磨粒浓度可控的微纳米气泡增强磨粒空化射流抛光装置
技术特征:
1.一种磨粒浓度可控的微纳米气泡增强磨粒空化射流抛光装置,其特征在于,包括微纳米气泡增强空化射流发生系统、磨粒浓度自动控制系统和混流室,微纳米气泡增强空化射流发生系统与混流室的第一输入端口连通,磨粒浓度自动控制系统与混流室的第二输入端口连通,微纳米气泡增强空化射流发生系统用于生成微纳米气泡增强空化射流,磨粒浓度自动控制系统用于生成预设浓度的磨粒流,混流室的输出端口处设置有待抛光流道工件。
2.根据权利要求1所述的一种磨粒浓度可控的微纳米气泡增强磨粒空化射流抛光装置,其特征在于,所述微纳米气泡增强空化射流发生系统包括微纳米气泡发生器(4)、水箱(5)、液位传感器(6)、增压泵(7)、蓄能器(8)、压力调节阀(9)和第一压力表(10);微纳米气泡发生器(4)与水箱(5)相连,水箱(5)内安装有液位传感器(6),水箱(5)的出水管中沿出水方向依次设置有增压泵(7)、蓄能器(8)、压力调节阀(9)和第一压力表(10),出水管中生成微纳米气泡增强空化射流并流入混流室的第一输入端口。
3.根据权利要求1所述的一种磨粒浓度可控的微纳米气泡增强磨粒空化射流抛光装置,其特征在于,所述磨粒浓度自动控制系统包括隔板驱动组件、隔板(18)、过滤器(19)、光敏传感器(20)、过滤水箱(21)、循环水管(22)、第二球阀(26)、第二压力表(27)、隔膜泵和控制板(28);过滤水箱(21)的中间放置有隔板(18),隔板(18)将过滤水箱(21)内的液体分割为上下两部分,隔板(18)中安装有过滤器(19),隔板驱动组件与隔板(18)相连,隔板驱动组件用于上下移动隔板(18);隔板(18)下的过滤水箱(21)内设置有光敏传感器(20),过滤水箱(21)的下部分液体中包含磨粒,下部分液体通过循环水管(22)和第一隔膜泵(23)进行自循环,下部分液体通过第二隔膜泵(25)、第二球阀(26)和第二压力表(27)生成磨粒流并流入混流室的第二输入端口,隔板驱动组件与控制板(28)相连。
4.根据权利要求1所述的一种磨粒浓度可控的微纳米气泡增强磨粒空化射流抛光装置,其特征在于,所述微纳米气泡增强磨粒空化射流抛光装置还包括承载水箱(11)、第一球阀(13)、三通阀(14)和主出水管(15);混流室和待抛光流道工件均放置于承载水箱(11)内,承载水箱(11)的主出水管(15)中沿出水方向依次安装有第一球阀(13)和三通阀(14),三通阀(14)与磨粒浓度自动控制系统连通。
5.根据权利要求1所述的一种磨粒浓度可控的微纳米气泡增强磨粒空化射流抛光装置,其特征在于,所述混流室(12)包括空化射流管道(12-2)、磨粒流管道(12-3)、混流室主体(12-4)、空化射流喷嘴(12-5)、混流板密封垫(12-6)、混流板(12-7)和连接件;混流室主体(12-4)中开设有空化射流管道(12-2)和磨粒流管道(12-3),空化射流管道(12-2)与磨粒流管道(12-3)内外同轴布置并且空化射流管道(12-2)与磨粒流管道(12-3)互不连通,磨粒流管道(12-3)的上部通过连接管道与磨粒浓度自动控制系统连通,空化射流管道(12-2)的输入口与微纳米气泡增强空化射流发生系统连通;空化射流管道(12-2)的输出口处的混流室主体(12-4)中安装有空化射流喷嘴(12-5),空化射流喷嘴(12-5)下方的混流室主体(12-4)处固定安装有混流板(12-7),混流板(12-7)与混流室主体(12-4)之间安装有混流板密封垫(12-6),空化射流喷嘴(12-5)的下表面和混流板(12-7)的上表面之间间隔布置,空化射流喷嘴(12-5)的下表面设置为台阶状,混流板(12-7)的上表面也设置为台阶状,使得空化射流喷嘴(12-5)的下表面与混流板(12-7)的上表面之间形成三条流道,磨粒流管道(12-3)内的磨粒流首先流到混流板(12-7)上,接着依次经过空化射流喷嘴(12-5)和混流板(12-7)之间的三条流道后再与微纳米气泡增强空化射流混合形成微纳米气泡增强磨粒空化射流,混流板(12-7)的中部开设有喷出流道,微纳米气泡增强磨粒空化射流从混流板(12-7)的喷出流道喷出,待抛光流道工件通过连接件安装在混流板(12-7)或者混流室主体(12-4)下。
6.根据权利要求5所述的一种磨粒浓度可控的微纳米气泡增强磨粒空化射流抛光装置,其特征在于,所述空化射流喷嘴(12-5)的下表面与混流板(12-7)的上表面之间形成三条流道的流道宽度均为0.1mm-3mm。
7.根据权利要求5所述的一种磨粒浓度可控的微纳米气泡增强磨粒空化射流抛光装置,其特征在于,所述连接件包括螺纹连接板密封垫(12-8)、螺纹连接板(12-9)和螺栓(12-10),待抛光流道工件通过螺纹连接板密封垫(12-8)、螺纹连接板(12-9)和螺栓(12-10)与混流板(12-7)或者混流室主体(12-4)密封连接。
8.根据权利要求3所述的一种磨粒浓度可控的微纳米气泡增强磨粒空化射流抛光装置,其特征在于,所述磨粒为固体磨粒,具体为碳化硅颗粒或二氧化硅颗粒,粒径尺寸15μm-150μm。
9.根据权利要求3所述的一种磨粒浓度可控的微纳米气泡增强磨粒空化射流抛光装置,其特征在于,所述磨粒浓度自动控制系统中,隔板(18)的移动范围0-400mm,相对应磨粒浓度变化范围0.5%-5%。
技术总结
本发明公开了一种磨粒浓度可控的微纳米气泡增强磨粒空化射流抛光装置。本发明中,将纳米气泡作为气核,可以增强流道内部的空化,通过使用微纳米气泡水提升空化气泡的数量提高生产效率,产生高浓度空化气泡的磨粒空化射流对流道工件进行抛光;接着,使用控制板通过自动调节水箱容积来控制系统的磨粒浓度,从而生成浓度可控的磨粒;以及通过“T”型的混匀结构解决了固液混合中高压空化射流向磨粒流倒流的问题,从而可以更有效地对流道工件进行抛光,可应用于工业生产领域。
技术研发人员:祝毅,张天宇,林方烨
受保护的技术使用者:浙江大学
技术研发日:
技术公布日:2024/12/2
技术研发人员:祝毅,张天宇,林方烨
技术所有人:浙江大学
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