[发明专利]超声空化耦合水力空化高效分散磁流变抛光液循环装置

权利要求书

1.一种超声空化耦合水力空化高效分散磁流变抛光液循环装置，包括水力空化罐、超声振动系统、磁流变抛光系统和泵传输系统；

所述水力空化罐包括三段式罐体(1)以及设置在三段式罐体(1)罐口的罐盖(2)；

所述三段式罐体(1)包括具有罐口的左侧段(1.1)、中间段(1.2)和具有罐底的右侧段(1.3)，左侧段(1.1)和右侧段(1.3)均为等直径筒状通道，中间段(1.2)为曲线状通道，由收缩段、喉部和扩散段组成；

其特征在于，所述曲线状通道沿轴线为流线型，曲线段函数选择余弦函数；以喉部中心点为原点建立坐标，所述中间段(1.2)的曲线段函数为

，

其中，D为水力空化罐等直径筒状通道内壁直径，d为喉部最小内径，D/d选择5~9；λ为超声波在磁流变抛光液(100)中传播的波长；x为通道轴线的轴向坐标，0≤x≤nλ，n为大于或等于1的正整数，y为与x对应的通道半径；

所述超声振动系统包括振动杆(3)、变幅杆(4)、压电换能器(5)和超声波发生器(6)；

所述振动杆(3)设置在三段式罐体(1)的中轴线上；

所述变幅杆(4)密封穿过三段式罐体(1)的罐底，前端和振动杆(3)的尾端连接，尾端和所述压电换能器(5)的前端连接；

所述压电换能器(5)的电极片和所述超声波发生器(6)通过导线相连；

所述磁流变抛光系统包括用于放置磁流变抛光液(100)和待抛光零件的抛光槽(7)以及控制磁流变抛光液(100)流变特性的磁场发生装置(8)；

所述泵传输系统包括注液泵(9)、抽液泵(10)、两根注液管和两根抽液管；

所述注液泵(9)通过注液管一(9.1)与三段式罐体(1)的左侧段(1.1)连接，通过抽液管一(9.2)和抛光槽(7)连接；

所述抽液泵(10)通过抽液管二(10.1)与三段式罐体(1)的右侧段(1.3)连接，通过注液管二(10.2)和抛光槽(7)连接。

2.根据权利要求1所述的超声空化耦合水力空化高效分散磁流变抛光液循环装置，其特征在于，所述三段式罐体(1)左侧段(1.1)的上端开有注液槽；

所述注液槽上设置有与注液管一(9.1)连接的注液管接头(11)。

3.根据权利要求1或2所述的超声空化耦合水力空化高效分散磁流变抛光液循环装置，其特征在于，所述三段式罐体(1)右侧段(1.3)的下端开有出液槽；

所述出液槽上设置有抽液管接头(12)；

所述抽液管接头(12)上安装有外接喷嘴(13)；

所述外接喷嘴(13) 与抽液管二(10.1)连接。

4.根据权利要求3所述的超声空化耦合水力空化高效分散磁流变抛光液循环装置，所述外接喷嘴(13)选择文丘里管喷嘴。

5.根据权利要求1所述的超声空化耦合水力空化高效分散磁流变抛光液循环装置，其特征在于，所述振动杆(3)上套有若干卡箍连杆(14)；

所述卡箍连杆(14)包括用于套设在振动杆(3)上的卡箍部以及设置在所述卡箍部周向面上的杆部；

与变幅杆(4)相邻的卡箍连杆(14)的中心与变幅杆(4)前端之间的距离为半个超声纵波波长；

相邻两个所述卡箍连杆(14)的中心距均为半个超声纵波波长的整数倍。

6.根据权利要求5所述的超声空化耦合水力空化高效分散磁流变抛光液循环装置，其特征在于，所述卡箍连杆(14)由两个半卡箍连杆通过螺栓连接而成。

7.根据权利要求1所述的超声空化耦合水力空化高效分散磁流变抛光液循环装置，其特征在于，所述三段式罐体(1)的罐底位于变幅杆(4)的振动节点位置。

8.根据权利要求1或7所述的超声空化耦合水力空化高效分散磁流变抛光液循环装置，其特征在于，所述三段式罐体(1)的罐底为通过螺栓连接在右侧段(1.3)端口上的法兰盘(15)。

9.根据权利要求1所述的超声空化耦合水力空化高效分散磁流变抛光液循环装置，其特征在于，所述三段式罐体(1)的外壁设置有支架座(16)；和/或

所述磁流变抛光系统还包括支撑抛光槽(7)和磁场发生装置(8)的支架底座(17)。