[发明专利]一种基于水力空化结构的气-液-固三相磨粒流抛光工具

摘要

本发明公开了一种基于水力空化结构的气‑液‑固三相磨粒流抛光工具，包括气‑液‑固三相混合装置、直通转接头、加工工具自转运动装置、空心流道管、空化抛光装置和工件固定平台，工件安装在工件固定平台上；所述气‑液‑固三相混合装置设置在整个装置的最上方，气‑液‑固三相混合装置的下端出口与直通转接头的上端固定连接，直通转接头的下端连接加工工具自转运动装置，加工工具自转运动装置通过空心流道管连接空化抛光装置，工件固定平台设置在空化抛光装置的正下方。本发明利用大入口、中间约束流道和较大出口流道设计，实现了液体本身的水力空化，提高了加工效率；通过电机带动整个抛光工具进行旋转，有效解决了工件表面抛光不均匀的问题。 1

主权项

1.一种基于水力空化结构的气‑液‑固三相磨粒流抛光工具，其特征在于：包括气‑液‑固三相混合装置、直通转接头(2)、加工工具自转运动装置、空心流道管(7)、空化抛光装置和工件固定平台，需要加工的工件安装在工件固定平台上；所述气‑液‑固三相混合装置设置在整个装置的最上方，气‑液‑固三相混合装置的下端出口与直通转接头(2)的上端固定连接，直通转接头(2)的下端连接加工工具自转运动装置，加工工具自转运动装置通过空心流道管(7)连接空化抛光装置，工件固定平台设置在空化抛光装置的正下方；气‑液‑固三相混合装置、直通转接头(2)、加工工具自转运动装置、空心流道管(7)和空化抛光装置内部形成完整的竖直流道。

2.根据权利要求1所述的一种基于水力空化结构的气‑液‑固三相磨粒流抛光工具，其特征在于：所述气‑液‑固三相混合装置包括气‑液混合腔(1)和气动单向阀(15)，所述气‑液混合腔(1)为竖直设置的圆筒腔，气‑液混合腔(1)上端开有磨粒流入口，气‑液混合腔(1)下端开有磨粒流出口，气‑液混合腔(1)中部设有一个微型的气体入口，气动单向阀(15)连接该微型的气体入口且与气‑液混合腔(1)连通，气体通过气动单向阀(15)注入气‑液混合腔(1)中。

3.根据权利要求2所述的一种基于水力空化结构的气‑液‑固三相磨粒流抛光工具，其特征在于：气动单向阀(15)水平安装在气‑液混合腔(1)的侧壁上，气流经过气动单向阀(15)呈水平状态混入气‑液混合腔(1)的液‑固两相流中形成气‑液‑固三相磨粒流。

4.根据权利要求3所述的一种基于水力空化结构的气‑液‑固三相磨粒流抛光工具，其特征在于：所述加工工具自传运动装置包括电机固定板(31)、驱动电机(14)、主动带轮(12)、同步带(11)、从动带轮(17)、万向接头前端(3)、万向接头后端(6)、万向接头轴承(16)、左紧固板(4)、右紧固板(5)、轴承座(9)和加工部分底座(10)，所述万向接头前端(3)与直通转接头(2)通过螺纹连接，左紧固板(4)和右紧固板(5)固定连接并将万向接头前端(3)装夹在左紧固板(4)和右紧固板(5)之间，所述右紧固板(5)固定在加工部分底座(10)上；所述万向接头前端(3)和万向接头后端(6)通过万向接头轴承(16)连接；所述万向接头后端(6)与空心流道管(7)的上端通过螺纹固定连接，空心流道管(7)通过轴承座(9)安装在加工部分底座(10)上；所述从动带轮(17)固定在空心流道管(7)上，所述驱动电机(14)固定在电机固定板(31)上，电机固定板(31)固定在加工部分底座(10)上，主动带轮(12)固定在驱动电机(14)的电机头上，主动带轮(12)和从动带轮(17)通过同步带(11)连接，驱动电机(14)运动时带动主动带轮(12)转动，通过同步带(11)带动从动带轮(17)转动，进而带动万向接头后端(6)与空心流道管(7)组成的整体一起转动。

5.根据权利要求4所述的一种基于水力空化结构的气‑液‑固三相磨粒流抛光工具，其特征在于：万向接头前端(3)的内表面与万向接头轴承(16)的外表面过盈配合，万向接头前端(3)和万向接头轴承(16)之间还设置有用于周向定位的大弹性挡圈(30)，万向接头后端(6)的外表面与万向接头轴承(16)的内表面过渡配合；空心流道管(7)与轴承座(9)之间通过转动轴承(18)连接，所述空心流道管(7)的外表面与转动轴承(18)的内圈过渡配合，轴承座(9)内圈的沟槽中设置有用于转动轴承(18)轴向定位的小弹性挡圈(19)，转动轴承(18)的外圈与轴承座(9)的内圈过盈配合。

6.根据权利要求5所述的一种基于水力空化结构的气‑液‑固三相磨粒流抛光工具，其特征在于：所述空心流道管(7)上还设置有自锁螺母(33)，自锁螺母(33)的一端紧靠转轴轴承，实现转动轴承(18)的轴向定位，另一端紧靠从动带轮(17)的下表面，实现从动带轮(17)的轴向定位，所述从动带轮(17)的上表面紧靠万向接头后端(6)。所述空心流道管(7)的底部还设置有法兰盘(20)，法兰盘(20)的内圈与空心流道管(7)的外圈间隙配合，挡水板(8)通过拧紧螺钉(29)固定在法兰盘(20)上，挡水板(8)罩在工件固定平台的上方且将法兰盘(20)和空化抛光装置完全罩住。

7.根据权利要求6所述的一种基于水力空化结构的气‑液‑固三相磨粒流抛光工具，其特征在于：所述空化抛光装置包括一分多转接口(21)、水管转接头(28)、可视上底板(32)和抛光工具(22)，所述一分多转接口(21)的上端入口连接空心流道管(7)的底端，所述一分多转接口(21)的多个转接口分别连接水管转接头(28)；所述一分多转接口(21)的下表面与抛光工具(22)的上表面相贴合，一分多转接口(21)的下表面与抛光工具(22)的上表面通过螺栓(27)连接；所述抛光工具(22)内部设置有上下贯穿的竖直内腔，竖直内腔的顶部设置有可视上底板(32)并将竖直内腔的上端封闭，所述抛光工具(22)侧面均布多个流道入口(34)，每个流道入口(34)通过软管连接一个水管转接头(28)，空心流道管(7)流出的液体经过一分多转接口(21)后由连接一分多转接口(21)的多个个水管转接头(28)输送到抛光工具(22)的多个流道入口(34)中并由多个流道入口(34)进入抛光工具(22)的竖直内腔中。

8.根据权利要求7所述的一种基于水力空化结构的气‑液‑固三相磨粒流抛光工具，其特征在于：所述抛光工具(22)的流道入口(34)呈圆周均布，且流道入口(34)的数量为3‑6个，水管转接头(28)的数量和流道入口(34)的数量保持一致。所述抛光工具(22)的流道入口(34)呈圆周均布，且流道入口(34)的数量为3‑6个，水管转接头(28)的数量和流道入口(34)的数量保持一致。所述抛光工具(22)的下表面呈内凹型，抛光工具(22)的底面边缘设置有圆角。

9.根据权利要求8所述的一种基于水力空化结构的气‑液‑固三相磨粒流抛光工具，其特征在于：所述工件固定平台包括工件(24)、工件底座(23)、负压底座(25)、橡胶垫圈(35)、内六角螺钉；所述工件底座(23)上表面和下表面铣制有凹槽，上表面的凹槽表面开有多个阵列分布的通孔；所述工件(24)固定于上表面的凹槽中；所述橡胶垫圈(35)嵌套在下凹槽中；所述负压底座(25)和工件底座(23)中间有空腔，负压底座(25)中心开有螺纹孔，负压底座(25)和工件底座(23)通过内六角沉头螺钉(26)连接。