[实用新型]双侧供料式高压磨料水射流抛光装置

说明书

技术领域  本实用新型属于金属加工领域，具体地说是一种对金属工件表面抛光的新技术。 

背景技术  水射流技术是当今世界一个拥有巨大发展潜力的技术领域。目前，水射流技术广泛应用于石油、冶金、航空、建筑、交通、化工、机械、市政工程等领域，在表面清洗、机械加工、采矿挖掘、岩石破碎、环境保护等方面拥有巨大优势。 

传统的抛光技术不适合异形曲面(如叶片)、复杂型腔(如模具)、细长管件与特殊材料的工件加工，因此研究选择合适的抛光方法和抛光工艺势在必行。为了能说明问题，在此仅引用两例与本实用新型所描述的技术“相近”的加工方法。其一是喷砂机，其工作原理是，采用压缩空气为动力，以形成高速喷射束将喷料高速喷射到工件表面，使工件表面的外表面的机械性能发生变化，其不足之处：在对工件抛光时，砂粒容易与工件摩擦生热，容易造成工件热变形。其二是用于汽轮机叶片抛光的砂带磨削机，该装置的柔性特别好，可以抛光曲面，不足之处在于叶片根部和凸台处不能抛到，冷却液不能很好与正在抛光的部分接触，而且要经常更换砂带，严重影响了加工效率和增加了加工成本。 

发明内容  本实用新型的目的是为解决上述的传统抛光方式对异形曲面(如叶片)抛光的不足，设计一种磨料和水混合更充分、提高抛光效率、磨料和水都可以回收利用、可对各种形状复杂的表面进行抛光处理的双侧供料式高压磨料水射流抛光装置。 

本实用新型的技术方案是： 

一种双侧供料式高压磨料水射流抛光装置，包括：磨料喷枪，位于磨料喷枪下面的旋移工作台，其特征在于： 

磨料喷枪由水射流喷嘴、混合室、磨料仓以及混合料射流喷嘴组成，水射流喷嘴、磨料仓、混合料射流喷嘴分别与混合室连通，水射流喷嘴位于混合室顶部，混合料射流喷嘴位于混合室底部，水射流喷嘴与混合料射流喷嘴位于同一轴线上，且磨料仓有两个，对称地位于混合室两侧； 

旋移工作台外面设有防溅罩中，防溅罩底部设有漏斗，防溅罩下面设有与漏斗连通的磨料分离器，磨料分离器外部设有集水箱，磨料分离器底部装有磨料泵； 

集水箱通过管路和管路中的增压装置与水射流喷嘴连接； 

磨料泵通过管路与两个磨料仓连接。 

进一步的方案是：增压装置包括油泵、水箱、水泵、增压器、蓄能器，油泵与增压器连接，水泵吸水口通过水箱与集水箱连通，水泵出水口通过单向阀与增压器高压端连通，增压器高压端通过单向阀与蓄能器入水口连通，蓄能器出水口与水射流喷嘴连通。 

在本实用新型中，可以采用现有的多种增压器，其获得高压的基本原理如下：主要是利用增压器两端大活塞与小活塞面积之差来实现的。当水泵从水箱抽出的低压水从单向阀进入增压器的高压缸，通过增压器活塞的左右运动产生高压水。 

增压后的高压水经过单向阀进入蓄能器，消除水压脉动，形成恒压水流，恒压水流经管道流向水射流喷嘴，通过调节开关来调节水的压力。 

高压水通过第一个喷嘴即水射流喷嘴形成高速水射流，因射流的卷吸作用在混合室内产生一定的真空度，水射流的速度越高，混合室内产生的真空度越大，这使得磨料仓与混合室之间形成一定的压力差，磨料在自重和压力 差的作用下进入混合室，与水射流发生剧烈碰撞扩散与掺混形成混合料，再通过第二个喷嘴即磨料射流喷嘴喷出，从而形成磨液射流。此时，磨液中的磨料已获得了一定的能量，通过对工件表面的撞击和摩擦，达到“削峰填谷”和强化表面的作用，从而提高表面光洁度。同时，旋移工作台带动工件按预先设定，以转速n转动和/或以速度v移动，或者旋移工作台带动工件按预先设定以转速n转动，磨料喷枪以速度v移动，实现对工件设定区域进行抛光作业。 

防溅罩的作用是防止磨液飞溅，并且通过锥形底部流向磨料分离器。磨料分离器可以是一台离心分离机，由于离心力的作用，磨液中的水经过过滤回到集水箱，集水箱通过管路和管路中的增压装置与水射流喷嘴连接实现水循环使用。而磨液中的磨料由于其粒径大于滤芯的孔径而不能透过，被分离出来的磨料通过磨料泵再次输送到磨料仓中，使磨料可以循环使用。 

磨料水射流抛光与传统抛光方法相比具有以下优点： 

(1)加工材料的范围广泛，可加工金属、玻璃、陶瓷、石材、复合材料、易燃材料、涂层钢板等。 

(2)冷态加工，不会造成材料结构变化或热变形等不利影响，这对许多高性能、热敏材料和磁性材料的加工尤为重要。 

(3)可控性好，加工可以从工件上任意点开始，可在任意方向上进行，可加工常规工艺难以加工的零件，可对各种形状复杂的表面进行抛光处理。 

(4)绿色加工，对环境无粉尘、油污、烟雾、火花、气味等污染。