專利名稱：一種窄流道閉式葉輪流道磨粒流拋光專用夾具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種離心壓縮機(jī)用窄流道閉式葉輪拋光處理的夾具，特別是一種窄流道閉式葉輪流道磨粒流拋光專用夾具。
背景技術(shù)：
高壓小流量離心壓縮機(jī)所用窄流道閉式葉輪流道內(nèi)部的表面粗糙度會(huì)影響到壓縮機(jī)的機(jī)械效率和流動(dòng)效率，需要對(duì)其進(jìn)行拋光處理。理論計(jì)算和實(shí)測(cè)均表明，這種結(jié)構(gòu)的葉輪，其流道內(nèi)部的表面粗糙度對(duì)壓縮機(jī)效率影響較大，降低葉輪流道的表面粗糙度是降低功率損失的有效途徑。這是為當(dāng)前壓縮機(jī)界所公認(rèn)的。如果能將現(xiàn)有的表面粗糙度提高二個(gè)等級(jí)，則其效率將會(huì)提高 2%,由于壓縮機(jī)是長(zhǎng)期連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，這對(duì)壓縮機(jī)整體性能的影響是非常可觀的，每年節(jié)省的運(yùn)行費(fèi)用可達(dá)170 340萬元，節(jié)能效果十分顯著。同時(shí)，壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子的外觀質(zhì)量也得到大幅度改善，提高了產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。窄流道閉式葉輪如附圖1所示，是高壓小流量離心式壓縮機(jī)采用的一種結(jié)構(gòu)形式的葉輪，其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是葉輪流道的截面非常小，最小寬度只有3 5mm，且流道是按空氣動(dòng)力學(xué)設(shè)計(jì)的復(fù)雜形狀。而窄流道閉式葉輪由于流道截面面積小，且形狀復(fù)雜，它的拋光更是長(zhǎng)期困擾壓縮機(jī)制造的難題。磨粒流加工(Abrasive Flow Machining，簡(jiǎn)稱AFM)，是用由一種聚合物載體和磨料組成的具有流動(dòng)性的粘彈性材料對(duì)工件進(jìn)行表面拋光和去毛刺的新工藝技術(shù)，在國(guó)內(nèi)也稱為擠壓珩磨或磨料流加工。在磨粒流拋光的加工過程中，夾具是一個(gè)非常重要的部分，關(guān)系到加工的質(zhì)量和效率等。磨粒流夾具用于固定工件，并引導(dǎo)磨料到要加工的表面。夾具另外還起密封流道， 對(duì)不能承受壓緊力的工件承受壓緊力的作用。簡(jiǎn)單的工件可能不需要夾具，但對(duì)復(fù)雜幾何形狀工件的磨粒流加工，夾具是加工成敗的重要因素。夾具設(shè)計(jì)的正確與否，對(duì)磨粒流加工效果有重要影響。宋桂珍、程建明和李元宗在《模具制造》2009第2期發(fā)表了《磨料流加工技術(shù)在熱流道模具制造中的應(yīng)用》的論文，該論文主要論述了熱流道模具中熱流道板上的分流圓形孔道的磨料流拋光。其夾具為拋光圓形孔道所用，其零件形狀和窄流道閉式葉輪差異較大， 且孔道形狀也不如葉輪流道復(fù)雜。該夾具不能用來對(duì)窄流道閉式葉輪流道進(jìn)行拋光。

發(fā)明內(nèi)容
為解決現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問題，本發(fā)明要設(shè)計(jì)一種可以有效地降低窄流道閉式葉輪流道的表面粗糙度的窄流道閉式葉輪流道磨粒流拋光專用夾具。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下一種窄流道閉式葉輪流道磨粒流拋光專用夾具，包括上模體、下模體、浮動(dòng)鎖、墊托板，上模體和下模體構(gòu)成一個(gè)圓柱型腔，其內(nèi)徑比葉輪直徑大；所述的墊托板為直徑大小與葉輪直徑相同的圓盤，通過螺釘和墊圈固定在下模體上，墊托板中心孔為倒錐形孔，且與下模體中心孔同心；所述的浮動(dòng)鎖由上下兩
3個(gè)圓盤和連接兩個(gè)圓盤的雙頭螺柱和螺栓組成，穿過墊托板和下模體的中心孔，浮動(dòng)鎖的上圓盤安裝后位于墊托板的上方，其形狀為錐形，與墊托板的倒錐形中心孔配合；浮動(dòng)鎖的下圓盤位于下模體外部，其直徑大于下模體中心孔直徑；安裝后的浮動(dòng)鎖可在墊托板和下模體間運(yùn)動(dòng)；葉輪置于墊托板上，上模體中心孔直徑與葉輪入口直徑相同，葉輪通過葉輪入口的外表面與上模體止口定位，由上模體和下模體緊固；所述的上模體和下模體用止口定位，并通過螺栓固定。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果1、本發(fā)明中的窄流道閉式葉輪磨粒流加工的夾具除了固定葉輪以外，非常重要的一點(diǎn)是要引導(dǎo)磨料經(jīng)過葉輪流道表面，保持一定壓力，從而對(duì)葉輪流道內(nèi)部進(jìn)行磨削拋光， 同時(shí)形成一個(gè)循環(huán)回路，實(shí)現(xiàn)磨料的上下往復(fù)流動(dòng)。為了使磨料通過葉輪流道，且保持一定的壓力，本發(fā)明采用上模體和下模體形成一個(gè)封閉的圓柱型腔，將葉輪整個(gè)地放入，這樣磨料在上料缸、下料缸和夾具間來回流動(dòng)， 形成一個(gè)循環(huán)密閉回路，可保持一定的壓力。且根據(jù)葉輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)浮動(dòng)鎖，避免了磨粒流機(jī)床進(jìn)行上行程時(shí)，磨料因反向流過葉輪流道阻力過大而造成夾具或機(jī)床的損壞。2、為了解決窄流道閉式葉輪截面面積小，且形狀復(fù)雜的流道內(nèi)部的拋光問題，本發(fā)明提供一種磨粒流加工窄流道閉式葉輪的夾具裝置，可以解決磨粒流拋光窄流道閉式葉輪流道時(shí)的磨料流動(dòng)路徑，使之經(jīng)過葉輪流道表面，并保持一定壓力，形成循環(huán)回路。3、本發(fā)明設(shè)計(jì)成引導(dǎo)磨料單向流動(dòng)的形式，簡(jiǎn)化了夾具結(jié)構(gòu)，降低了工裝費(fèi)用。4、本發(fā)明通過往復(fù)行程拋光葉輪流道，這種結(jié)構(gòu)使上行程時(shí)阻力大大減小，同時(shí)夾具的結(jié)構(gòu)也比較簡(jiǎn)單。5、與現(xiàn)有技術(shù)相比，采用本發(fā)明的葉輪經(jīng)磨粒流拋光后，葉輪流道的表面粗糙度可降低2-3級(jí)。


本發(fā)明共有附圖3張，其中圖1是窄流道閉式葉輪示意圖。圖2是本發(fā)明在磨料下行狀態(tài)的整體結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是本發(fā)明在磨料上行狀態(tài)的整體結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1、浮動(dòng)鎖，2、下模體，3、墊托板，4、上模體，5、葉輪。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步地描述。如圖2-3所示，一種窄流道閉式葉輪流道磨粒流拋光專用夾具，包括浮動(dòng)鎖1、下模體2、墊托板3和上模體4，上模體4和下模體2構(gòu)成一個(gè)圓柱型腔，其內(nèi)徑比葉輪5直徑大；所述的墊托板3為直徑大小與葉輪5直徑相同的圓盤，通過螺釘和墊圈固定在下模體2上，墊托板3中心孔為倒錐形孔，且與下模體 2中心孔同心；所述的浮動(dòng)鎖1由上下兩個(gè)圓盤和連接兩個(gè)圓盤的雙頭螺柱和螺栓組成，穿過墊托板3和下模體2的中心孔，浮動(dòng)鎖1的上圓盤安裝后位于墊托板3的上方，其形狀為錐形，與墊托板3的倒錐形中心孔配合；浮動(dòng)鎖1的下圓盤位于下模體2外部，其直徑大于下模體2中心孔直徑；安裝后的浮動(dòng)鎖1可在墊托板3和下模體2間運(yùn)動(dòng)；葉輪5置于墊托板3上，上模體4中心孔直徑與葉輪5入口直徑相同，葉輪5通過葉輪5入口的外表面與上模體4止口定位，由上模體4和下模體2緊固；所述的上模體4和下模體2用止口定位，并通過螺栓固定。 本發(fā)明的工作原理如下將葉輪5放于墊托板3上，定位夾緊后將夾具和葉輪5整個(gè)地放置于磨粒流機(jī)床上，磨粒流機(jī)床的上料缸下移，而下料缸上移，從而將裝有葉輪5的夾具夾緊，磨粒流機(jī)床開動(dòng)后磨料開始以一定的壓力在上料缸和下料缸之間來回流動(dòng)，并通過夾具對(duì)葉輪5流道進(jìn)行拋光；當(dāng)磨粒流機(jī)床進(jìn)行下行程時(shí)，磨料由上至下，浮動(dòng)鎖1鎖緊，使磨料經(jīng)過葉輪5流道進(jìn)行研磨拋光，當(dāng)磨粒流機(jī)床進(jìn)行上行程時(shí)，磨料由下至上，這時(shí)浮動(dòng)鎖1打開，磨料大部分直接由中心孔通過到達(dá)上磨料缸，完成一個(gè)行程。
權(quán)利要求
1. 一種窄流道閉式葉輪流道磨粒流拋光專用夾具，包括浮動(dòng)鎖(1)、下模體O)、墊托板⑶和上模體G)，上模體⑷和下模體⑵構(gòu)成一個(gè)圓柱型腔，其內(nèi)徑比葉輪(5)直徑大；所述的墊托板C3)為直徑大小與葉輪( 直徑相同的圓盤，通過螺釘和墊圈固定在下模體(2)上，墊托板(3)中心孔為倒錐形孔，且與下模體O)中心孔同心；所述的浮動(dòng)鎖(1) 由上下兩個(gè)圓盤和連接兩個(gè)圓盤的雙頭螺柱和螺栓組成，穿過墊托板C3)和下模體O)的中心孔，浮動(dòng)鎖(1)的上圓盤安裝后位于墊托板(3)的上方，其形狀為錐形，與墊托板(3) 的倒錐形中心孔配合；浮動(dòng)鎖(1)的下圓盤位于下模體( 外部，其直徑大于下模體(2)中心孔直徑；安裝后的浮動(dòng)鎖⑴可在墊托板⑶和下模體⑵間運(yùn)動(dòng)；葉輪(5)置于墊托板 (3)上，上模體⑷中心孔直徑與葉輪(5)入口直徑相同，葉輪(5)通過葉輪(5)入口的外表面與上模體(4)止口定位，由上模體(4)和下模體( 緊固；所述的上模體(4)和下模體 (2)用止口定位，并通過螺栓固定。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種窄流道閉式葉輪流道磨粒流拋光專用夾具，包括上模體、下模體、浮動(dòng)鎖和墊托板，上模體和下模體構(gòu)成一個(gè)圓柱型腔，其內(nèi)徑比葉輪直徑大；所述的墊托板為直徑大小與葉輪直徑相同的圓盤；所述的浮動(dòng)鎖由上下兩個(gè)圓盤和連接兩個(gè)圓盤的雙頭螺柱和螺栓組成，安裝后的浮動(dòng)鎖可在墊托板和下模體間運(yùn)動(dòng)；葉輪置于墊托板上，由上模體和下模體緊固；所述的上模體和下模體用止口定位，并通過螺栓固定。本發(fā)明中的窄流道閉式葉輪磨粒流加工的夾具除了固定葉輪以外，非常重要的一點(diǎn)是要引導(dǎo)磨料經(jīng)過葉輪流道表面，保持一定壓力，從而對(duì)葉輪流道內(nèi)部進(jìn)行磨削拋光，同時(shí)形成一個(gè)循環(huán)回路，實(shí)現(xiàn)磨料的上下往復(fù)流動(dòng)。
文檔編號(hào)B24C9/00GK102152244SQ20101060761
公開日2011年8月17日 申請(qǐng)日期2010年12月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月27日
發(fā)明者任志遠(yuǎn), 季田 申請(qǐng)人:大連工業(yè)大學(xué)