[发明专利]一种用于金属表面空化射流强化的装置

权利要求书

1.一种用于金属表面空化射流强化的装置，其特征在于，包括升降装置、三坐标移动装置、控制系统、供水系统、螺旋式空化射流喷嘴(24)和加工池(19)；

所述加工池(19)安装于升降装置上，加工池(19)内蓄有液体；所述螺旋式空化射流喷嘴(24)安装于三坐标移动装置上，并位于加工池(19)的上方，所述供水系统通过管路连接到螺旋式空化射流喷嘴(24)；

所述螺旋式空化射流喷嘴(24)为圆柱状，内部沿轴向设有空腔，所述空腔包括连通的圆柱腔(21)和扩散腔(23)，所述圆柱腔(21)内设有螺旋加速段(22)，所述螺旋加速段(22)与圆柱腔(21)过渡配合，所述螺旋加速段(22)为圆柱状，螺旋加速段(22)的圆柱表面上设有多条平行的螺旋加速流道(25)；

所述控制系统包括控制器(23)、伺服系统(7)和计算机(4)，所述计算机(4)与控制器(23)和伺服系统(7)电连接，所述控制器(23)与三坐标移动装置电连接，控制器(23)根据计算机(4)的指令控制三坐标移动装置的移动，所述伺服系统(7)与升降装置电连接，伺服系统(7)根据计算机(4)的指令控制升降台(2)的移动。

2.根据权利要求1所述的用于金属表面空化射流强化的装置，其特征在于，所述螺旋加速流道(25)的切线与螺旋式空化射流喷嘴(24)的轴线的夹角α为50°～60°，所述螺旋加速流道(25)的有效圈数为0.5～1，节距为5～7cm，所述螺旋加速段(22)的长度为4～6cm。

3.根据权利要求1所述的用于金属表面空化射流强化的装置，其特征在于，所述螺旋加速流道(25)的截面呈半圆形。

4.根据权利要求1所述的用于金属表面空化射流强化的装置，其特征在于，所述扩散腔(23)的扩散角β为30°～60°。

5.根据权利要求1所述的用于金属表面空化射流强化的装置，其特征在于，所述升降装置包括升降台(2)、二轴联动基座(3)、联轴器(5)和第一伺服电机(6)，所述升降台(2)安装于二轴联动基座(3)上，所述第一伺服电机(6)与伺服系统(7)电连接，第一伺服电机(6)通过联轴器(5)与升降平台(2)上的轴连接。

6.根据权利要求1所述的用于金属表面空化射流强化的装置，其特征在于，柱塞泵(9)与螺旋式空化射流喷嘴(24)连接的管路上设有压力表(12)和泄压阀(11)。

7.根据权利要求1所述的用于金属表面空化射流强化的装置，其特征在于，所述三坐标移动装置包括第一步进电机(14)、第二步进电机(15)、第三步进电机(16)和喷嘴安装支架(17)，所述螺旋式空化射流喷嘴(24)安装在喷嘴安装支架(17)上，所述第一步进电机(14)、第二步进电机(15)和第三步进电机(16)均与喷嘴安装支架(17)连接，驱动螺旋式空化射流喷嘴(24)在空间内移动，所述第一步进电机(14)、第二步进电机(15)和第三步进电机(16)均与控制器(13)电连接。

8.根据权利要求1所述的用于金属表面空化射流强化的装置，其特征在于，还包括回收池(1)，所述加工池(19)的底部与回收池(1)连通，并在连通管路上设有溢流阀(20)。

9.根据权利要求1所述的用于金属表面空化射流强化的装置，其特征在于，所述供水系统包括柱塞泵(9)、伺服电机(8)和蓄水池(10)，所述蓄水池(10)、柱塞泵(9)和螺旋式空化射流喷嘴(24)通过管路依次连接，所述柱塞泵(9)和伺服电机(8)电连接。