[實用新型]一種重力驅動傳送磁流變拋光液的循環裝置

有效

• 申請號: 201720523216.5
• 申請日: 2017-05-12
• 公開（公告）號: CN206855265U
• 公開（公告）日: 2018-01-09
• 發明（設計）人: 陳華;鄭永成;張連新;何建國;陳苓芷;黃文;唐小會;劉坤;李健;陳東生
• 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: B24B57/02
• 分類號: B24B57/02;B24B1/00
• 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

本實用新型屬于光學元件拋光加工領域，具體涉及一種重力驅動傳送磁流變拋光液的循環裝置。在磁流變拋光工藝裝備中，能夠實現磁流變拋光液的穩定性傳送和循環使用。

背景技術

磁流變拋光技術是將電磁學、流體動力學、分析化學等多學科相結合而提出的一種超精密加工方法，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，實現對光學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。

磁流變拋光液循環裝置是實現磁流變拋光技術的重要載體，是構成磁流變拋光工藝裝備的核心單元。美國QED公司商品化的磁流變拋光液循環裝置主要采用離心泵或蠕動泵傳送方式，國內研制的磁流變拋光液循環裝置，如國防科技大學公開的名稱為“多參數高穩定性拋光液循環控制系統及工作方法” 的中國專利（公布號CN105290974A）、名稱為“可長時穩定拋光液性能的磁流變拋光液循環裝置” 的中國專利（公開號CN 101249637A）、中國工程物理研究院公開的名稱為“雙柔性磨頭磁流變拋光裝置” 的中國專利（專利授權號ZL201210144977.1），均采用離心泵傳送方式。在磁流變拋光液循環裝置中，采用離心泵帶動其葉輪高速轉動而傳送拋光液的方式，存在拋光液溫度升高、高速攪拌剪切稀化等現象，影響拋光液長期工作狀態下的性能穩定，進而影響拋光去除精度和效率。采用蠕動泵傳送拋光液的方式，容易產生流量脈動，導致拋光緞帶去除特性的不穩定，進而影響拋光質量。

發明內容

為了解決磁流變拋光過程中拋光液的長時間穩定性傳送和循環可靠工作的問題，提高拋光質量和效率，本實用新型提供一種重力驅動傳送磁流變拋光液的循環裝置，能夠實現磁流變拋光液的穩定性傳送和循環使用，提高磁流變拋光液循環裝置的可靠性和可維護性。

本實用新型通過如下技術方案來實現：

本實用新型的一種重力驅動傳送磁流變拋光液的循環裝置，其特點是，所述的循環裝置包括拋光輪、噴嘴、回收器、拋光輪安裝支架、噴嘴微調器、壓力傳感器、回收泵、控制器、磁流閥、電磁流量計、電磁閥、管接頭、循環系統安裝支架、微量泵、補液罐、攪拌葉輪、儲液罐、攪拌驅動電機、回收管路、蓋板、儲液罐固定座、傳送管路、Z軸溜板和控制器，其中，蓋板上設置有凹凸止口，其連接關系是，所述的Z軸溜板（24）固定在機床的Z軸上，循環系統安裝支架、拋光輪安裝支架分別與Z軸溜板固定連接，用于隨機床的Z軸整體運動。所述的儲液罐通過固定座與循環系統安裝支架固定連接，補液罐、微量泵設置于儲液罐的一側，并分別與循環系統安裝支架固定連接。所述的儲液罐內充有拋光液。所述的蓋板通過凹凸止口固定安裝于儲液罐上端口，用于防止雜物進入儲液罐及拋光液的水分散失。攪拌驅動電機倒置固定于蓋板中心，并與儲液罐內的攪拌葉輪連接，用于旋轉驅動攪拌葉輪以攪拌儲液罐中的拋光液。在蓋板上設置有回收管路的進液口，在儲液罐的錐形底部固定安裝有管接頭。所述的拋光輪安裝支架的上方分別設置有回收泵、噴嘴微調器，在拋光輪安裝支架的下方設置有拋光輪、回收器，噴嘴微調器、拋光輪分別與拋光輪安裝支架固定連接，拋光輪依靠磁場作用將噴嘴噴出的拋光液形成拋光緞帶并循環更新，然后將拋光液傳送至回收器。所述的傳送管路由高到低依次連接管接頭、電磁閥、電磁流量計、磁流閥、壓力傳感器、噴嘴，用于將儲液罐中的拋光液傳送至拋光輪上并形成拋光緞帶。所述的回收管路由低到高依次連接回收器、回收泵、回收管路的進液口，用于將拋光液回收至儲液罐以循環更新拋光液。控制器用于對拋光輪、回收器、電磁閥、磁流閥、電磁流量計、微量泵的測控。控制器控制微量泵補液頻率，將補液罐中的液體泵入儲液罐、調控拋光液的水分保持穩定。電磁流量計實時測量傳送管路的流量值，磁流閥控制傳送管路中拋光液的粘滯阻尼以精確調節流量。

所述的噴嘴微調器中的旋轉連接桿與噴嘴固定連接，噴嘴微調器調整噴嘴的擺角以實現拋光緞帶厚度的調節。

所述的儲液罐、攪拌葉輪和管接頭為同軸設置，通過旋轉攪拌葉輪實現儲液罐中拋光液的攪拌均勻化。

所述的噴嘴與儲液罐之間設置的高度差值設置為0.6米~2.0米。

所述的管接頭采用開口尺寸可調的管接頭，用于粗調傳送管路的流量。