[发明专利]细长弯管内表面抛光头

说明书

技术领域

本发明涉及一种细长弯管内表面抛光头，配合使用抛光液，对诸如发动机排气管等细长弯管内表面进行抛光加工，属于超精密机械加工技术领域。

背景技术

如果发动机排气管内表面粗糙，会因粘附油污而发生阻塞，气流出现强烈振荡，伴有很大的压力波动和噪声，进而引发发动机工作不平稳，功率下降，燃烧不充分，排气冒黑烟，废气排放量增加，耗油增加，一方面污染环境，另一方面浪费能源。如果电缆穿线管内表面粗糙，会导致穿入的电缆外皮划伤，造成漏电、短路。不论是发动机排气管还是电缆穿线管，在形状方面都属于长径比较大的细长弯管。现有提高弯管内表面光洁度的技术有高压水射流抛光、磨料水射流抛光、磨粒流抛光等。不过高压水射流抛光和磨料水射流抛光较难实现均匀抛光，存在加工盲点；磨粒流抛光因机床加工范围所限，仅适合于较短及长径比较小的管件，不适用较长及长径比较大的弯管内表面抛光。

发明内容

弯管尤其细长弯管内表面的光整加工是超精密机械加工技术领域中一个有待解决的技术问题，为了实现较长及长径比较大的弯管内表面光整加工，我们发明了一种细长弯管内表面抛光头。

本发明之抛光头其结构特征见图1所示，牵引部1是一个小于二分之一的球冠，转向部2是一个大于二分之一的球冠，二者对接构成一个球笼，球笼内部为球头腔3；前旋转拉环4安装在牵引部1球冠顶部；转向部2球冠顶部有一个弯折孔5；球头6为球体，位于球头腔3中，与转轴7一端连接；转轴7另一端自弯折孔5伸出，后旋转拉环8与该端连接；包络球9内表面为小于二分之一的球面，其曲率半径与球笼外表面球面曲率半径相等；叶轮10内部呈放射状分布若干个渐开状导液通道11，另见图2、图3所示，每个导液通道11的一个端口位于叶轮10的轴向小端，另一个端口位于叶轮10的径向边缘；包络球9与叶轮10连接，二者中心具有轴线同一、孔径相同的轴孔，该轴孔与转轴7配合；包络球9内表面与球笼外表面间隙配合。

本发明其技术效果在于，用系在前旋转拉环4上的绳索如钢丝柔性线将抛光头拉入待加工的细长弯管中，同时拉紧系在后旋转拉环8上的钢丝柔性线，实现抛光头在弯管内的前移与定位。抛光液高速射入弯管内，射向叶轮10轴向小端，进入各导液通道11，冲击叶轮10高速旋转，同时，抛光液的流向也从轴向转为径向，自导液通道11位于叶轮10径向边缘的端口喷射，击打、冲刷弯管内表面，进行抛光加工，抛光均匀，不存在盲点。同时通过所述钢丝柔性线控制抛光头在弯管内移动，遇到转弯处，在系在前旋转拉环4上的钢丝柔性线的拉动下，球笼转动一个角度，或者说转轴7在弯折孔5内转动一个角度，继续拉动包络球9、叶轮10前行，实现弯管内表面的抛光加工。本发明之抛光头另一种工作状态为，抛光液充满弯管，通过系在后旋转拉环8上的钢丝柔性线将抛光头自弯管一端拉入待加工的细长弯管中，并高速将抛光头拉向弯管另一端，抛光液反向冲击叶轮10轴向小端，经各导液通道11自导液通道11位于叶轮10径向边缘的端口喷射，击打、冲刷弯管内表面，同时叶轮高速旋转，实现抛光加工。之后通过系在前旋转拉环4上的钢丝柔性线将抛光头拉回，重复上述过程。

不论哪种状态，本发明都能够实现细长弯管内表面的光整超精密抛光加工，如果弯管较长，加长牵拉前旋转拉环4及后旋转拉环8的绳索长度即可。并且该抛光头结构简单、造价低。

附图说明

图1是本发明之细长弯管内表面抛光头的装配图，该图兼作为摘要附图。图2是本发明之细长弯管内表面抛光头中的叶轮主视图。图3是本发明之细长弯管内表面抛光头中的叶轮左视图。图4是本发明之细长弯管内表面抛光头中的前旋转拉环或者后旋转拉环主视图。图5是本发明之细长弯管内表面抛光头中的前旋转拉环或者后旋转拉环左视图。

具体实施方式

下面具体说明本发明之细长弯管内表面抛光头结构特征，见图1所示，牵引部1是一个小于二分之一的球冠，转向部2是一个大于二分之一的球冠，二者对接构成一个球笼，用螺钉12将牵引部1和转向部2联接在一起。球笼内部为球头腔3，球头腔3形状为球体或者多面体，后者容易加工。前旋转拉环4安装在牵引部1球冠顶部，通过前螺盖13实现这种安装。转向部2球冠顶部有一个弯折孔5。球头6为球体，位于球头腔3中，与转轴7一端连接；转轴7另一端自弯折孔5伸出，后旋转拉环8与该端连接，通过后螺盖14实现这种安装。前旋转拉环4和后旋转拉环8是两个相同的零件，见图4、图5所示。包络球9内表面为小于二分之一的球面，其曲率半径与球笼外表面球面曲率半径相等。叶轮10内部呈放射状分布若干个渐开状导液通道11，另见图2、图3所示；每个导液通道11的一个端口位于叶轮10的轴向小端，另一个端口位于叶轮10的径向边缘。包络球9与叶轮10螺纹连接，二者中心具有轴线同一、孔径相同的轴孔，该轴孔与转轴7配合。采用轴向定位机构将包络球9与叶轮10定位于转轴7上，例如采用垫圈15和定位螺母16，与此相适应，转轴7连接后旋转拉环8的一端直径小于转轴7轴体，并加工有外螺纹，垫圈15套于其上并落向叶轮10轴孔端面，定位螺母16旋于其上。包络球9内表面与球笼外表面间隙配合。包络球9的径向轮廓尺寸为抛光头的径向轮廓尺寸。该尺寸应当小于待加工细长弯管内径，在抛光头与弯管内表面之留有间隙，以使抛光头能够在弯管内顺畅移动和转弯。例如对于弯管内径为s40mm、长度为5m以上的细长弯管来说，抛光头的径向轮廓尺寸应当设计为35～38mm，对应的抛光头轴向轮廓尺寸即前旋转拉环4与后后旋转拉环8环顶之间的距离为58～60m叶轮10外径为30mm。