[实用新型]一种重力驱动传送磁流变抛光液的循环装置

说明书

技术领域

本实用新型属于光学元件抛光加工领域，具体涉及一种重力驱动传送磁流变抛光液的循环装置。在磁流变抛光工艺装备中，能够实现磁流变抛光液的稳定性传送和循环使用。

背景技术

磁流变抛光技术是将电磁学、流体动力学、分析化学等多学科相结合而提出的一种超精密加工方法，被誉为光学制造界的革命性技术，它利用磁流变抛光液的可控流变性，实现对光学材料的精确微量确定性去除，能高效率获得数十纳米以下高精度型面、纳米级表面质量且近无亚表面缺陷，很好地满足航天、航空和国防等领域光学元件的加工要求。

磁流变抛光液循环装置是实现磁流变抛光技术的重要载体，是构成磁流变抛光工艺装备的核心单元。美国QED公司商品化的磁流变抛光液循环装置主要采用离心泵或蠕动泵传送方式，国内研制的磁流变抛光液循环装置，如国防科技大学公开的名称为“多参数高稳定性抛光液循环控制系统及工作方法” 的中国专利（公布号CN105290974A）、名称为“可长时稳定抛光液性能的磁流变抛光液循环装置” 的中国专利（公开号CN 101249637A）、中国工程物理研究院公开的名称为“双柔性磨头磁流变抛光装置” 的中国专利（专利授权号ZL201210144977.1），均采用离心泵传送方式。在磁流变抛光液循环装置中，采用离心泵带动其叶轮高速转动而传送抛光液的方式，存在抛光液温度升高、高速搅拌剪切稀化等现象，影响抛光液长期工作状态下的性能稳定，进而影响抛光去除精度和效率。采用蠕动泵传送抛光液的方式，容易产生流量脉动，导致抛光缎带去除特性的不稳定，进而影响抛光质量。

发明内容

为了解决磁流变抛光过程中抛光液的长时间稳定性传送和循环可靠工作的问题，提高抛光质量和效率，本实用新型提供一种重力驱动传送磁流变抛光液的循环装置，能够实现磁流变抛光液的稳定性传送和循环使用，提高磁流变抛光液循环装置的可靠性和可维护性。

本实用新型通过如下技术方案来实现：

本实用新型的一种重力驱动传送磁流变抛光液的循环装置，其特点是，所述的循环装置包括抛光轮、喷嘴、回收器、抛光轮安装支架、喷嘴微调器、压力传感器、回收泵、控制器、磁流阀、电磁流量计、电磁阀、管接头、循环系统安装支架、微量泵、补液罐、搅拌叶轮、储液罐、搅拌驱动电机、回收管路、盖板、储液罐固定座、传送管路、Z轴溜板和控制器，其中，盖板上设置有凹凸止口，其连接关系是，所述的Z轴溜板（24）固定在机床的Z轴上，循环系统安装支架、抛光轮安装支架分别与Z轴溜板固定连接，用于随机床的Z轴整体运动。所述的储液罐通过固定座与循环系统安装支架固定连接，补液罐、微量泵设置于储液罐的一侧，并分别与循环系统安装支架固定连接。所述的储液罐内充有抛光液。所述的盖板通过凹凸止口固定安装于储液罐上端口，用于防止杂物进入储液罐及抛光液的水分散失。搅拌驱动电机倒置固定于盖板中心，并与储液罐内的搅拌叶轮连接，用于旋转驱动搅拌叶轮以搅拌储液罐中的抛光液。在盖板上设置有回收管路的进液口，在储液罐的锥形底部固定安装有管接头。所述的抛光轮安装支架的上方分别设置有回收泵、喷嘴微调器，在抛光轮安装支架的下方设置有抛光轮、回收器，喷嘴微调器、抛光轮分别与抛光轮安装支架固定连接，抛光轮依靠磁场作用将喷嘴喷出的抛光液形成抛光缎带并循环更新，然后将抛光液传送至回收器。所述的传送管路由高到低依次连接管接头、电磁阀、电磁流量计、磁流阀、压力传感器、喷嘴，用于将储液罐中的抛光液传送至抛光轮上并形成抛光缎带。所述的回收管路由低到高依次连接回收器、回收泵、回收管路的进液口，用于将抛光液回收至储液罐以循环更新抛光液。控制器用于对抛光轮、回收器、电磁阀、磁流阀、电磁流量计、微量泵的测控。控制器控制微量泵补液频率，将补液罐中的液体泵入储液罐、调控抛光液的水分保持稳定。电磁流量计实时测量传送管路的流量值，磁流阀控制传送管路中抛光液的粘滞阻尼以精确调节流量。

所述的喷嘴微调器中的旋转连接杆与喷嘴固定连接，喷嘴微调器调整喷嘴的摆角以实现抛光缎带厚度的调节。

所述的储液罐、搅拌叶轮和管接头为同轴设置，通过旋转搅拌叶轮实现储液罐中抛光液的搅拌均匀化。

所述的喷嘴与储液罐之间设置的高度差值设置为0.6米~2.0米。

所述的管接头采用开口尺寸可调的管接头，用于粗调传送管路的流量。