[发明专利]一种3D打印闭式叶轮磨粒流光整加工装置

说明书

本发明公开了一种3D打印闭式叶轮磨粒流光整加工装置，包括上导流板、保护套、内环、下导流板和闭式叶轮，下导流板中心设置有凸台，凸台外侧设置若干个凸起的扇形通道，内环轮廓为L型回转体，置于凸起的扇形通道内边沿，保护套为中空回转体结构，置于凸起的扇形通道外边沿，上导流板置于保护套上，在其中心开有台阶孔，闭式叶轮下方的通孔与下导流板的凸台配合，闭式叶轮的下边沿与下导流板配合，闭式叶轮下盖板与内环相互配合，闭式叶轮的上部磨料通道与上导流板的台阶孔配合，上磨料缸、下磨料缸活塞上下同步往复运动，推动磨料对闭式叶轮的叶片及叶片间流道进行磨粒流加工。

技术领域

本发明涉及一种3D打印闭式叶轮磨粒流光整加工装置，用于闭式叶轮叶片和流道表面的光整加工，属于3D打印金属零件的表面光整领域。

背景技术

闭式叶轮作为液体火箭发动机涡轮泵的关键零件，其表面质量的好坏直接影响到涡轮泵的扬程和效率，内腔流道表面粗糙度的降低有助于提高涡轮泵的扬程，降低涡轮泵的转速，提高发动机工作的可靠性。

3D打印是一个新兴的零件整体及快速成形技术领域，所成形的金属零件表面质量无法达到直接使用的要求。目前零件的表面光整手段主要是手工打磨、吹砂及喷丸等方法，不仅劳动强度大、工作环境恶劣，而且生产效率低、加工质量的一致性差。

闭式叶轮内腔具有三维扭曲叶片结构，长短叶片各6个，叶片沿径向和轴向同时变曲率弯曲，加上叶轮叶片和流道空间尺寸较小，手工打磨的方式无法进入，吹砂、抛丸无法实现产品内部复杂自由曲面的均匀光整加工。

发明内容

本发明的技术解决问题是：为克服现有技术的不足，提供一种3D打印闭式叶轮磨粒流光整加工装置，实现对闭式叶轮的表面进行光整。

本发明的技术解决方案是：

一种3D打印闭式叶轮磨粒流光整加工装置，包括上导流板、保护套、内环、下导流板和闭式叶轮，下导流板中心设置有凸台，凸台外侧设置若干个凸起的扇形通道，内环轮廓为L型回转体，置于凸起的扇形通道内边沿，保护套为中空回转体结构，置于凸起的扇形通道外边沿，上导流板置于保护套上，在其中心开有台阶孔，闭式叶轮下方的通孔与下导流板的凸台配合，闭式叶轮的下边沿与下导流板配合，闭式叶轮下盖板与内环相互配合，闭式叶轮的上部磨料通道与上导流板的台阶孔配合，装配完成后的加工装置居中放置在磨粒流加工设备下磨料缸上，操作设备使上磨料缸下降接触上导流板后，夹紧上导流板和下导流板，上磨料缸、下磨料缸活塞上下同步往复运动，推动磨料对闭式叶轮的叶片及叶片间流道进行磨粒流加工。

上导流板的台阶孔直径尺寸与闭式叶轮上部磨料通道直径相同，引导磨料流动，配合下导流板中心设置的凸台，实现对对叶轮限位。

上导流板、保护套、内环、下导流板之间均为间隙配合，其中沿叶轮径向的配合公差为1～1.5mm，沿叶轮轴向的配合公差为0.3～0.5mm。

内环的上部平面与闭式叶轮流道的下边沿平齐。

本发明与现有技术相比的优点在于：

(1)本发明各部分通过本身结构的配合实现闭式叶轮磨粒流加工，完成对闭式叶轮的表面进行光整；

(2)本发明通过上导流板、保护套和下导流板的配合，传递来自加工时上下磨料缸施加的压力，实现加工时零件轴向的夹紧和径向的固定，以避免发生位移造成的叶片和流道的加工不均匀；

(3)本发明内环和闭式叶轮下盖板配合，内环上部平面与闭式叶轮流道的下盖板位置相平齐，在加工时起到防止叶轮下盖板倒圆的作用，即把倒圆效果引到内环上。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明组合剖面图。

具体实施方式