[發(fā)明專利]一種基于空化射流的深孔濕式噴丸清理裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202111594584.6
• 申請(qǐng)日: 2021-12-24
• 公開（公告）號(hào): CN114367925A
• 公開（公告）日: 2022-04-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄭世念;左蕊;張浩
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 金馬工業(yè)集團(tuán)股份有限公司
• 主分類號(hào): B24C1/08
• 分類號(hào): B24C1/08;B24C3/00;B24C7/00;B24C9/00
• 代理公司: 日照朝一專利代理事務(wù)所(普通合伙) 37350
• 代理人: 慕朝利

本發(fā)明公開了一種基于空化射流的深孔濕式噴丸清理裝置，包括噴丸管，噴丸管的出口端設(shè)有收縮擴(kuò)張段，噴丸管的前端連接有彈丸供給管，噴丸管內(nèi)通過有水流，水流經(jīng)過彈丸供給管與噴丸管的接口處時(shí)，將彈丸帶入水流中，經(jīng)過收縮擴(kuò)張段的空化后射出。本發(fā)明的有益效果是：專門為腔型鍛件的內(nèi)腔表面拋丸清理而設(shè)計(jì)，通過拋丸和空化射流的共同作用，在去除鍛件表面的氧化皮、毛刺等雜物效果好，解決了盲孔內(nèi)噴丸，彈丸在盲孔內(nèi)不易排出的問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于鍛件內(nèi)深孔表面清理領(lǐng)域技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于空化射流的深孔濕式噴丸清理裝置。

背景技術(shù)

拋丸清理機(jī)是鍛造廠清理車間的主要設(shè)備，用于鍛件的外表面處理，去除鍛件表面的氧化皮、毛刺等雜物，效果較好。

但在實(shí)際使用當(dāng)中也存在一定的局限性，如遇到腔型鍛件（深通孔、盲孔等）時(shí)，普通拋丸機(jī)的清理效果就很差，鍛件盲孔之所以清理困難，主要因是當(dāng)彈丸被拋入鍛件內(nèi)腔，由于鍛件內(nèi)腔是盲孔，彈丸排出困難，有一部分停留在內(nèi)腔，隨著拋丸機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)，鍛件內(nèi)腔聚集的彈丸越來越多，覆蓋在鍛件內(nèi)腔，后拋到的彈丸拋射到內(nèi)腔中聚集的彈丸上面，這樣就造成鍛件內(nèi)腔清理不全，而滯留在深孔內(nèi)的彈丸還需要后續(xù)人工處理，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，工序繁瑣，且造成噴丸中彈丸的流失，進(jìn)一步增加了噴丸清理的加工成本。

因此，清理鍛件內(nèi)孔，尤其是深孔的內(nèi)部清理，如何解決彈丸在深孔內(nèi)堆積，且實(shí)現(xiàn)高效快速的清理鍛件深孔內(nèi)的表面的氧化皮、毛刺等雜物，成為迫切需要解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)是：解決彈丸在深孔內(nèi)堆積，且實(shí)現(xiàn)高效快速的清理鍛件深孔內(nèi)的表面的氧化皮、毛刺等雜物。

為了是想上述目標(biāo)，本發(fā)明提供一種基于空化射流的深孔濕式噴丸清理裝置。

本發(fā)明所采用的具體技術(shù)方案為：

一種基于空化射流的深孔濕式噴丸清理裝置，包括噴丸管，噴丸管的出口端設(shè)有收縮擴(kuò)張段，噴丸管的前端連接有彈丸供給管，噴丸管內(nèi)通過有水流，水流經(jīng)過彈丸供給管與噴丸管的接口處時(shí)，將彈丸帶入水流中，經(jīng)過收縮擴(kuò)張段的空化后射出；

噴丸管的出口端與鍛件的深孔相對(duì)，鍛件固定在吊架上鍛件的深孔朝下，噴丸管設(shè)于吊架下方。

空化射流是將空化作用引入水射流技術(shù)中而形成的新技術(shù)，通過控制壓力、流速等參數(shù)使水流束經(jīng)過空化噴嘴時(shí)產(chǎn)生大量的空化泡，利用空化泡在材料表面的狹小區(qū)域內(nèi)潰滅產(chǎn)生高達(dá)140～170 MPa的微射流沖擊，達(dá)到清理鍛件內(nèi)孔表面附著物的目的。

空化是由于液流系統(tǒng)的局部低壓（低于相應(yīng)溫度下該液體的飽和蒸氣壓）使液體蒸發(fā)而形成的空化泡（即氣核，半徑一般在20 μm以下）爆發(fā)性生長(zhǎng)的描述。假設(shè)收縮段上下游壓力分別為P1和P2，收縮段壓力為Pc，水流速度為Vc，當(dāng)Pc降至當(dāng)?shù)氐乃柡驼羝麎毫v，即Pc≤Pv 時(shí)，在收縮段內(nèi)局部低壓區(qū)將產(chǎn)生空化，空化泡在收縮截面的邊界層內(nèi)孕育并形成，在低壓區(qū)內(nèi)獲得成長(zhǎng)。可見，空化的實(shí)質(zhì)即是流體在動(dòng)力和熱力的聯(lián)合作用下，液體介質(zhì)局部的液～氣相變過程。

空化數(shù)是用于判斷空化是否發(fā)生的無量綱臨界參數(shù)。壓力和流速是空化發(fā)生的主要影響因素，在高圍壓的淹沒空化射流下，空化數(shù)的計(jì)算式可以簡(jiǎn)化表示為下游壓力與噴嘴總壓差的商：σ＝P2/(P1－P2)。當(dāng)σ≤1時(shí)，可以產(chǎn)生空化作用；當(dāng)σ≤0.5 時(shí)，可以產(chǎn)生穩(wěn)定的空化射流。

當(dāng)水在高速流動(dòng)中局部絕對(duì)壓力降至當(dāng)?shù)販囟认碌娘柡驼羝麎簳r(shí)，溶解在水中的空氣釋放出來，形成許多微小的空化泡，空化泡潰滅引起強(qiáng)大的微射流沖擊。空化射流就是人為地使水射流束中產(chǎn)生高密度空化泡，利用大量的空化泡在物體表面局部微小區(qū)域潰滅產(chǎn)生的強(qiáng)大微射流沖擊力而達(dá)到清理鍛件內(nèi)孔表面附著物的目的。