專利名稱：細(xì)長(zhǎng)彎管內(nèi)表面拋光頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種細(xì)長(zhǎng)彎管內(nèi)表面拋光頭，配合使用拋光液，對(duì)諸如發(fā)動(dòng)機(jī)排氣管 等細(xì)長(zhǎng)彎管內(nèi)表面進(jìn)行拋光加工，屬于超精密機(jī)械加工技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
如果發(fā)動(dòng)機(jī)排氣管內(nèi)表面粗糙，會(huì)因粘附油污而發(fā)生阻塞，氣流出現(xiàn)強(qiáng)烈振蕩，伴 有很大的壓力波動(dòng)和噪聲，進(jìn)而引發(fā)發(fā)動(dòng)機(jī)工作不平穩(wěn)，功率下降，燃燒不充分，排氣冒黑 煙，廢氣排放量增加，耗油增加，一方面污染環(huán)境，另一方面浪費(fèi)能源。如果電纜穿線管內(nèi)表 面粗糙，會(huì)導(dǎo)致穿入的電纜外皮劃傷，造成漏電、短路。不論是發(fā)動(dòng)機(jī)排氣管還是電纜穿線 管，在形狀方面都屬于長(zhǎng)徑比較大的細(xì)長(zhǎng)彎管。現(xiàn)有提高彎管內(nèi)表面光潔度的技術(shù)有高壓 水射流拋光、磨料水射流拋光、磨粒流拋光等。不過高壓水射流拋光和磨料水射流拋光較難 實(shí)現(xiàn)均勻拋光，存在加工盲點(diǎn)；磨粒流拋光因機(jī)床加工范圍所限，僅適合于較短及長(zhǎng)徑比較 小的管件，不適用較長(zhǎng)及長(zhǎng)徑比較大的彎管內(nèi)表面拋光。

發(fā)明內(nèi)容
彎管尤其細(xì)長(zhǎng)彎管內(nèi)表面的光整加工是超精密機(jī)械加工技術(shù)領(lǐng)域中一個(gè)有待解 決的技術(shù)問題，為了實(shí)現(xiàn)較長(zhǎng)及長(zhǎng)徑比較大的彎管內(nèi)表面光整加工，我們發(fā)明了一種細(xì)長(zhǎng) 彎管內(nèi)表面拋光頭。本發(fā)明之拋光頭其結(jié)構(gòu)特征見圖1所示，牽引部1是一個(gè)小于二分之一的球冠， 轉(zhuǎn)向部2是一個(gè)大于二分之一的球冠，二者對(duì)接構(gòu)成一個(gè)球籠，球籠內(nèi)部為球頭腔3 ；前旋 轉(zhuǎn)拉環(huán)4安裝在牽引部1球冠頂部；轉(zhuǎn)向部2球冠頂部有一個(gè)彎折孔5 ；球頭6為球體，位 于球頭腔3中，與轉(zhuǎn)軸7 —端連接；轉(zhuǎn)軸7另一端自彎折孔5伸出，后旋轉(zhuǎn)拉環(huán)8與該端連 接；包絡(luò)球9內(nèi)表面為小于二分之一的球面，其曲率半徑與球籠外表面球面曲率半徑相等； 葉輪10內(nèi)部呈放射狀分布若干個(gè)漸開狀導(dǎo)液通道11，另見圖2、圖3所示，每個(gè)導(dǎo)液通道11 的一個(gè)端口位于葉輪10的軸向小端，另一個(gè)端口位于葉輪10的徑向邊緣；包絡(luò)球9與葉輪 10連接，二者中心具有軸線同一、孔徑相同的軸孔，該軸孔與轉(zhuǎn)軸7配合；包絡(luò)球9內(nèi)表面 與球籠外表面間隙配合。本發(fā)明其技術(shù)效果在于，用系在前旋轉(zhuǎn)拉環(huán)4上的繩索如鋼絲柔性線將拋光頭拉 入待加工的細(xì)長(zhǎng)彎管中，同時(shí)拉緊系在后旋轉(zhuǎn)拉環(huán)8上的鋼絲柔性線，實(shí)現(xiàn)拋光頭在彎管 內(nèi)的前移與定位。拋光液高速射入彎管內(nèi)，射向葉輪10軸向小端，進(jìn)入各導(dǎo)液通道11，沖擊 葉輪10高速旋轉(zhuǎn)，同時(shí)，拋光液的流向也從軸向轉(zhuǎn)為徑向，自導(dǎo)液通道11位于葉輪10徑向 邊緣的端口噴射，擊打、沖刷彎管內(nèi)表面，進(jìn)行拋光加工，拋光均勻，不存在盲點(diǎn)。同時(shí)通過 所述鋼絲柔性線控制拋光頭在彎管內(nèi)移動(dòng)，遇到轉(zhuǎn)彎處，在系在前旋轉(zhuǎn)拉環(huán)4上的鋼絲柔 性線的拉動(dòng)下，球籠轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)角度，或者說轉(zhuǎn)軸7在彎折孔5內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)角度，繼續(xù)拉動(dòng)包 絡(luò)球9、葉輪10前行，實(shí)現(xiàn)彎管內(nèi)表面的拋光加工。本發(fā)明之拋光頭另一種工作狀態(tài)為，拋 光液充滿彎管，通過系在后旋轉(zhuǎn)拉環(huán)8上的鋼絲柔性線將拋光頭自彎管一端拉入待加工的細(xì)長(zhǎng)彎管中，并高速將拋光頭拉向彎管另一端，拋光液反向沖擊葉輪10軸向小端，經(jīng)各導(dǎo) 液通道11自導(dǎo)液通道11位于葉輪10徑向邊緣的端口噴射，擊打、沖刷彎管內(nèi)表面，同時(shí)葉 輪高速旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)拋光加工。之后通過系在前旋轉(zhuǎn)拉環(huán)4上的鋼絲柔性線將拋光頭拉回，重 復(fù)上述過程。不論哪種狀態(tài)，本發(fā)明都能夠?qū)崿F(xiàn)細(xì)長(zhǎng)彎管內(nèi)表面的光整超精密拋光加工，如果 彎管較長(zhǎng)，加長(zhǎng)牽拉前旋轉(zhuǎn)拉環(huán)4及后旋轉(zhuǎn)拉環(huán)8的繩索長(zhǎng)度即可。并且該拋光頭結(jié)構(gòu)簡(jiǎn) 單、造價(jià)低。


圖1是本發(fā)明之細(xì)長(zhǎng)彎管內(nèi)表面拋光頭的裝配圖，該圖兼作為摘要附圖。圖2是本發(fā)明之細(xì)長(zhǎng)彎管內(nèi)表面拋光頭中的葉輪主視圖。圖3是本發(fā)明之細(xì)長(zhǎng)彎管內(nèi)表面拋光頭 中的葉輪左視圖。圖4是本發(fā)明之細(xì)長(zhǎng)彎管內(nèi)表面拋光頭中的前旋轉(zhuǎn)拉環(huán)或者后旋轉(zhuǎn)拉環(huán) 主視圖。圖5是本發(fā)明之細(xì)長(zhǎng)彎管內(nèi)表面拋光頭中的前旋轉(zhuǎn)拉環(huán)或者后旋轉(zhuǎn)拉環(huán)左視圖。
具體實(shí)施例方式下面具體說明本發(fā)明之細(xì)長(zhǎng)彎管內(nèi)表面拋光頭結(jié)構(gòu)特征，見圖1所示，牽引部1是 一個(gè)小于二分之一的球冠，轉(zhuǎn)向部2是一個(gè)大于二分之一的球冠，二者對(duì)接構(gòu)成一個(gè)球籠， 用螺釘12將牽引部1和轉(zhuǎn)向部2聯(lián)接在一起。球籠內(nèi)部為球頭腔3，球頭腔3形狀為球體 或者多面體，后者容易加工。前旋轉(zhuǎn)拉環(huán)4安裝在牽引部1球冠頂部，通過前螺蓋13實(shí)現(xiàn)這 種安裝。轉(zhuǎn)向部2球冠頂部有一個(gè)彎折孔5。球頭6為球體，位于球頭腔3中，與轉(zhuǎn)軸7 — 端連接；轉(zhuǎn)軸7另一端自彎折孔5伸出，后旋轉(zhuǎn)拉環(huán)8與該端連接，通過后螺蓋14實(shí)現(xiàn)這種 安裝。前旋轉(zhuǎn)拉環(huán)4和后旋轉(zhuǎn)拉環(huán)8是兩個(gè)相同的零件，見圖4、圖5所示。包絡(luò)球9內(nèi)表 面為小于二分之一的球面，其曲率半徑與球籠外表面球面曲率半徑相等。葉輪10內(nèi)部呈放 射狀分布若干個(gè)漸開狀導(dǎo)液通道11，另見圖2、圖3所示；每個(gè)導(dǎo)液通道11的一個(gè)端口位于 葉輪10的軸向小端，另一個(gè)端口位于葉輪10的徑向邊緣。包絡(luò)球9與葉輪10螺紋連接，二 者中心具有軸線同一、孔徑相同的軸孔，該軸孔與轉(zhuǎn)軸7配合。采用軸向定位機(jī)構(gòu)將包絡(luò)球 9與葉輪10定位于轉(zhuǎn)軸7上，例如采用墊圈15和定位螺母16，與此相適應(yīng)，轉(zhuǎn)軸7連接后 旋轉(zhuǎn)拉環(huán)8的一端直徑小于轉(zhuǎn)軸7軸體，并加工有外螺紋，墊圈15套于其上并落向葉輪10 軸孔端面，定位螺母16旋于其上。包絡(luò)球9內(nèi)表面與球籠外表面間隙配合。包絡(luò)球9的徑 向輪廓尺寸為拋光頭的徑向輪廓尺寸。該尺寸應(yīng)當(dāng)小于待加工細(xì)長(zhǎng)彎管內(nèi)徑，在拋光頭與 彎管內(nèi)表面之留有間隙，以使拋光頭能夠在彎管內(nèi)順暢移動(dòng)和轉(zhuǎn)彎。例如對(duì)于彎管內(nèi)徑為 sφ 40mm、長(zhǎng)度為5m以上的細(xì)長(zhǎng)彎管來說，拋光頭的徑向輪廓尺寸應(yīng)當(dāng)設(shè)計(jì)為φ 35 38mm， 對(duì)應(yīng)的拋光頭軸向輪廓尺寸即前旋轉(zhuǎn)拉環(huán)4與后后旋轉(zhuǎn)拉環(huán)8環(huán)頂之間的距離為58 60m 葉輪10外徑為φ 30mm。
權(quán)利要求
一種細(xì)長(zhǎng)彎管內(nèi)表面拋光頭，其特征在于，牽引部(1)是一個(gè)小于二分之一的球冠，轉(zhuǎn)向部(2)是一個(gè)大于二分之一的球冠，二者對(duì)接構(gòu)成一個(gè)球籠，球籠內(nèi)部為球頭腔(3)；前旋轉(zhuǎn)拉環(huán)(4)安裝在牽引部(1)球冠頂部；轉(zhuǎn)向部(2)球冠頂部有一個(gè)彎折孔(5)；球頭(6)為球體，位于球頭腔(3)中，與轉(zhuǎn)軸(7)一端連接；轉(zhuǎn)軸(7)另一端自彎折孔(5)伸出，后旋轉(zhuǎn)拉環(huán)(8)與該端連接；包絡(luò)球(9)內(nèi)表面為小于二分之一的球面，其曲率半徑與球籠外表面球面曲率半徑相等；葉輪(10)內(nèi)部呈放射狀分布若干個(gè)漸開狀導(dǎo)液通道(11)，每個(gè)導(dǎo)液通道(11)的一個(gè)端口位于葉輪(10)的軸向小端，另一個(gè)端口位于葉輪(10)的徑向邊緣；包絡(luò)球(9)與葉輪(10)連接，二者中心具有軸線同一、孔徑相同的軸孔，該軸孔與轉(zhuǎn)軸(7)配合；包絡(luò)球(9)內(nèi)表面與球籠外表面間隙配合。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的拋光頭，其特征在于，球頭腔(3)形狀為球體或者多面體。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的拋光頭，其特征在于，前旋轉(zhuǎn)拉環(huán)4和后旋轉(zhuǎn)拉環(huán)8是兩個(gè)相 同的零件。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的拋光頭，其特征在于，采用軸向定位機(jī)構(gòu)將包絡(luò)球(9)與葉輪 (10)定位于轉(zhuǎn)軸(7)上。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的拋光頭，其特征在于，所述定位機(jī)構(gòu)為，轉(zhuǎn)軸(7)連接后旋轉(zhuǎn) 拉環(huán)(8)的一端直徑小于轉(zhuǎn)軸(7)軸體，并加工有外螺紋，墊圈(15)套于其上并落向葉輪 (10)軸孔端面，定位螺母(16)旋于其上。
全文摘要
細(xì)長(zhǎng)彎管內(nèi)表面拋光頭屬于超精密機(jī)械加工技術(shù)領(lǐng)域?，F(xiàn)有技術(shù)較難實(shí)現(xiàn)均勻拋光；僅適合于較短及長(zhǎng)徑比較小的管件。本發(fā)明其牽引部是一個(gè)小于二分之一的球冠，轉(zhuǎn)向部是一個(gè)大于二分之一的球冠，二者對(duì)接構(gòu)成一個(gè)球籠，球籠內(nèi)部為球頭腔；前旋轉(zhuǎn)拉環(huán)安裝在牽引部球冠頂部；轉(zhuǎn)向部球冠頂部有一個(gè)彎折孔；球頭為球體，位于球頭腔中，與轉(zhuǎn)軸一端連接；轉(zhuǎn)軸另一端自彎折孔伸出，后旋轉(zhuǎn)拉環(huán)與該端連接；包絡(luò)球內(nèi)表面為小于二分之一的球面，其曲率半徑與球籠外表面球面曲率半徑相等；葉輪內(nèi)部呈放射狀分布若干個(gè)漸開狀導(dǎo)液通道，每個(gè)導(dǎo)液通道的一個(gè)端口位于葉輪的軸向小端，另一個(gè)端口位于葉輪的徑向邊緣；包絡(luò)球與葉輪連接，二者中心具有軸線同一、孔徑相同的軸孔，該軸孔與轉(zhuǎn)軸配合；包絡(luò)球內(nèi)表面與球籠外表面間隙配合。
文檔編號(hào)B24B29/04GK101829963SQ20101017609
公開日2010年9月15日 申請(qǐng)日期2010年5月19日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月19日
發(fā)明者劉薇娜, 張樹仁, 張耀娟, 李俊燁, 楊立峰, 趙偉宏 申請(qǐng)人:長(zhǎng)春理工大學(xué)