[发明专利]一种隔膜式压缩机膜片激光四轴光整设备

说明书

本发明提供一种隔膜式压缩机膜片激光四轴光整设备，其包含真空旋转模块、振镜伺服运动模块、气体保护模块、真空吸附模块。真空旋转模块与振镜伺服运动模块联合实现四轴光整，真空旋转模块与真空吸附模块联合实现真空吸附固定，气体保护模块保证光整表面质量。与现有技术相比，本发明优点在于缩短回旋体光整激光行程，避免搭接以及传统夹具带来的抛光死区和热变形翘曲，保证表面无污染和氧化等质量问题。

技术领域

本发明属于激光精密加工技术领域，涉及一种隔膜式压缩机膜片激光四轴光整设备。

背景技术

隔膜式压缩机是一种广泛应用于各种高纯度、贵重稀有、有毒有害以及腐蚀性气体压缩运输的容积式 压缩机，在能源化工、材料电子、食品医药、国防军工等行业部门有重要应用。隔膜式压缩机利用膜片将 压缩介质与油液分离，压缩介质不与润滑剂接触，气缸不需要润滑，因而整体密闭性极好，可以避免由于 气体泄漏带来的经济损失和环境污染。

在隔膜式压缩机中，膜片是完成气缸职能的关键部件，它在液压油作用下，依次完成吸气—压缩—排 气的工作循环。膜片质量决定了隔膜式压缩机的长周期工作可靠性，设备检修维护成本以及生产开工率。

膜片与配油盘内侧凹面进行紧密配合，相对余隙容积极小，仅为2％-4％，所以膜片表面粗糙度不对 压缩机密封可靠性影响较大。粗糙度较大的表面会引起应力集中，增加膜片破坏潜在危险，因此，膜片在 装配前必须进行热定型及抛光处理，以达到表面光整、无残渣。一般要求膜片粗糙度Ra≤0.4μm。除膜片 表面粗糙度外，膜片厚度对应力也具有较大影响作用。膜片过厚时，其所受正应力将增加，对于一般钢制 膜片，要求厚度在0.3-0.5mm。这就要求在膜片抛光过程不能出现打磨划痕，加工区域拼接，膜片厚度分 布不均以及减薄超差等情况，否则会导致膜片应力载荷偏大，应力分布情况恶化乃至变形和断裂失效，继而造成隔膜式压缩机工作故障，出现安全事故。所以，开发一种切实可靠的隔膜式压缩机膜片抛光方法， 对提高经济效益，保障生产安全有重大意义。

针对膜片表面光整，传统机械研磨、珩磨等方法劳动强度大，污染严重，光整后膜片表面光泽度分布 表不一致，保持时间不长，并且易造成较薄膜片的翘曲；化学、电解抛光需要废液处理、通风换气等设备， 此外对工装夹具要求高，设备投入大。与上述方法对比，激光表面光整是无接触加工，光整过程不接触， 无污染，热影响区极窄，并且光整后表面粗糙度较上述方法更低，因此激光表面光整方法在隔膜式压缩机 膜片制备中有较大应用前景及意义。但同时，对于大尺寸膜片，传统仅有XYZ三轴的光整设备存在激光 行程长等问题。并且，传统机械式夹具易导致厚度极薄的膜片发生翘曲等形变，造成光整的不合格问题。

发明内容

为克服针对现有隔膜式压缩机膜片表面光整方法的不足，本发明提出一种新方案：

一种隔膜式压缩机膜片激光四轴光整设备，包括：真空旋转模块(1)、振镜伺服运动模块(2)、气体保护 模块(3)、真空吸附模块(4)。真空旋转模块(1)与振镜伺服运动模块(2)联合实现四轴光整，真空旋转模块(1) 与真空吸附模块(4)联合实现真空吸附固定，气体保护模块(3)保证光整表面质量。

所述真空旋转模块(1)包括：定位螺母(11)、密封螺母(12)、轴承(13)、密封垫(14)、真空齿轮轴(15)、 转动伞齿轮(16)、抽/充气软管(17)、联轴器(18)，并且所述真空旋转模块(1)依靠定位螺母(11)和真空齿轮轴 (15)的轴肩依附在密封法兰盘(26)上，与振镜伺服运动模块实现四轴运动，抽/充气软管(17)接入气泵，完成 真空室腔体(41)抽/充气工作，联轴器(18)接入伺服控制模块，实现真空齿轮轴(15)Z轴旋转。

所述振镜伺服运动模块(2)包括：激光高速振镜(21)、Z轴轨道(22)、加工平台(23)、Y轴轨道(24)、X 轴轨道(25)、密封法兰盘(26)、桁架(27)。