[發明專利]一種磁流變拋光液在線勻化裝置

有效

• 申請號: 201610204933.1
• 申請日: 2016-04-05
• 公開（公告）號: CN105642143B
• 公開（公告）日: 2017-12-15
• 發明（設計）人: 陳華;黃文;羅清;何建國;劉坤;鄭永成;魚勝利;陳東生;唐小會;張連新
• 申請（專利權）人: 中國工程物理研究院機械制造工藝研究所
• 主分類號: B01F3/08
• 分類號: B01F3/08;B01F9/14
• 代理公司: 中國工程物理研究院專利中心51210
• 代理人: 翟長明,韓志英

技術領域

本發明屬于光學元件拋光加工領域，具體涉及一種磁流變拋光液在線勻化裝置。適用于高、低粘度寬范圍磁流變拋光液的在線勻化，提高磁流變拋光液組份的穩定性控制、實現磁流變拋光液對光學元件的高精度和高可靠性拋光。

背景技術

磁流變拋光技術被譽為光學制造界的革命性技術，它利用磁流變拋光液的可控流變性實現對工件材料的精確微量確定性去除，能高效率獲得數十納米以下高精度型面、納米級表面質量且近無亞表面缺陷，很好地滿足航天、航空和國防等領域光學元件的加工要求。

目前的磁流變拋光液，在拋光過程中均有不同程度的沉降現象，尤其是高粘度磁流變拋光液，由于其鐵粉密度大于基液密度、鐵粉微粒間團聚等因素，磁流變拋光液未能有效勻化、易出現沉降，從而影響磁流變拋光光學元件的加工精度和加工質量的可靠性。

美國QED公司采用蠕動泵提供動力回收磁流變拋光液、并將之形成射流沖刷儲液罐底部，實現磁流變拋光液的攪拌勻化，該方法對蠕動泵動力要求高、且拋光液勻化不充分。國防科技大學公開的名稱為“可長時穩定拋光液性能的磁流變拋光液循環裝置”（公開號CN 101249637A）的專利，采用離心泵泵軸上安裝一個或一個以上的攪拌葉片，對混合罐罐體內的磁流變液進行高速攪拌勻化，但某些磁流變拋光液在高速攪拌下會存在剪切稀化現象，影響磁流變拋光液性能及拋光質量。重慶儀表材料研究所公開的名稱為“一種磁流變液電磁攪拌裝置”（授權公告號CN 201596488U）的專利，采用電磁控制方式形成旋轉（攪拌）電磁場，吸引容器內的磁流變液中的導磁物質運動、以防止磁流變液的沉降，或使已經沉降的磁流變液恢復性能。但該裝置由于電磁作用于磁性介質而影響其分布均勻性，影響了磁流變液組份的均勻化。

發明內容

為了提高磁流變拋光光學元件的精度，解決磁流變拋光液沉降問題，提高磁流變拋光質量的可靠性，本發明提供一種磁流變拋光液在線勻化裝置，能在超過48小時長時間磁流變拋光工藝過程中，實現儲液罐體內包括同層及上下層拋光液的攪拌，勻化磁流變拋光液中的組份。

本發明通過如下技術方案來實現：

本發明的磁流變拋光液在線勻化裝置，其特點是，所述的在線勻化裝置包括氣缸、傳送泵體、反槳葉、儲液罐、磁流變拋光液、正槳葉、托盤、勻化電機、皮帶輪、勻化電機驅動器、定時控制器，其連接關系是，所述的氣缸與傳送泵體連接并支撐傳送泵體，傳送泵體的底部通過螺釘連接并緊固正槳葉，傳送泵體的中部外圓壁上通過螺釘連接并緊固反槳葉。所述的傳送泵體置于儲液罐內，儲液罐內充有磁流變拋光液，傳送泵體浸入儲液罐的磁流變拋光液中。所述的儲液罐置于托盤上，托盤的底面中心通過皮帶輪與勻化電機連接，勻化電機還依次與勻化電機驅動器、定時控制器連接。定時控制器和勻化電機驅動器控制勻化電機低速正、反轉動，正槳葉和反槳葉相對儲液罐運動，組合攪拌、勻化磁流變拋光液中的各組份。

所述的傳送泵體、反槳葉、儲液罐、正槳葉、托盤同軸心設置。

本發明中的傳送泵體固定支撐于氣缸，在傳送泵體底部安裝正槳葉、其中部位置安裝反槳葉；定時控制器按一定時間間隔切換控制其工作觸點為常開觸點、常閉觸點，通過勻化驅動器驅動勻化電機正、反轉動，并通過皮帶輪驅動儲液罐轉動；儲液罐轉動過程中，正槳葉、反槳葉相對于儲液罐轉動，實現攪拌儲液罐內的磁流變拋光液。

儲液罐正轉時，正槳葉將儲液罐底部液體形成呈上升流型的渦流、并與反槳葉在儲液罐中上部液體形成呈下降流型的渦流對沖混合；儲液罐反轉時，正槳葉將儲液罐底部液體形成呈下降流型的渦流、并對儲液罐底部和罐壁形成沖刷作用而實現均勻攪拌；正、反轉切換時，儲液罐內同層流體換向混合攪拌。實現儲液罐內磁流變拋光液的充分攪拌。

本發明的有益效果是：勻化電機低速轉動儲液罐，使正槳葉和反槳葉組合、低速攪拌磁流變拋光液，避免了高速攪拌導致磁流變拋光液剪切稀化問題；正槳葉和反槳葉組合形成反向流型，充分混合攪拌均勻化儲液罐內同層和上下各層間的磁流變拋光液、并沖刷儲液罐底部與儲液罐壁，實現磁流變拋光液各組份的充分勻化、避免沉降，提高磁流變拋光精度和拋光質量的可靠性。

附圖說明

圖1為本發明的磁流變拋光液在線勻化裝置的原理圖；

圖中， 1.氣缸2.傳送泵體3.反槳葉4.儲液罐5.磁流變拋光液6.正槳葉7.托盤8.勻化電機9.皮帶輪10.勻化電機驅動器11.定時控制器。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明作詳細說明。

實施例1