功能系统，其特征在于，所述性能测试模块包括内筒与力矩测试组件；所述动力输出装置通过联轴器驱动所述的内筒旋转，所述力矩测试组件安装在所述的升降台上。

4.如权利要求3所述的抛光流体的配制与性能测试多功能系统，其特征在于，所述力矩测试组件包括外筒、基座、测力仪和冷却水套；所述的外筒通过基座安装所述的升降台上，所述冷却水套与外筒紧密接触，所述冷却水套中有保持室温的水循环，保证外筒内的抛光流体在测试时的温度不变；所述的测力仪安装在基座的一侧，该测力仪检测外筒的转矩。

5.如权利要求1所述的抛光流体的配制与性能测试多功能系统，其特征在于，所述的框式结构主体包括铝型材、支撑板I、支撑板III和槽型反转支架，所述的支撑板I设置在铝型材的顶部、支撑板III设置在铝型材的底部，且支撑板III通过槽型反转支架与铝型材相连。

6.如权利要求5所述的抛光流体的配制与性能测试多功能系统，其特征在于，所述的升降台包括一个支撑板II和剪切式升降架，所述的支撑板II设置在剪切式升降架顶部，剪切式升降架的底部与支撑板III相连。

7.如权利要求6所述的抛光流体的配制与性能测试多功能系统，其特征在于，所述的剪切式升降架带动支撑板II及支撑板II上所安装的部件，沿线性导向轴做直线运动；剪切式升降架中的螺纹传动件具有自锁特性，保持支撑板II的位置不变。

8.如权利要求1所述的抛光流体的配制与性能测试多功能系统，其特征在于，所述的导向件为线性导向轴，所述的线性导向轴包括两个，两个线性导向轴竖直的设置在框式结构主体内，其底部通过支座支撑。

9.如权利要求1所述的抛光流体的配制与性能测试多功能系统，其特征在于，所述动力输出装置包括伺服电机和行星减速器；所述伺服电机与行星减速器通过螺栓相连。