脈沖水射流涂層剝離精整裝備制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及涂層剝離、表面精整和去毛刺裝置，具體地說是一種水射流涂層剝離精整裝備，包括護罩，所述護罩內部設置有收集箱，在收集箱的側面固定設置機器人執(zhí)行機構，噴頭裝置固定于所述機器人執(zhí)行機構動臂前端部，表面設有調壓器的高壓水發(fā)生裝置通過高壓管路與噴頭裝置相連接，所述噴頭裝置上端固定有超聲波換能器，超聲波換能器通過電纜線與超聲波發(fā)生器相連接，超聲波換能器下端連接有高壓水射流噴頭；所述防護罩頂部設置有吸霧器，所述吸霧器的吸霧口對應于噴頭裝置的清洗工位處。采用該精整裝備能高效可靠地去除航空、航天發(fā)動機零件表面的積碳、涂層，并能同時對零件進行清洗及表面精整。
【專利說明】脈沖水射流涂層剝離精整裝備

【技術領域】
[0001]本實用新型涉及涂層剝離、表面精整和去毛刺裝置，具體地說是一種脈沖水射流涂層剝離精整裝備。

【背景技術】
[0002]現(xiàn)階段國內航空、航天領域的噴氣發(fā)動機的葉片、高壓渦輪聯(lián)軸器、火焰筒等零部件的修理中，其積碳、涂層的剝離、去除及清洗主要采用的是車床切削、人工打磨、化學試劑浸泡腐蝕等方法。使用此類工藝剝離清除積碳、涂層的缺點:1.易損傷零件基體，造成零件報廢；2.人工打磨效率低，成本高；3.化學試劑污染環(huán)境、會對操作工人造成傷害。在歐美發(fā)達國家此類零件的涂層剝離去除是用超高壓水射流來實現(xiàn)，水射流的壓力在300MPa以上。這種方法由于壓力過高所以對高壓泵、高壓管件及相關高壓零配件的要求很高，備品備件價格很高；對水的要求非常嚴格，水必須經過軟化過濾才能使用；噴嘴也要求非常堅硬耐磨，噴嘴一般采用寶石或鉆石制作，每個噴嘴的壽命在100—150小時，如此以來使用成本非常昂貴。


【發(fā)明內容】

[0003]本實用新型針對上述問題，提供一種脈沖水射流涂層剝離精整裝備，采用該精整裝備能高效可靠地去除航空、航天發(fā)動機零件表面的積碳、涂層，并能同時對零件進行清洗及表面精整。
[0004]按照本實用新型的技術方案:一種脈沖水射流涂層剝離精整裝備，其特征是:包括護罩，所述護罩內部設置有收集箱，在收集箱的側面固定設置機器人執(zhí)行機構，噴頭裝置固定于所述機器人執(zhí)行機構動臂前端部，表面設有調壓器的高壓水發(fā)生裝置通過高壓管路與噴頭裝置相連接，所述噴頭裝置上端固定有超聲波換能器，超聲波換能器通過電纜線與超聲波發(fā)生器相連接，超聲波換能器下端連接有高壓水射流噴頭；所述防護罩頂部設置有吸霧器，所述吸霧器的吸霧口對應于噴頭裝置的清洗工位處；在所述收集箱頂部對應于噴頭裝置的下方設有工件裝夾平臺；所述工件裝夾平臺下部連接有旋轉軸，所述旋轉軸與伺服電機輸出端相連。
[0005]作為本實用新型的進一步改進，所述噴頭裝置包括超聲波換能器、變幅桿、噴頭體及水射流噴頭，其中所述變幅桿固定于噴頭體的豎直孔中，且變幅桿通過電纜線與超聲波發(fā)生器相連，超聲波換能器固定于噴頭體頂部安裝孔中，且所述超聲波換能器底部抵靠于變幅桿頂端，水射流噴頭固定設置于所述噴頭體下端，所述水射流噴頭內部形成水射流通道，變幅桿下端桿體伸入所述水射流通道內，所述噴頭體上還設有噴頭體進水口、噴頭體高壓水通道，其中所述噴頭體進水口設置于噴頭體上端，噴頭體高壓水通道橫向設置，且所述噴頭體高壓水通道前后兩端分別連通水射流通道、噴頭體進水口。
[0006]作為本實用新型的進一步改進，所述護罩對應于收集箱一側端面固定設有控制開關。
[0007]作為本實用新型的進一步改進，所述高壓水發(fā)生裝置為三柱塞泵，該三柱塞泵的壓力范圍為1Mpa?70Mpa，流量為20L/Min?50L/Min。
[0008]作為本實用新型的進一步改進，所述水射流通道下部呈圓錐形。
[0009]作為本實用新型的進一步改進，所述機器人執(zhí)行機構包括第一軸、第二軸、第三軸、第四軸、第五軸、第六軸，所述第二軸通過其下端的法蘭盤轉動連接于第一軸上，第三軸下端轉動連接于第二軸上端，第五軸通過第四軸轉動連接于第三軸上端，第六軸轉動連接于第五軸前端，噴頭裝置設置于第六軸端部。
[0010]作為本實用新型的進一步改進，所述伺服電機固定于收集箱前端部。
[0011]本實用新型的技術效果在于:采用本實用新型產品去除工件表面積碳、涂層，不產生應力，沒有腐蝕，無重熔層，不改變工件表面狀態(tài)；特別能保證不傷害到零件基體；而且由于本實用新型產品采用了超聲波技術，可在大幅提高水射流能量的同時大幅降低水射流工作壓力，從而有效的提高了加工速度及加工效率、極大地降低了生產成本，并能確保綠色環(huán)保。在其他行業(yè)也有廣泛的應用空間。本實用新型產品提升了特種加工的技術水平，提高了產品的性能，提高和保證了產品的質量，消除了質量隱患。具有成本低、效率高，質量好、節(jié)能減排、綠色環(huán)保，可廣泛用于航空航天、機械加工、汽車工業(yè)、石油化工等金屬或非金屬機加工零件的涂層、積碳、污垢的清洗和表面精整加工中。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1為本實用新型的結構示意圖。
[0013]圖2為本實用新型中的噴頭體結構示意圖。
[0014]圖3為本實用新型中的機器人執(zhí)行機構的結構示意圖。

【具體實施方式】
[0015]下面結合附圖對本實用新型的【具體實施方式】作進一步的說明。
[0016]圖1中，包括高壓水發(fā)生裝置1、調壓器2、高壓管路3、超聲波發(fā)生器4、電纜線5、機器人執(zhí)行機構6、第一軸6-1、第二軸6-2、第三軸6-3、第四軸6-4、第五軸6_5、第六軸6-6、吸霧器7、超聲波換能器8、噴頭裝置9、工件裝夾旋轉平臺10、旋轉軸11、伺服電機12、收集箱13、護罩14、開關控制箱15、水射流通道16、噴頭體17、變幅桿18、水射流噴頭19、噴頭體進水口 20、噴頭體高壓水通道21等。
[0017]如圖1所示，本實用新型是一種脈沖水射流涂層剝離精整裝備，包括護罩14，所述護罩14內部設置有收集箱13，在收集箱13的側面固定設置機器人執(zhí)行機構6，噴頭裝置9固定于所述機器人執(zhí)行機構6動臂前端部，表面設有調壓器2的高壓水發(fā)生裝置I通過高壓管路3與噴頭裝置9相連接，所述噴頭裝置9上端固定有超聲波換能器8，超聲波換能器8通過電纜線5與超聲波發(fā)生器4相連接，超聲波換能器8下端連接有高壓水射流噴頭19 ；所述防護罩14頂部設置有吸霧器7，所述吸霧器7的吸霧口對應于噴頭裝置9的清洗工位處；在所述收集箱13頂部對應于噴頭裝置9的下方設有工件裝夾平臺10 ;所述工件裝夾平臺10下部連接有旋轉軸11，所述旋轉軸11與伺服電機12輸出端相連。
[0018]如圖2所示，所述噴頭裝置9包括超聲波換能器8、變幅桿18、噴頭體17及水射流噴頭19，其中所述變幅桿18固定于噴頭體17的豎直孔中，且變幅桿18通過電纜線5與超聲波發(fā)生器4相連，超聲波換能器8固定于噴頭體17頂部安裝孔中，且所述超聲波換能器8底部抵靠于變幅桿18頂端，水射流噴頭19固定設置于所述噴頭體17下端，所述水射流噴頭19內部形成水射流通道16，變幅桿18下端桿體伸入所述水射流通道16內，所述噴頭體17上還設有噴頭體進水口 20、噴頭體高壓水通道21，其中所述噴頭體進水口 20設置于噴頭體17上端，噴頭體高壓水通道21橫向設置，且所述噴頭體高壓水通道21前后兩端分別連通水射流通道16、噴頭體進水口 20。
[0019]所述護罩14對應于收集箱13 —側端面固定設有控制開關15。
[0020]所述高壓水發(fā)生裝置I為三柱塞泵，該三柱塞泵的壓力范圍為101^&?701^&，流量為 20L/Min ?50L/Min。
[0021]所述水射流通道16下部呈圓錐形，圓錐形的結構設計可以實現(xiàn)對于出水的集中匯聚，進一步增強出水壓力。
[0022]如圖3所不,機器人執(zhí)行機構6包括第一軸6-1、第二軸6-2、第三軸6_3、第四軸6-4、第五軸6-5、第六軸6-6，所述第二軸6-2通過其下端的法蘭盤轉動連接于第一軸6_1上，第三軸6-3下端轉動連接于第二軸6-2上端，第五軸6-5通過第四軸6-4轉動連接于第三軸6-3上端,第六軸6-6轉動連接于第五軸6-5前端,噴頭裝置9設置于第六軸6_6端部；機器人執(zhí)行機構6中的六根軸均可以轉動，這樣就可以實現(xiàn)噴頭裝置9移動位置的多方向、多角度的可調，到達所需加工工件的任意表面位置處，實現(xiàn)對任意形狀的工件進行清洗剝離加工。
[0023]所述伺服電機12固定于收集箱13前端部。
[0024]本實用新型中的超聲波發(fā)生器4為成熟產品，主要作用是把市電轉換成與超聲波換能器8相匹配的高頻交流電信號，驅動超聲波換能器8工作。大功率超聲波電源從轉換效率方面考慮一般采用開關電源的電路形式。
[0025]吸霧器7為市售成熟產品，主要用于解決機床等加工設備，在工作過程中產生油霧、水霧或煙塵顆粒等環(huán)境問題的專業(yè)設備，能提高加工工件精度，延長設備使用壽命，并且能改善工作環(huán)境，保護工作人員身體健康。
[0026]本實用新型的工作過程如下:高壓水發(fā)生裝置I將自來水進行加壓處理，然后根據要處理的工件的材質，將調壓器2的壓力調至所需壓力。高壓管路3將高壓水發(fā)生裝置
I所產生的高壓水依次通過噴頭體17、到達高壓水射流噴頭19中，高壓水經過高壓水射流噴頭19通過機器人第一軸6-1至第六軸6-6的聯(lián)動噴射到待加工的工件表面，同時超聲波發(fā)生器4發(fā)出的超聲波經電纜線5傳遞到超聲波換能器8通過變幅桿18轉化為高頻機械振動在水射流通道16中施加于流經的高壓水射流束，經過高壓水射流噴頭19噴射到待加工的工件表面，以達到剝離清洗的效果。吸霧器7將去工作過程中產生的水霧等排出防護罩14，在具體實踐過程中，吸霧器7通常包括電機及連接于電機輸出軸上的風扇。
【權利要求】
1.一種脈沖水射流涂層剝離精整裝備，其特征是:包括護罩(14)，所述護罩(14)內部設置有收集箱(13)，在收集箱(13)的側面固定設置機器人執(zhí)行機構(6)，噴頭裝置(9)固定于所述機器人執(zhí)行機構(6 )動臂前端部，表面設有調壓器(2 )的高壓水發(fā)生裝置(I)通過高壓管路(3)與噴頭裝置(9)相連接，所述噴頭裝置(9)上端固定有超聲波換能器(8)，超聲波換能器(8 )通過電纜線(5 )與超聲波發(fā)生器(4 )相連接，超聲波換能器(8 )下端連接有高壓水射流噴頭(19);所述護罩(14)頂部設置有吸霧器(7)，所述吸霧器(7)的吸霧口對應于噴頭裝置(9)的清洗工位處；在所述收集箱(13)頂部對應于噴頭裝置(9)的下方設有工件裝夾平臺(10 );所述工件裝夾平臺(10 )下部連接有旋轉軸(11)，所述旋轉軸(11)與伺服電機(12)輸出端相連。
2.按照權利要求1所述的脈沖水射流涂層剝離精整裝備，其特征是:所述噴頭裝置(9)包括超聲波換能器(8)、變幅桿(18)、噴頭體(17)及水射流噴頭(19)，其中所述變幅桿(18)固定于噴頭體(17)的豎直孔中，且變幅桿(18)通過電纜線(5)與超聲波發(fā)生器(4)相連，超聲波換能器(8)固定于噴頭體(17)頂部安裝孔中，且所述超聲波換能器(8)底部抵靠于變幅桿(18)頂端，水射流噴頭(19)固定設置于所述噴頭體(17)下端，所述水射流噴頭(19)內部形成水射流通道(16)，變幅桿(18)下端桿體伸入所述水射流通道(16)內，所述噴頭體(17)上還設有噴頭體進水口(20)、噴頭體高壓水通道(21 )，其中所述噴頭體進水口(20)設置于噴頭體(17)上端，噴頭體高壓水通道(21)橫向設置，且所述噴頭體高壓水通道(21)前后兩端分別連通水射流通道(16 )、噴頭體進水口( 20 )。
3.按照權利要求1所述的脈沖水射流涂層剝離精整裝備，其特征是:所述護罩(14)對應于收集箱(13)—側端面固定設有控制開關(15)。
4.按照權利要求1所述的脈沖水射流涂層剝離精整裝備，其特征是:所述高壓水發(fā)生裝置(I)為三柱塞泵，該三柱塞泵的壓力范圍為1Mpa?70Mpa，流量為20L/Min?50L/Min。
5.按照權利要求2所述的脈沖水射流涂層剝離精整裝備，其特征是:所述水射流通道(16)下部呈圓錐形。
6.按照權利要求1所述的脈沖水射流涂層剝離精整裝備，其特征是:所述機器人執(zhí)行機構(6)包括第一軸(6-1)、第二軸(6-2)、第三軸(6-3)、第四軸(6-4)、第五軸(6-5)、第六軸(6-6 )，所述第二軸(6-2 )通過其下端的法蘭盤轉動連接于第一軸(6-1)上，第三軸(6-3 )下端轉動連接于第二軸(6-2)上端，第五軸(6-5)通過第四軸(6-4)轉動連接于第三軸(6-3)上端,第六軸(6-6)轉動連接于第五軸(6-5)前端，噴頭裝置(9)設置于第六軸(6_6)端部。
7.按照權利要求1所述的脈沖水射流涂層剝離精整裝備，其特征是:所述伺服電機(12)固定于收集箱(13)前端部。
【文檔編號】B08B3/02GK204074588SQ201420487828
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2014年8月27日 優(yōu)先權日:2014年8月27日
【發(fā)明者】任保林, 祁思遠, 張穎強, 李曉文, 王振 申請人:西安遠誠機電科技有限公司