[发明专利]基于空化效应的螺旋往复式内孔表面处理装置及方法

权利要求书

1.一种基于空化效应的螺旋往复式内孔表面处理装置，包括一个密封的工作管(6)，其特征是：

工作管(6)的一端用端盖(20)密封连接，端盖(20)上设有注水孔；

工作管(6)的外侧壁旁设有与工作管(6)中心轴平行的滑轨(7)，滑轨(7)上设有与控制中心(13)电连接且能来回滑动的一对圆弧面吸盘式电磁铁(8)；

工作管(6)内部中间设置装夹有工件(11)的定位装置(12)，工件(11)的中心通孔的两端旁各有一个导流板，是相对于工件(11)的中心对称布置的左旋导流板(9)和右旋导流板(10)；

所述的左旋导流板(9)和右旋导流板(10)均由基座(91)、顶针(92)、螺旋叶片(93)和压力传感器(94)组成，基座(91)是由金属材料制成的圆柱形，其外圆侧壁与工作管(6)内壁密封且能在工作管(6)内来回滑动，基座(91)开有一个贯通基座(91)两端的喷孔(95)，基座(91)中心固定连接面对着工件(11)的顶针(92)，基座(91)、顶针(92)、工作管(6)和工件(11)的中心轴共线，顶针(92)上沿其轴向设置有螺旋叶片(93)，左旋导流板(9)上的螺旋叶片(9)和右旋导流板(10)上的螺旋叶片(9)的旋向相反；

基座(91)在面对着工件(11)的这一面的外围装有压力传感器(94)，压力传感器(94)经信号线连接控制中心(13)；

工作管(6)的另一端和右旋导流板(10)之间设置柱塞(4)，柱塞(4)与工作管(6)内壁密封连接，当两个螺旋叶片(93)伸入在工件(11)的中心通孔中且工作管(6)中注满水后，柱塞(4)来回滑动。

2.根据权利要求1所述的基于空化效应的螺旋往复式内孔表面处理装置，其特征是：圆弧面吸盘式电磁铁(8)的旁边设置限位块，限制一对圆弧面吸盘式电磁铁(8)之间的最大移动距离。

3.根据权利要求1所述的基于空化效应的螺旋往复式内孔表面处理装置，其特征是：有四片螺旋叶片(93)均匀连接于顶针(92)，位于每两片螺旋叶片(93)之间的基座(91)开有一个喷孔(95)，每个喷孔(95)的进口段为圆柱孔，出口段为锥孔，锥孔的大端面对着工件11。

4.根据权利要求1所述的基于空化效应的螺旋往复式内孔表面处理装置，其特征是：喷孔(95)的进口段圆柱孔的孔径为1.5～2mm，出口段锥孔的锥角为30°。

5.一种如权利要求1所述的螺旋往复式内孔表面处理装置的处理方法，其特征是包括：

液体通过所述的注水孔注入工作管(6)内，注入的水经左旋导流板(9)上的喷孔(95)、工件(11)的中心通孔、右旋导流板(10)上的喷孔(95)后注满在端盖(20)到柱塞(4)之间的工作管(6)中；

一对圆弧面吸盘式电磁铁(8)相向滑动，控制中心(13)给一对圆弧面吸盘式电磁铁(8)通电，产生的吸力带动左螺旋导流板(9)和右螺旋导流板(10)跟随其相对而行，直至压力传感器(94)接触工件(11)端面时停止，左螺旋导流板(9)和右螺旋导流板(10)的螺旋叶片(93)均伸入工件(11)的中心通孔内；

柱塞(4)在工作管(6)中来回往复运动，产生空化效应，对工件(11)的中心通孔作处理。

6.根据权利要求5所述的处理方法，其特征是：在注水之前，一对圆弧面吸盘式电磁铁(8)之间的间距最大，右旋导流板(10)在工作管(6)中，通过定位装置(12)将工件(11)装在工作管(6)中间，将左旋导流板(9)推入工作管(6)内，密封端盖(2)。

7.根据权利要求5所述的处理方法，其特征是：所述的注水孔通过注水管道连接于液箱(14)，注水管道上配置液压泵(15)和单向阀(16)，液压泵(15)经二号电机(17)连接控制中心(13)；右螺旋导流板(10)和柱塞(4)之间的工作管(6)内壁上方设有液位传感器(22)，当工作管(6)中注满水时，液位传感器(22)发出信号给控制中心(13)，控制中心(13)控制二号电机(17)和液压泵(15)停止注水。