一種磁流變拋光液在線勻化裝置的制造方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型提供了一種磁流變拋光液在線勻化裝置。本實(shí)用新型的裝置中的磁流變拋光液儲(chǔ)存于儲(chǔ)液罐內(nèi)，傳送泵體浸入儲(chǔ)液罐體的拋光液中，正槳葉通過(guò)螺釘連接并安裝固定于傳送泵體底部、反槳葉通過(guò)螺釘連接并安裝固定于傳送泵中部，勻化驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)勻化電機(jī)并帶動(dòng)儲(chǔ)液罐作低速正反轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)攪拌槳葉相對(duì)罐體正反轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)、攪拌勻化磁流變拋光液。本實(shí)用新型能夠?qū)崿F(xiàn)磁流變拋光液各組份勻化，解決磁流變拋光液長(zhǎng)時(shí)間工作沉降問(wèn)題，適用于高、低粘度寬范圍磁流變拋光液的在線勻化，提高磁流變拋光液組份的穩(wěn)定性控制、實(shí)現(xiàn)磁流變拋光液對(duì)光學(xué)元件的高精度和高可靠性拋光。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
一種磁流變拋光液在線勻化裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型屬于光學(xué)元件拋光加工領(lǐng)域，具體涉及一種磁流變拋光液在線勻化裝置。適用于高、低粘度寬范圍磁流變拋光液的在線勻化，提高磁流變拋光液組份的穩(wěn)定性控制、實(shí)現(xiàn)磁流變拋光液對(duì)光學(xué)元件的高精度和高可靠性拋光。
【背景技術(shù)】
[0002]磁流變拋光技術(shù)被譽(yù)為光學(xué)制造界的革命性技術(shù)，它利用磁流變拋光液的可控流變性實(shí)現(xiàn)對(duì)工件材料的精確微量確定性去除，能高效率獲得數(shù)十納米以下高精度型面、納米級(jí)表面質(zhì)量且近無(wú)亞表面缺陷，很好地滿足航天、航空和國(guó)防等領(lǐng)域光學(xué)元件的加工要求。
[0003]目前的磁流變拋光液，在拋光過(guò)程中均有不同程度的沉降現(xiàn)象，尤其是高粘度磁流變拋光液，由于其鐵粉密度大于基液密度、鐵粉微粒間團(tuán)聚等因素，磁流變拋光液未能有效勻化、易出現(xiàn)沉降，從而影響磁流變拋光光學(xué)元件的加工精度和加工質(zhì)量的可靠性。
[0004]美國(guó)QED公司采用蠕動(dòng)栗提供動(dòng)力回收磁流變拋光液、并將之形成射流沖刷儲(chǔ)液罐底部，實(shí)現(xiàn)磁流變拋光液的攪拌勻化，該方法對(duì)蠕動(dòng)栗動(dòng)力要求高、且拋光液勻化不充分。國(guó)防科技大學(xué)公開(kāi)的名稱(chēng)為“可長(zhǎng)時(shí)穩(wěn)定拋光液性能的磁流變拋光液循環(huán)裝置”(公開(kāi)號(hào)CN 101249637A)的專(zhuān)利，采用離心栗栗軸上安裝一個(gè)或一個(gè)以上的攪拌葉片，對(duì)混合罐罐體內(nèi)的磁流變液進(jìn)行高速攪拌勻化，但某些磁流變拋光液在高速攪拌下會(huì)存在剪切稀化現(xiàn)象，影響磁流變拋光液性能及拋光質(zhì)量。重慶儀表材料研究所公開(kāi)的名稱(chēng)為“一種磁流變液電磁攪拌裝置”(授權(quán)公告號(hào)CN 201596488U)的專(zhuān)利，采用電磁控制方式形成旋轉(zhuǎn)(攪拌)電磁場(chǎng)，吸引容器內(nèi)的磁流變液中的導(dǎo)磁物質(zhì)運(yùn)動(dòng)、以防止磁流變液的沉降，或使已經(jīng)沉降的磁流變液恢復(fù)性能。但該裝置由于電磁作用于磁性介質(zhì)而影響其分布均勻性，影響了磁流變液組份的均勻化。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了提高磁流變拋光光學(xué)元件的精度，解決磁流變拋光液沉降問(wèn)題，提高磁流變拋光質(zhì)量的可靠性，本實(shí)用新型提供一種磁流變拋光液在線勻化裝置，能在超過(guò)48小時(shí)長(zhǎng)時(shí)間磁流變拋光工藝過(guò)程中，實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)液罐體內(nèi)包括同層及上下層拋光液的攪拌，勻化磁流變拋光液中的組份。
[0006]本實(shí)用新型通過(guò)如下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn):
[0007]本實(shí)用新型的磁流變拋光液在線勻化裝置，其特點(diǎn)是，所述的在線勻化裝置包括氣缸、傳送栗體、反槳葉、儲(chǔ)液罐、磁流變拋光液、正槳葉、托盤(pán)、勾化電機(jī)、皮帶輪、勾化電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、定時(shí)控制器，其連接關(guān)系是，所述的氣缸與傳送栗體連接并支撐傳送栗體，傳送栗體的底部通過(guò)螺釘連接并緊固正槳葉，傳送栗體的中部外圓壁上通過(guò)螺釘連接并緊固反槳葉。所述的傳送栗置于儲(chǔ)液罐內(nèi)，儲(chǔ)液罐內(nèi)充有磁流變拋光液，傳送栗體浸入儲(chǔ)液罐的磁流變拋光液中。所述的儲(chǔ)液罐置于托盤(pán)上，托盤(pán)的底面中心通過(guò)皮帶輪與勻化電機(jī)連接，勻化電機(jī)還依次與勻化電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、定時(shí)控制器連接。定時(shí)控制器和勻化電機(jī)驅(qū)動(dòng)器控制勻化電機(jī)低速正、反轉(zhuǎn)動(dòng)，正槳葉和反槳葉相對(duì)儲(chǔ)液罐運(yùn)動(dòng)，組合攪拌、勻化磁流變拋光液中的各組份。
[0008]所述的傳送栗體、反槳葉、儲(chǔ)液罐、正槳葉、托盤(pán)同軸心設(shè)置。
[0009]本實(shí)用新型中的傳送栗體固定支撐于氣缸，在傳送栗體底部安裝正槳葉、其中部位置安裝反槳葉;定時(shí)控制器按一定時(shí)間間隔切換控制其工作觸點(diǎn)為常開(kāi)觸點(diǎn)、常閉觸點(diǎn)，通過(guò)勻化驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)勻化電機(jī)正、反轉(zhuǎn)動(dòng)，并通過(guò)皮帶輪驅(qū)動(dòng)儲(chǔ)液罐轉(zhuǎn)動(dòng);儲(chǔ)液罐轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中，正槳葉、反槳葉相對(duì)于儲(chǔ)液罐轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)攪拌儲(chǔ)液罐內(nèi)的磁流變拋光液。
[0010]儲(chǔ)液罐正轉(zhuǎn)時(shí)，正槳葉將儲(chǔ)液罐底部液體形成呈上升流型的渦流、并與反槳葉在儲(chǔ)液罐中上部液體形成呈下降流型的渦流對(duì)沖混合;儲(chǔ)液罐反轉(zhuǎn)時(shí)，正槳葉將儲(chǔ)液罐底部液體形成呈下降流型的渦流、并對(duì)儲(chǔ)液罐底部和罐壁形成沖刷作用而實(shí)現(xiàn)均勻攪拌;正、反轉(zhuǎn)切換時(shí)，儲(chǔ)液罐內(nèi)同層流體換向混合攪拌。實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)液罐內(nèi)磁流變拋光液的充分?jǐn)嚢琛?br>[0011]本實(shí)用新型的有益效果是:勻化電機(jī)低速轉(zhuǎn)動(dòng)儲(chǔ)液罐，使正槳葉和反槳葉組合、低速攪拌磁流變拋光液，避免了高速攪拌導(dǎo)致磁流變拋光液剪切稀化問(wèn)題;正槳葉和反槳葉組合形成反向流型，充分混合攪拌均勻化儲(chǔ)液罐內(nèi)同層和上下各層間的磁流變拋光液、并沖刷儲(chǔ)液罐底部與儲(chǔ)液罐壁，實(shí)現(xiàn)磁流變拋光液各組份的充分勻化、避免沉降，提高磁流變拋光精度和拋光質(zhì)量的可靠性。
【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1為本實(shí)用新型的磁流變拋光液在線勻化裝置的原理圖；
[0013]圖中，1.氣缸2.傳送栗體3.反槳葉4.儲(chǔ)液罐5.磁流變拋光液6.正槳葉
7.托盤(pán)8.勻化電機(jī)9.皮帶輪10.勻化電機(jī)驅(qū)動(dòng)器11.定時(shí)控制器。
【具體實(shí)施方式】
[0014]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作詳細(xì)說(shuō)明。
[0015]實(shí)施例1
[0016]圖1為本實(shí)用新型的磁流變拋光液在線勻化裝置的原理圖。在圖1中，本實(shí)用新型的一種磁流變拋光液在線勻化裝置，包括氣缸1、傳送栗體2、反槳葉3、儲(chǔ)液罐4、磁流變拋光液5、正槳葉6、托盤(pán)7、勻化電機(jī)8、皮帶輪9、勻化電機(jī)驅(qū)動(dòng)器10、定時(shí)控制器11，其連接關(guān)系是，所述的氣缸I與傳送栗體2連接并支撐傳送栗體2，傳送栗體2的底部通過(guò)螺釘連接并緊固正槳葉6，傳送栗體2的中部外圓壁上通過(guò)螺釘連接并緊固反槳葉3。所述的傳送栗2置于儲(chǔ)液罐4內(nèi)，儲(chǔ)液罐4內(nèi)充有磁流變拋光液5，傳送栗體2浸入儲(chǔ)液罐4的磁流變拋光液5中。所述的儲(chǔ)液罐4置于托盤(pán)7上，托盤(pán)7的底面中心通過(guò)皮帶輪9與勻化電機(jī)8連接，勻化電機(jī)8還依次與勻化電機(jī)驅(qū)動(dòng)器10、定時(shí)控制器11連接;定時(shí)控制器11和勻化電機(jī)驅(qū)動(dòng)器10控制勻化電機(jī)8低速正、反轉(zhuǎn)動(dòng)，正槳葉6和反槳葉3相對(duì)儲(chǔ)液罐4運(yùn)動(dòng)，組合攪拌、勻化磁流變拋光液5中的各組份。
[0017]所述的傳送栗體2、反槳葉3、儲(chǔ)液罐4、正槳葉6、托盤(pán)7同軸心設(shè)置。
[0018]本實(shí)用新型中通過(guò)勻化電機(jī)10驅(qū)動(dòng)儲(chǔ)液罐4以一時(shí)間間隔作正反轉(zhuǎn)動(dòng)、正槳葉6和反槳葉3組合相對(duì)儲(chǔ)液罐4旋轉(zhuǎn)，攪拌磁流變拋光液5，實(shí)現(xiàn)磁流變拋光5的各組份均勻分布、防沉降的目的。其具體實(shí)現(xiàn)過(guò)程如下。
[0019]本實(shí)用新型中的定時(shí)控制器11設(shè)置時(shí)間間隔參數(shù)，切換控制其工作觸點(diǎn)為常開(kāi)觸點(diǎn)、常閉觸點(diǎn)；其工作觸點(diǎn)通過(guò)數(shù)字信號(hào)線控制勻化驅(qū)動(dòng)器10的轉(zhuǎn)向開(kāi)關(guān)信號(hào)，并通過(guò)電源線纜和編碼線纜，驅(qū)動(dòng)勻化電機(jī)8以設(shè)定的間隔時(shí)間正、反轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，勻化電機(jī)8的轉(zhuǎn)速為30?90rpm、正反轉(zhuǎn)間隔時(shí)間為15s~60s;勾化電機(jī)8通過(guò)皮帶輪9，帶動(dòng)儲(chǔ)液罐4轉(zhuǎn)動(dòng);傳送栗體2固定并支撐于氣缸I上，氣缸I上升實(shí)現(xiàn)傳送栗體2的抬升，方便從托盤(pán)7上裝、卸儲(chǔ)液罐4，氣缸I下降至最低位將傳送栗體2浸入儲(chǔ)液罐內(nèi)工作位;在傳送栗體2的底部通過(guò)螺釘安裝并緊固正槳葉6，在傳送栗體2的中部外圓壁上通過(guò)螺釘安裝并緊固反槳葉3;儲(chǔ)液罐4正、反轉(zhuǎn)動(dòng)，靜止的正槳葉6和反槳葉3相對(duì)儲(chǔ)液罐4反向運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)磁流變拋光液5的攪拌與勻化，如圖1所示。
[0020]本實(shí)用新型中的勻化電機(jī)8驅(qū)動(dòng)儲(chǔ)液罐4正轉(zhuǎn)時(shí):正槳葉6將儲(chǔ)液罐4底部磁流變拋光液5形成呈上升、向儲(chǔ)液罐4中心匯聚的液流;反槳葉3在儲(chǔ)液罐4中上部磁流變拋光液5形成呈下降、向儲(chǔ)液罐4罐壁圓周方向擴(kuò)散的液流;兩種液流形成非穩(wěn)態(tài)的混合攪拌、兩液流間同時(shí)形成沖擊攪拌，實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)液罐4在各深度方向上磁流變拋光液5相互間攪拌，同時(shí)，液流對(duì)儲(chǔ)液罐4罐壁動(dòng)態(tài)沖刷，避免磁流變拋光液5在儲(chǔ)液罐4罐壁上團(tuán)聚;液流對(duì)儲(chǔ)液罐4底部磁流變拋光液5抬升攪拌，避免磁流變拋光液5在儲(chǔ)液罐4底部沉降。
[0021 ]本實(shí)用新型中的勻化電機(jī)8驅(qū)動(dòng)儲(chǔ)液罐4反轉(zhuǎn)時(shí):正槳葉6將儲(chǔ)液罐4底部磁流變拋光液5形成呈下降、向儲(chǔ)液罐4罐壁圓周方向擴(kuò)散的液流;反槳葉3在儲(chǔ)液罐4中上部磁流變拋光液5形成呈上升、向儲(chǔ)液罐4中心匯聚的液流;兩種液流形成非穩(wěn)態(tài)的混合攪拌；同時(shí)，液流對(duì)儲(chǔ)液罐4罐底及下部罐壁動(dòng)態(tài)沖刷，避免磁流變拋光液5在儲(chǔ)液罐4罐底上沉降、團(tuán)聚。
[0022]勻化電機(jī)8驅(qū)動(dòng)儲(chǔ)液罐4轉(zhuǎn)動(dòng)換向時(shí):正槳葉形成的液流轉(zhuǎn)換、反槳葉形成的液流轉(zhuǎn)換，形成非穩(wěn)態(tài)的流體對(duì)沖攪拌，實(shí)現(xiàn)對(duì)儲(chǔ)液罐4中磁流變拋光液5的攪拌均勻化。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種磁流變拋光液在線勻化裝置，其特征在于:所述的在線勻化裝置包括氣缸(I)、傳送栗體(2 )、反槳葉(3 )、儲(chǔ)液罐(4)、磁流變拋光液(5 )、正槳葉(6 )、托盤(pán)(7 )、勻化電機(jī)(8)、皮帶輪(9)、勻化電機(jī)驅(qū)動(dòng)器(10)、定時(shí)控制器(11)，其連接關(guān)系是，所述的氣缸(I)與傳送栗體(2)連接并支撐傳送栗體(2)，傳送栗體(2)的底部通過(guò)螺釘連接并緊固正槳葉(6)，傳送栗體(2)的中部外圓壁上通過(guò)螺釘連接并緊固反槳葉(3);所述的傳送栗體(2)置于儲(chǔ)液罐(4)內(nèi)，儲(chǔ)液罐(4)內(nèi)充有磁流變拋光液(5)，傳送栗體(2)浸入儲(chǔ)液罐(4)的磁流變拋光液(5)中；所述的儲(chǔ)液罐(4)置于托盤(pán)(7)上，托盤(pán)(7)的底面中心通過(guò)皮帶輪(9)與勻化電機(jī)(8)連接，勻化電機(jī)(8)還依次與勻化電機(jī)驅(qū)動(dòng)器(10)、定時(shí)控制器(11)連接;定時(shí)控制器(11)和勻化電機(jī)驅(qū)動(dòng)器(10)控制勻化電機(jī)(8)低速正、反轉(zhuǎn)動(dòng)，正槳葉(6)和反槳葉(3)相對(duì)儲(chǔ)液罐(4 )運(yùn)動(dòng)，組合攪拌、勻化磁流變拋光液(5 )中的各組份。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁流變拋光液在線勻化裝置，其特征在于:所述的傳送栗體(2)、反槳葉(3)、儲(chǔ)液罐(4)、正槳葉(6)、托盤(pán)(7)同軸心設(shè)置。
【文檔編號(hào)】B01F3/08GK205517302SQ201620272051
【公開(kāi)日】2016年8月31日
【申請(qǐng)日】2016年4月5日
【發(fā)明人】陳華, 黃文 , 羅清, 何建國(guó), 劉坤, 鄭永成, 魚(yú)勝利, 陳東生, 唐小會(huì), 張連新
【申請(qǐng)人】中國(guó)工程物理研究院機(jī)械制造工藝研究所