[發明專利]一種窄流道閉式葉輪流道磨粒流拋光專用夾具

無效

• 申請號: 201010607612.9
• 申請日: 2010-12-27
• 公開（公告）號: CN102152244A
• 公開（公告）日: 2011-08-17
• 發明（設計）人: 季田;任志遠
• 申請（專利權）人: 大連工業大學
• 主分類號: B24C3/32
• 分類號: B24C3/32;B24C9/00
• 代理公司: 大連東方專利代理有限責任公司 21212
• 代理人: 李洪福

技術領域

本發明涉及一種離心壓縮機用窄流道閉式葉輪拋光處理的夾具，特別是一種窄流道閉式葉輪流道磨粒流拋光專用夾具。

背景技術

高壓小流量離心壓縮機所用窄流道閉式葉輪流道內部的表面粗糙度會影響到壓縮機的機械效率和流動效率，需要對其進行拋光處理。

理論計算和實測均表明，這種結構的葉輪，其流道內部的表面粗糙度對壓縮機效率影響較大，降低葉輪流道的表面粗糙度是降低功率損失的有效途徑。這是為當前壓縮機界所公認的。如果能將現有的表面粗糙度提高二個等級，則其效率將會提高1％～2％，由于壓縮機是長期連續運轉，這對壓縮機整體性能的影響是非常可觀的，每年節省的運行費用可達170～340萬元，節能效果十分顯著。同時，壓縮機轉子的外觀質量也得到大幅度改善，提高了產品的市場競爭力。窄流道閉式葉輪如附圖1所示，是高壓小流量離心式壓縮機采用的一種結構形式的葉輪，其結構特點是葉輪流道的截面非常小，最小寬度只有3～5mm，且流道是按空氣動力學設計的復雜形狀。而窄流道閉式葉輪由于流道截面面積小，且形狀復雜，它的拋光更是長期困擾壓縮機制造的難題。

磨粒流加工(Abrasive?Flow?Machining，簡稱AFM)，是用由一種聚合物載體和磨料組成的具有流動性的粘彈性材料對工件進行表面拋光和去毛刺的新工藝技術，在國內也稱為擠壓珩磨或磨料流加工。

在磨粒流拋光的加工過程中，夾具是一個非常重要的部分，關系到加工的質量和效率等。磨粒流夾具用于固定工件，并引導磨料到要加工的表面。夾具另外還起密封流道，對不能承受壓緊力的工件承受壓緊力的作用。簡單的工件可能不需要夾具，但對復雜幾何形狀工件的磨粒流加工，夾具是加工成敗的重要因素。夾具設計的正確與否，對磨粒流加工效果有重要影響。

宋桂珍、程建明和李元宗在《模具制造》2009第2期發表了《磨料流加工技術在熱流道模具制造中的應用》的論文，該論文主要論述了熱流道模具中熱流道板上的分流圓形孔道的磨料流拋光。其夾具為拋光圓形孔道所用，其零件形狀和窄流道閉式葉輪差異較大，且孔道形狀也不如葉輪流道復雜。該夾具不能用來對窄流道閉式葉輪流道進行拋光。

發明內容

為解決現有技術存在的上述問題，本發明要設計一種可以有效地降低窄流道閉式葉輪流道的表面粗糙度的窄流道閉式葉輪流道磨粒流拋光專用夾具。

為了實現上述目的，本發明的技術方案如下：一種窄流道閉式葉輪流道磨粒流拋光專用夾具，包括上模體、下模體、浮動鎖、墊托板，上模體和下模體構成一個圓柱型腔，其內徑比葉輪直徑大；所述的墊托板為直徑大小與葉輪直徑相同的圓盤，通過螺釘和墊圈固定在下模體上，墊托板中心孔為倒錐形孔，且與下模體中心孔同心；所述的浮動鎖由上下兩個圓盤和連接兩個圓盤的雙頭螺柱和螺栓組成，穿過墊托板和下模體的中心孔，浮動鎖的上圓盤安裝后位于墊托板的上方，其形狀為錐形，與墊托板的倒錐形中心孔配合；浮動鎖的下圓盤位于下模體外部，其直徑大于下模體中心孔直徑；安裝后的浮動鎖可在墊托板和下模體間運動；葉輪置于墊托板上，上模體中心孔直徑與葉輪入口直徑相同，葉輪通過葉輪入口的外表面與上模體止口定位，由上模體和下模體緊固；所述的上模體和下模體用止口定位，并通過螺栓固定。

與現有技術相比，本發明具有以下有益效果：

1、本發明中的窄流道閉式葉輪磨粒流加工的夾具除了固定葉輪以外，非常重要的一點是要引導磨料經過葉輪流道表面，保持一定壓力，從而對葉輪流道內部進行磨削拋光，同時形成一個循環回路，實現磨料的上下往復流動。

為了使磨料通過葉輪流道，且保持一定的壓力，本發明采用上模體和下模體形成一個封閉的圓柱型腔，將葉輪整個地放入，這樣磨料在上料缸、下料缸和夾具間來回流動，形成一個循環密閉回路，可保持一定的壓力。且根據葉輪的結構設計浮動鎖，避免了磨粒流機床進行上行程時，磨料因反向流過葉輪流道阻力過大而造成夾具或機床的損壞。

2、為了解決窄流道閉式葉輪截面面積小，且形狀復雜的流道內部的拋光問題，本發明提供一種磨粒流加工窄流道閉式葉輪的夾具裝置，可以解決磨粒流拋光窄流道閉式葉輪流道時的磨料流動路徑，使之經過葉輪流道表面，并保持一定壓力，形成循環回路。

3、本發明設計成引導磨料單向流動的形式，簡化了夾具結構，降低了工裝費用。

4、本發明通過往復行程拋光葉輪流道，這種結構使上行程時阻力大大減小，同時夾具的結構也比較簡單。

5、與現有技術相比，采用本發明的葉輪經磨粒流拋光后，葉輪流道的表面粗糙度可降低2-3級。

附圖說明

本發明共有附圖3張，其中：