[發(fā)明專(zhuān)利]一種激光誘導(dǎo)空泡強(qiáng)化泵閥芯的裝置和方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610418500.6
• 申請(qǐng)日: 2016-06-15
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN106086319B
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-02-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 何浩;任旭東;袁壽其;佟艷群;周睿
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 江蘇大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): C21D1/09
• 分類(lèi)號(hào): C21D1/09
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

1.一種激光誘導(dǎo)空泡強(qiáng)化泵閥芯的裝置，包括激光發(fā)生系統(tǒng)、水槽（3）、三維移動(dòng)平臺(tái)（5）和液體泵（11），所述激光發(fā)生系統(tǒng)位于所述水槽（3）的上方，所述水槽（3）位于所述三維移動(dòng)平臺(tái)（5）上，所述液體泵（11）用來(lái)向所述水槽（3）內(nèi)循環(huán)輸入液體；其特征在于，所述水槽（3）內(nèi)設(shè)有第一步進(jìn)電機(jī)（4），所述第一步進(jìn)電機(jī)（4）輸出端連接有支座（26），所述支座（26）上對(duì)稱(chēng)設(shè)有第二步進(jìn)電機(jī)（19）和第三步進(jìn)電機(jī)（20），所述第二步進(jìn)電機(jī)（19）和所述第三步進(jìn)電機(jī)（20）上分別安裝有閥芯工件（7）；所述第二步進(jìn)電機(jī)（19）和所述第三步進(jìn)電機(jī)（20）的輸出端安裝有固定螺栓（23），所述閥芯工件（7）穿過(guò)所述固定螺栓（23）后，通過(guò)彈簧墊圈（21）和螺母（22）進(jìn)行固定；所述第一步進(jìn)電機(jī)（4）、所述第二步進(jìn)電機(jī)（19）和所述第三步進(jìn)電機(jī)（20）均與控制驅(qū)動(dòng)器（17）連接，所述三維移動(dòng)平臺(tái)（5）與數(shù)字控制器（2）連接，所述控制驅(qū)動(dòng)器（17）、所述液體泵（11）、所述激光控制器（18）和所述數(shù)字控制器（2）均與計(jì)算機(jī)（1）連接。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種激光誘導(dǎo)空泡強(qiáng)化泵閥芯的裝置，其特征在于，所述激光發(fā)生系統(tǒng)依次由激光控制器（18）、激光激光器（16）、擴(kuò)束鏡（14）、全反鏡（13）和聚焦透鏡（12）連接而成。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種激光誘導(dǎo)空泡強(qiáng)化泵閥芯的裝置，其特征在于，所述水槽（3）上端通過(guò)進(jìn)水管（10）與所述液體泵（11）連接，所述水槽（3）下端通過(guò)出水管（9）與液體箱（8）連接。

4.一種激光誘導(dǎo)空泡強(qiáng)化泵閥芯的方法，包括如下步驟：

步驟一：將兩個(gè)閥芯工件（7）分別安裝在第二步進(jìn)電機(jī)（19）和第三步進(jìn)電機(jī)（20）輸出端的固定螺栓（23）上，并用彈簧墊圈（21）和螺母（22）分別進(jìn)行固定；

步驟二：打開(kāi)液體泵（11），使液體進(jìn)入水槽（3）并漫過(guò)閥芯工件（7），調(diào)節(jié)液體泵（11）流量，保持水槽（3）中液體的容量；

步驟三：打開(kāi)激光發(fā)生系統(tǒng)并調(diào)節(jié)三維移動(dòng)平臺(tái)（5），使得激光發(fā)生系統(tǒng)發(fā)出的激光聚焦點(diǎn)位于其中一個(gè)閥芯工件表面上方的液體中，誘導(dǎo)產(chǎn)生空泡（6）開(kāi)始進(jìn)行強(qiáng)化加工處理；

步驟四：當(dāng)其中一個(gè)閥芯工件加工完成時(shí)，第一步進(jìn)電機(jī)（4）旋轉(zhuǎn)180°，使另外一個(gè)閥芯工件進(jìn)入正確的工位繼續(xù)進(jìn)行強(qiáng)化加工，直至兩個(gè)閥芯工件均完成強(qiáng)化處理。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種激光誘導(dǎo)空泡強(qiáng)化泵閥芯的方法，其特征在于，步驟一中，安裝兩個(gè)閥芯工件之前，先清洗閥芯工件，并擦拭干凈，在兩個(gè)閥芯工件外圈粘貼一層黑色膠帶；步驟四中，兩個(gè)閥芯工件完成強(qiáng)化處理后，取出閥芯工件，清除表面黑膠帶并將其擦拭干凈。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種激光誘導(dǎo)空泡強(qiáng)化泵閥芯的方法，其特征在于，所述第二步進(jìn)電機(jī)（19）和所述第三步進(jìn)電機(jī)（20）基本步距角均為1.8°/步，當(dāng)?shù)诙竭M(jìn)電機(jī)（19）或第三步進(jìn)電機(jī)（20）旋轉(zhuǎn)一周后，三維移動(dòng)平臺(tái)5向水平方向平移一段距離，直至完成一個(gè)閥芯工件所有表面的加工。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種激光誘導(dǎo)空泡強(qiáng)化泵閥芯的方法，其特征在于，步驟三中，激光聚焦點(diǎn)位于閥芯工件表面上方1.5mm處；三維移動(dòng)平臺(tái)（5）向水平方向平移2mm。

8.根據(jù)權(quán)利要求4或5或6或7所述的一種激光誘導(dǎo)空泡強(qiáng)化泵閥芯的方法，其特征在于，激光發(fā)生系統(tǒng)的激光能量100mJ～2J，波長(zhǎng)1064nm，脈寬10ns，光斑直徑2mm，沖擊頻率5Hz。