一种离心泵叶轮复合式旋转抛光方法技术

一种离心泵叶轮复合式旋转抛光方法，所述抛光方法配套的抛光装置包括底座、支架、筒体、叶轮、传动轴、稳流器、储水槽、孔板、底部驱动装置和顶部驱动装置，控制顶部驱动装置和底部驱动装置的运转，当底部驱动装置运作一段时间之后，自动停止底部驱动装置，开启顶部驱动装置，运转一段时间之后再停止顶部驱动装置电源，以此循环，实现自动控制。本发明专利技术提供一种装置结构简化、体积较小、抛光效率较高、成本较低的离心泵叶轮复合式旋转抛光方法。

Centrifugal pump impeller composite rotary polishing method

An impeller of a centrifugal pump composite rotary polishing method, polishing apparatus supporting said polishing method comprises a base, frame, cylinder, impeller, shaft, regulator, water storage tank, bottom plate, top driving device and driving device, control device and the bottom of the top drive driving device operation, when the bottom driving device operation for a period of time, automatically stop at the bottom of the driving device, open top drive, running after a period of time and then stop the top drive power, this cycle, to achieve automatic control. The invention provides a composite rotary polishing method of a centrifugal pump impeller with simple structure, small volume, high polishing efficiency and low cost.

【技术实现步骤摘要】
一种离心泵叶轮复合式旋转抛光方法
本专利技术涉及离心泵叶轮旋转抛光方法，尤其是一种离心泵叶轮复合式旋转抛光方法。
技术介绍
目前，国内大部分离心泵叶轮仍采用传统的砂型铸造工艺，叶轮表面通常较为粗糙。而叶轮作为离心泵的核心部件，其粗糙度对机组的性能有较大的影响。降低叶轮表面的粗糙度对减小叶轮内的水力损失，提高机组效率具有重大作用。为提高过流部件表面的质量等级，需要对叶轮进行抛光。采用传统手工工艺对叶轮进行打磨抛光时，由于叶片是三维扭曲的曲面，力度及方向不易控制，对钳工操作技能要求较高，抛光效率也较低。特别是对于流道较窄的闭式叶轮，手工抛光难度非常大。磨粒流加工是利用携带的粘弹性基体介质(研磨介质)在一定压力下反复摩擦加工表面而达到抛光作用的特种加工。磨粒流加工中磨料的化学性质不活跃而且无腐蚀性，零件材料是通过磨削方式被去除，工件表面的切削力低，经过研磨以后，表面基本不会留有应力。磨粒流去除材料非常干净，工件表面有瑕疵的地方，不会留下其他的杂质来填平，不同材质的工件可以使用同一磨料来加工，从一个工件上去除的材料，不会黏附或者镶嵌在其它的表面上。但是，现有的离心泵叶轮抛光方法，需要磨粒搅拌设备，管路连接也较多，装置结构复杂、体积较大、成本较高。
技术实现思路
为了克服已有离心泵叶轮抛光方法的装置结构复杂、体积较大、抛光效率较低、成本较高的不足，本专利技术提供一种装置结构简化、体积较小、抛光效率较高、成本较低的离心泵叶轮复合式旋转抛光方法。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种离心泵叶轮复合式旋转抛光方法，所述抛光方法配套的抛光装置包括包括底座、框架、筒体、叶轮、稳流器、储水槽、孔板、底部驱动装置和顶部驱动装置，所述底座上安装所述底部驱动装置，所述底部驱动装置的输出轴与所述底部传动轴连接，所述筒体位于工作台上，所述筒体内安装叶轮，所述传动轴穿过工作台并伸入筒体内；所述叶轮的上部进口与稳流器的下部出口连通；所述叶轮位于筒体内腔的下侧；所述筒体内腔的上侧设置储水槽，所述储水槽的一圈开有进水孔，所述储水槽的下方出水口与孔板连接，所述孔板与所述稳流器的上部入口相接，所述筒体的上端开有注水孔，所述筒体的下端开有出水孔，所述筒体的上端与所述顶部驱动装置的输出轴联动，所述工作台上安装框架，所述框架上安装所述顶部驱动装置；流体是磨粒流，当叶轮转动的时候，叶轮周围和内部的流体会对叶轮表面进行打磨、抛光、去掉毛刺；此时产生的离心力会驱使叶轮内的流体从叶轮出口流出，同时在叶轮进口产生一个低压区，将流体吸进去，叶轮口环间隙为3～5mm，以避免口环间隙过小，颗粒对叶轮口环处过度抛光，发生磨蚀；当流体流出叶轮，带有一定动能的流体会沿着流道向上，进入储水槽，储水槽固定在筒体上面，储水槽下面安装了一个稳流器，流体流出储水槽进入稳流器，最后流入叶轮进口，实现一个循环；控制顶部驱动装置和底部驱动装置的运转，当底部驱动装置运转一段时间之后，自动停止底部驱动装置，开启顶部驱动装置，运转一段时间之后再停止顶部驱动装置电源，以此循环，实现自动控制。进一步，所述传动轴包括底部传动轴和顶部传动轴，所述底部传动轴与筒体之间由填料进行密封，所述底部传动轴的上端与叶轮通过叶轮轴套和叶轮螺母固连；所述叶轮轴套的作用是通过更换相应叶轮轴套，以便于不同孔径尺寸的叶轮与底部传动轴连，所述叶轮轴套与底部传动轴通过螺纹连接，螺纹旋向与所述叶轮旋转方向一致以避免松动，所述叶轮轴套上开有键槽以固连所述叶轮。再进一步，所述叶轮口环间隙为3～5mm，以避免口环间隙过小，颗粒对叶轮口环处过度抛光，发生磨蚀；所述口环通过螺钉固连在稳流器出口处，与叶轮相配合，所述口环的内径尺寸为多个，且可根据不同叶轮尺寸更换相应尺寸的口环，以保证叶轮口环间隙为3～5mm；所述挡板通过螺钉固连在稳流器出口外侧，并成一定角度向下倾斜，以避免磨粒停留在挡板上侧，挡板与叶轮前盖板之间形成过流通道。更进一步，当叶轮工作一段时间之后，将叶轮停下来，然后开启顶部驱动装置，带动筒体匀速转动；在液体内部任取一单位质量液体A(x，y，z)，A所受质量力为fx＝ω2x，fy＝ω2y，fz＝-g；液体A的平衡微分方程为：dP＝ρ(fxdx+fydy+fzdz)(1)P—压力；ρ—液体密度；ω—旋转角速度带入积分得：式中，r—旋转半径，r2＝x2+y2。假设当筒体旋转稳定时，液面最低点的高度为H0，则边界条件x＝0，y＝0，z＝H0，P＝P0，P0为标准大气压，C＝P0+ρgH0，则相对压强：单位体积液体能量：单位体积固体颗粒能量：ρ0—水的密度；所用磨粒的密度ρ1>ρ0，由公式(7)得，ω、H0是定值，z越小，r越小，E＇越小，所以，磨粒会沉降到底部中心处，使得叶轮周围的磨粒的浓度增加；这时候关闭启顶部驱动装置，使筒体静止，开启与叶轮相连的底部驱动装置，使叶轮转动；整个打磨过程中，筒体和叶轮交替转动，使得叶轮总是能在较大浓度的磨粒流下进行打磨抛光。再进一步，所述筒体的转动速度和时间的关系由下面的公式所得：d—沉降颗粒直径；ρ1—沉降颗粒密度；ρ0—溶剂液体的密度；η—溶剂液体黏度。沉降系数是指：在离心法时，大分子沉降速度的量度，等于每单位离心场的速度；沉降系数用s表示，s×1013＝S,S为斯维德伯格单位；沉降时间是指颗粒从样品液面完全沉降到离心管底所需的时间，沉降时间决定于颗粒的沉降速度和沉降距离。t1—沉降时间；s—颗粒的沉降系数；ω—转子角速度；r1,r2—旋转轴中心到样品液面和转筒底的距离。更进一步，叶轮转动时，正传和反转交替转动，叶轮的转动角速度和时间的关系遵循以下公式：ω—叶轮转动的最大速度；t2—叶轮转动时间；y—叶轮转动的速度。所述叶轮通过与泵轴相配套的不同旋向的螺母进行紧固，防止叶轮反转而造成叶轮松动。所述叶轮的上部进口空套在稳流器的下部出口的内腔。本专利技术的有益效果主要表现在1、本专利技术提供了一种离心泵叶轮复合式旋转抛光方法，装置内可实现自循环，节约打磨抛光成本，降低人力物力。2、本专利技术采用了筒体转动使颗粒沉降的方法，使叶轮周围的颗粒浓度增大，简单高效。且筒体的转动时间(颗粒沉降的时间)可以根据筒体的转动速度来确定，节省了抛光时间。3、本专利技术通过电源控制器控制转筒和叶轮的旋转切换，更加方便。4、本专利技术叶轮采用正反交替旋转的方式进行旋转，且正反的转动时间和速度可控制，使叶轮打磨效果更加好。附图说明图1是离心泵叶轮复合式旋转抛光装置示意图图2是支架示意图具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步描述。参照图1和图2，一种离心泵叶轮复合式旋转抛光方法，所述抛光方法配套的抛光装置包括底座1、框架6、筒体7、叶轮21、叶轮轴套23、底部传动轴25、顶部传动轴11、稳流器16、挡板17、口环18、储水槽14、孔板15、底部驱动装置2和顶部驱动装置9，所述底座1上安装所述底部驱动装置2，所述底部驱动装置2的输出轴与所述底部传动轴25连接，所述筒体7位于工作台5上，所述筒体7内安装叶轮21，所述传动轴25穿过工作台并伸入筒体7内，所述传动轴25的上端与叶轮21通过叶轮轴套23和叶轮螺母19(20)固连；所述叶轮轴套23与传动轴25通过螺纹连接，螺纹旋向与叶轮21旋转方向一致以避免松动，所述叶轮轴套23上开有键槽以固本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种离心泵叶轮复合式旋转抛光方法，其特征在于：所述抛光方法配套的抛光装置包括底座、框架、筒体、叶轮、传动轴、稳流器、储水槽、孔板、底部驱动装置和顶部驱动装置，所述底座上安装所述底部驱动装置，所述底部驱动装置的输出轴与所述传动轴连接，所述筒体位于工作台上，所述筒体内安装叶轮，所述传动轴穿过工作台并伸入筒体内，所述传动轴的上端与叶轮连接，所述叶轮的上部敞口与稳流器的下部出口连通；所述叶轮位于筒体内腔的下侧，所述筒体内腔的上侧设置储水槽，所述储水槽的一圈开有进水孔，所述储水槽的下方出水口与孔板连接，所述孔板与所述稳流器的上部入口相接，所述筒体的上端开有注水孔，所述筒体的下端开有出水孔，所述筒体的上端与所述顶部驱动装置的输出轴联动，所述工作台上安装框架，所述框架上安装所述顶部驱动装置；流体是磨粒流，当叶轮转动的时候，叶轮周围和内部的流体会对叶轮表面进行打磨、抛光、去掉毛刺；此时产生的离心力会驱使叶轮内的流体从叶轮出口流出，同时在叶轮进口产生一个低压区，将流体吸进去；当流体流出叶轮，带有一定动能的流体会沿着流道向上，进入储水槽，储水槽固定在筒体上面，储水槽下面安装了一个稳流器，流体流出储水槽进入稳流器，最后流入叶轮进口，实现一个循环；控制顶部驱动装置和底部驱动装置的运转，当底部驱动装置运作一段时间之后，自动停止底部驱动装置，开启顶部驱动装置，运转一段时间之后再停止顶部驱动装置电源，以此循环，实现自动控制。...

【技术特征摘要】
1.一种离心泵叶轮复合式旋转抛光方法，其特征在于：所述抛光方法配套的抛光装置包括底座、框架、筒体、叶轮、传动轴、稳流器、储水槽、孔板、底部驱动装置和顶部驱动装置，所述底座上安装所述底部驱动装置，所述底部驱动装置的输出轴与所述传动轴连接，所述筒体位于工作台上，所述筒体内安装叶轮，所述传动轴穿过工作台并伸入筒体内，所述传动轴的上端与叶轮连接，所述叶轮的上部敞口与稳流器的下部出口连通；所述叶轮位于筒体内腔的下侧，所述筒体内腔的上侧设置储水槽，所述储水槽的一圈开有进水孔，所述储水槽的下方出水口与孔板连接，所述孔板与所述稳流器的上部入口相接，所述筒体的上端开有注水孔，所述筒体的下端开有出水孔，所述筒体的上端与所述顶部驱动装置的输出轴联动，所述工作台上安装框架，所述框架上安装所述顶部驱动装置；流体是磨粒流，当叶轮转动的时候，叶轮周围和内部的流体会对叶轮表面进行打磨、抛光、去掉毛刺；此时产生的离心力会驱使叶轮内的流体从叶轮出口流出，同时在叶轮进口产生一个低压区，将流体吸进去；当流体流出叶轮，带有一定动能的流体会沿着流道向上，进入储水槽，储水槽固定在筒体上面，储水槽下面安装了一个稳流器，流体流出储水槽进入稳流器，最后流入叶轮进口，实现一个循环；控制顶部驱动装置和底部驱动装置的运转，当底部驱动装置运作一段时间之后，自动停止底部驱动装置，开启顶部驱动装置，运转一段时间之后再停止顶部驱动装置电源，以此循环，实现自动控制。2.如权利要求1所述的一种离心泵叶轮复合式旋转抛光方法，其特征在于：所述传动轴包括底部传动轴和顶部传动轴，所述底部传动轴与筒体之间由填料进行密封，所述底部传动轴的上端与叶轮通过叶轮轴套和叶轮螺母固连；所述叶轮轴套与底部传动轴通过螺纹连接，螺纹旋向与所述叶轮旋转方向一致，所述叶轮轴套上开有键槽以固连所述叶轮。3.如权利要求1或2所述的一种离心泵叶轮复合式旋转抛光方法，其特征在于：所述叶轮的口环间隙为3～5mm，所述口环通过螺钉固连在稳流器出口处与叶轮相配合，所述口环的内径尺寸为多个；所述挡板通过螺钉固连在稳流器出口外侧，并成一定角度向下倾斜，挡板与叶轮前盖板之间形成过流通道。4.如权利要求1或2所述的一种离心泵叶轮复合式旋转抛光方法，其特征在于：当叶轮工作一段时间之后，将叶轮停下来，然后开启顶部驱动装置，带动筒体匀速转动；在液体内部任取一单位质量液体A(x，y，z)，A所受质量力为fx＝ω2x，fy＝ω2y，fz＝-g；液体A的平衡微分方程为：dP＝ρ(fxdx+fydy+fzdz)(1)P—压力；ρ—液体密度；ω—旋转角速度带入积分得：式中，r—旋转半径，r2...

【专利技术属性】
技术研发人员：周佩剑，吴振兴，牟介刚，唐佳新，郑水华，谷云庆，吴登昊，
申请(专利权)人：浙江工业大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33