[發明專利]一種離心泵葉輪復合式旋轉拋光方法

有效

• 申請號: 201611257376.6
• 申請日: 2016-12-30
• 公開（公告）號: CN106695527B
• 公開（公告）日: 2018-08-17
• 發明（設計）人: 周佩劍;吳振興;牟介剛;唐佳新;鄭水華;谷云慶;吳登昊
• 申請（專利權）人: 浙江工業大學
• 主分類號: B24B31/02
• 分類號: B24B31/02;B24B31/12;B24B47/12;B24B47/00
• 代理公司: 杭州斯可睿專利事務所有限公司 33241
• 代理人: 王利強

1.一種離心泵葉輪復合式旋轉拋光方法，其特征在于：所述拋光方法配套的拋光裝置包括底座、框架、筒體、葉輪、傳動軸、穩流器、儲水槽、孔板、底部驅動裝置和頂部驅動裝置，所述底座上安裝所述底部驅動裝置，所述底部驅動裝置的輸出軸與所述傳動軸連接，所述筒體位于工作臺上，所述筒體內安裝葉輪，所述傳動軸穿過工作臺并伸入筒體內，所述傳動軸的上端與葉輪連接，所述葉輪的上部敞口與穩流器的下部出口連通；所述葉輪位于筒體內腔的下側，所述筒體內腔的上側設置儲水槽，所述儲水槽的一圈開有進水孔，所述儲水槽的下方出水口與孔板連接，所述孔板與所述穩流器的上部入口相接，所述筒體的上端開有注水孔，所述筒體的下端開有出水孔，所述筒體的上端與所述頂部驅動裝置的輸出軸聯動，所述工作臺上安裝框架，所述框架上安裝所述頂部驅動裝置；

流體是磨粒流，當葉輪轉動的時候，葉輪周圍和內部的流體會對葉輪表面進行打磨、拋光、去掉毛刺；此時產生的離心力會驅使葉輪內的流體從葉輪出口流出，同時在葉輪進口產生一個低壓區，將流體吸進去；當流體流出葉輪，帶有一定動能的流體會沿著流道向上，進入儲水槽，儲水槽固定在筒體上面，儲水槽下面安裝了一個穩流器，流體流出儲水槽進入穩流器，最后流入葉輪進口，實現一個循環；

控制頂部驅動裝置和底部驅動裝置的運轉，當底部驅動裝置運作一段時間之后，自動停止底部驅動裝置，開啟頂部驅動裝置，運轉一段時間之后再停止頂部驅動裝置電源，以此循環，實現自動控制。

2.如權利要求1所述的一種離心泵葉輪復合式旋轉拋光方法，其特征在于：所述傳動軸包括底部傳動軸和頂部傳動軸，所述底部傳動軸與筒體之間由填料進行密封，所述底部傳動軸的上端與葉輪通過葉輪軸套和葉輪螺母固連；所述葉輪軸套與底部傳動軸通過螺紋連接，螺紋旋向與所述葉輪旋轉方向一致，所述葉輪軸套上開有鍵槽以固連所述葉輪。

3.如權利要求1或2所述的一種離心泵葉輪復合式旋轉拋光方法，其特征在于：所述葉輪的口環間隙為3～5mm，所述口環通過螺釘固連在穩流器出口處與葉輪相配合，所述口環的內徑尺寸為多個；擋板通過螺釘固連在穩流器出口外側，并成一定角度向下傾斜，擋板與葉輪前蓋板之間形成過流通道。

4.如權利要求1或2所述的一種離心泵葉輪復合式旋轉拋光方法，其特征在于：當葉輪工作一段時間之后，將葉輪停下來，然后開啟頂部驅動裝置，帶動筒體勻速轉動；在液體內部任取一單位質量液體A(x，y，z)，A所受質量力為f_x＝ω²x，f_y＝ω²y，f_z＝-g；

液體A的平衡微分方程為：

dP＝ρ(f_xdx+f_ydy+f_zdz) (1)

P—壓力；ρ—液體密度；ω—旋轉角速度

帶入積分得：

式中，r—旋轉半徑，r²＝x²+y²；

假設當筒體旋轉穩定時，液面最低點的高度為H₀，則邊界條件x＝0，y＝0，z＝H₀，P＝P₀，P₀為標準大氣壓，C＝P₀+ρgH₀，則相對壓強：

單位體積液體能量：

單位體積固體顆粒能量：

ρ₀為水的密度；

所用磨粒的密度ρ₁>ρ₀，由公式(7)得，ω、H₀是定值，z越小，r越小，E＇越小，所以，磨粒會沉降到底部中心處，使得葉輪周圍的磨粒的濃度增加；這時候關閉啟頂部驅動裝置，使筒體靜止，開啟與葉輪相連的底部驅動裝置，使葉輪轉動；整個打磨過程中，筒體和葉輪交替轉動，使得葉輪總是能在較大濃度的磨粒流下進行打磨拋光。