[发明专利]一种自导向弯管内表面磁力研磨装置及方法

说明书

本发明涉及一种自导向弯管内表面磁力研磨装置及方法，所述装置包括旋转驱动机构、保持机架、旋转机架、磁极夹持机构及导向行走机构；所述保持机架和旋转机架均为环形部件，套设在弯管外围；旋转机架与保持机架可转动地连接，旋转机架能够在旋转驱动机构的驱动下绕弯管周向旋转；保持机架上设导向行走机构，在导向行走机构带动下，磁力研磨装置能够整体沿弯管轴线方向移动；旋转机架上设磁极夹持机构，磁极夹持机构中的磁极与填充在弯管内的磁性磨料配合，实现对弯管内表面的磁力研磨。本发明能够适应各种不规则形状弯管的内表面精加工，且装置结构简单，操作方便，加工效率高，加工成本低。

技术领域

本发明涉及磁力研磨技术领域，尤其涉及一种适用于具有不规则弯曲形状的自导向弯管内表面磁力研磨装置及方法。

背景技术

随着航空航天等高技术领域的发展，为适应设备内部复杂狭小空间，满足使用需求，常采用占空率小的不规则形状弯管；但是由于弯管形状非常复杂，传统加工工艺难以保证零件的内表面质量，常会在弯管弯曲处的内表面产生褶皱、凹坑以及微裂纹扩展，而且弯管内腔表面粗糙不平，导致当液体或气体流过时，会产生湍流、振动且易腐蚀，使弯管的机械性能下降，导致其工作性能不稳定，功率下降。

申请号为201420257248.1的中国专利公开了“一种弯管内表面磁力研磨抛光机”，采用六轴关节式工业机械人本体和伺服电机，通过摄像头将采集的图像信号送至机器人控制计算机，通过程序计算，实时检测弯管工件的中心线和弯管的外径，并驱动六轴工业机器人本体带动磁极头沿弯管中心线移动，与此同时，当磁极旋转组件旋转时，分布于弯管外部的永久磁石所形成的旋转磁场将带动弯管内表面的磁性磨料与静止的弯管内表面产生相对运动与摩擦，从而实现对弯管内表面的抛光处理。该技术方案不仅设备造价昂贵，而且还需要对弯管的形状轨迹进行模拟计算，不仅操作复杂，而且对操作人员的技术要求高；导致加工成本高，效率低。

发明内容

本发明提供了一种自导向弯管内表面磁力研磨装置及方法，能够适应各种不规则形状弯管的内表面精加工，且装置结构简单，操作方便，加工效率高，加工成本低。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：

一种自导向弯管内表面磁力研磨装置，包括旋转驱动机构、保持机架、旋转机架、磁极夹持机构及导向行走机构；所述保持机架和旋转机架均为环形部件，套设在弯管外围；旋转机架与保持机架可转动地连接，旋转机架能够在旋转驱动机构的驱动下绕弯管周向旋转；保持机架上设导向行走机构，在导向行走机构带动下，磁力研磨装置能够整体沿弯管轴线方向移动；旋转机架上设磁极夹持机构，磁极夹持机构中的磁极与填充在弯管内的磁性磨料配合，实现对弯管内表面的磁力研磨。

所述旋转驱动机构包括调速电机和直角齿轮箱总成；直角齿轮箱总成包括直角箱体、安装在直角箱体中的主动轴和输出轴，其中主动轴的一端与调速电机的动力输出轴连接，另一端设主动伞齿轮与输出轴一端的被动伞齿轮啮合传动，输出轴另一端安装传动齿轮；主动轴上设第一轴承，第一轴承靠近主动伞齿轮一侧安装，第一轴承外侧设衬套，通过内卡环轴端固定；主动轴伸出端与调速电机动力输出轴通过联轴器连接传动；输出轴与直角箱体之间设第二轴承，输出轴一侧的直角箱体一端设法兰盘用于与保持机架通过螺栓固定连接。

所述旋转机架的外圈设轮齿与旋转驱动机构中的传动齿轮啮合，并能够在传动齿轮的带动下绕中心轴线旋转，旋转机架的内圈设环形轨道；保持机架内侧沿周向均匀设置多个螺旋调节钮；螺旋调节钮由偏心轴和锥度轴承组成，偏心轴的中部穿设在保持机架内，偏心轴的一端安装锥度轴承，锥度轴承的外侧通过轴承端盖及内六角螺钉固定；旋转机架转动时，多个锥度轴承沿旋转机架上的环形轨道滚动，实现旋转机架与保持机架的相对转动；偏心轴的另一端通过弹簧垫圈和螺母锁紧。