大曲率不规则弯管弯折处内壁磁研磨抛光装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及磁力研磨技术领域，具体涉及一种大曲率不规则弯管弯折处内壁磁研磨抛光装置。包括电磁铁、辅助磁链、皮带、以及磁性磨料；多个电磁铁依次并排固定在皮带上，皮带以螺旋的方式缠绕在不规则弯管弯折处外表面；辅助磁链为多个径向磁极串联而成的柔性磁链，辅助磁链放置于弯管内部，位于折弯处，磁性磨料包裹在辅助磁链外部。本实用新型专利技术提出交叉电磁极耦合研磨磁路轨迹方法，形成螺旋交叉磁场，不仅能够大幅度降低空间弯管磨削加工成本，而且还能有效解决大曲率不规则弯管弯折处内壁抛光问题，提高研磨质量。

Magnetically abrasive polishing device for inner wall of bend of large curvature irregular elbow

The utility model relates to the technical field of magnetic abrasion, in particular to a magnetic abrasive polishing device for the inner wall of a bend part of a large curvature irregular bend pipe. Including electromagnets, auxiliary magnets, belts, and magnetic abrasives; several electromagnets are fixed side by side on the belt in turn, the belt is spirally wound around the outside surface of the irregular bend; the auxiliary flux is a flexible flux chain composed of several radial poles in series, the auxiliary flux is placed in the inside of the bend, located in the bend, and the magnetic abrasive is wrapped outside the auxiliary flux chain. The utility model proposes a method of cross electromagnetic pole coupling grinding magnetic path trajectory to form a helical cross magnetic field, which can not only greatly reduce the grinding cost of space elbow, but also effectively solve the problem of polishing the inner wall of large curvature irregular elbow bend and improve the grinding quality.

【技术实现步骤摘要】
大曲率不规则弯管弯折处内壁磁研磨抛光装置
本技术涉及磁力研磨
，具体涉及一种大曲率不规则弯管弯折处内壁磁研磨抛光装置。
技术介绍
随着航空航天、石油化工领域的发展，钛合金作为工业中的王牌合金，因具有密度小、强度高、耐腐蚀性好以及耐热性高而广泛应用于发动机外部的输油导管。为了合理利用空间，绝大部分导管都被设计成各种曲率半径不同的弯管。由于曲率半径的影响，在工作时弯管的折弯处往往容易产生应力集中，而且目前受加工工艺的限制，在加工弯管(特别是大曲率弯管)折弯处时会产生一定的微裂纹、褶皱以及凹坑，导致液体或气体流过时形成交变应力，容易使微裂纹扩展，严重影响流场的均匀性，继而影响发动机的平稳运行，降低使用寿命。在传统空间弯管内壁磨削加工中，通常运用机械手臂拖动旋转磁极，沿空间弯管中轴线空间曲线轨迹进行磨削加工，但是此方法加工轨迹的获取较为困难，操作繁琐，易产生干涉问题，不利于批量不同空间弯管的加工，而且机械手臂设备昂贵，空间弯管内壁磨削成本急剧升高，而且对于大曲率不规则弯管弯折处内壁的抛光由于永磁旋转磁极磁轭的限制会出现干涉现象无法抛光。CN107433515A公开了一种螺旋电磁场复杂空间弯管内壁磁粒研磨抛光装置与方法，虽可以解决空间弯管内壁的抛光，并能大幅降低复杂空间弯管内壁磨削加工的制造成本，但由于大曲率弯管弯折处空间有限，电磁铁易干涉无法有序布置在弯管外造成磁场紊乱，磁性磨粒抛光轨迹错乱、研磨压力小。
技术实现思路
本技术提供了一种大曲率不规则弯管弯折处内壁磁研磨抛光装置，能够高效、快速的对大曲率不规则弯管弯折处内壁进行研磨和去毛刺，保证弯管折弯处内表面的加工质量。为实现上述目的，本技术采用以下技术方案实现：一种大曲率不规则弯管弯折处内壁磁研磨抛光装置，包括电磁铁、辅助磁链、皮带、以及磁性磨料；多个电磁铁依次并排固定在皮带上，皮带以螺旋的方式缠绕在不规则弯管弯折处外表面；辅助磁链为多个径向磁极串联而成的柔性磁链，辅助磁链放置于弯管内部，位于折弯处，磁性磨料包裹在辅助磁链外部。所述辅助磁链的径向磁极长度为5～10mm，直径为3～5mm。与现有的技术相比，本技术的有益效果是：本技术通过提出在抛光时将弯管内部放入由几个径向磁极串联而成的柔性磁链作为辅助磁极，利用柔性磁链的强磁性、长度以及柔性等特点使包裹在柔性磁链外的磁性磨粒能够更好的沿螺旋状磁场旋转研磨，弥补了以往采用单一辅助磁极时磁极间隙处研磨不充分以及能够更好的通过弯管弯折处。由于柔性磁链中间存在间隙，导致在连接处磁场变化率激增，在磁场力和摩擦力的作用下加速了磁性磨粒的搅拌，提高了研磨质量。为避免干涉采用公共交叉电磁极，相对于弯管的轴线磁极依然呈螺旋状排布，设计新的激励电流的时序形成交叉电磁极耦合研磨磁路轨迹。交叉电磁极耦合研磨磁路轨迹所产生的研磨运动轨迹更接近波浪形，轨迹夹角变的更小。本技术保证每个周期只产生一对异性磁极依次交替形成螺旋交叉磁场，带动包裹有磁性磨粒的柔性辅助磁链压附在弯管内壁沿螺旋线不停翻滚刮擦，受挤压的磁性磨粒被不断压入柔性磁链的间隙中完成了切削刃的自锐，增加了磨削复杂度，减少了加工纹理，保证在弯管折弯处内表面的加工质量。附图说明图1为本技术电磁铁在不规则弯管外壁螺旋缠绕示意图；图2为本技术电磁研磨不规则弯管内壁剖视图；图3为本技术螺旋交叉电磁研磨磁极分布图；图4为本技术螺旋交叉磁场6S结构时序图；图5为本技术螺旋交叉电磁研磨磁力刷轨迹示意图。图中：1-不规则弯管2-电磁铁3-皮带4-紧固螺栓5-柔性辅助磁链6-磁性磨料7-磁力刷具体实施方式本技术公开了一种大曲率不规则弯管弯折处内壁磁研磨抛光装置。实施例：下面结合附图对本技术的具体实施方式进一步说明：如图1-5所示，一种大曲率不规则弯管弯折处内壁磁研磨抛光装置，包括电磁铁2、柔性辅助磁链5、皮带3、以及磁性磨料6。6个电磁铁2依次并排通过紧固螺栓4固定在皮带3上，皮带3以螺旋的方式缠绕在不规则弯管1弯折处外表面。柔性辅助磁链5为2个长度为5mm，直径为的径向磁极串联而成，柔性辅助磁链5作为辅助磁链放置于不规则弯管1内部，位于折弯处，磁性磨料6包裹在柔性辅助磁链5外部。本技术利用缠绕成螺旋状的电磁极2所产生的运转磁场带动包裹着磁性磨粒6的辅助磁极5作螺旋状运转形成旋转磁场。在电磁场的作用下，磁性磨粒6就会沿着磁感线有规则地排列起来，并始终紧密地集中在强磁场区域，形成具有一定刚性和切削能力的“磁力刷7”。当励磁改变导致外部磁场变化时，由于超距作用，吸附有磁性磨粒6的柔性磁链5与工件内表面产生相对移动，使由磁性磨粒6形成的磁力刷7在工件内表面作螺旋状运动，且与工件内表面产生挤压、刮擦，从而完成弯管1内表面的抛光。由于缠绕在弯管1外部的磁极2与磁极2之间存在一定的间隙，在加工时会导致磁极间隙处抛光不均匀。提出在抛光时将弯管内部放入由2个长度为5mm径向磁极串联而成的柔性磁链5作为辅助磁极，利用柔性磁链5的强磁性、长度以及柔性等特点使包裹在柔性磁链外的磁性磨粒6能够更好的沿螺旋状磁场旋转研磨，弥补了以往采用单一辅助磁极时磁极间隙处研磨不充分的缺陷，并且能够更好的通过弯管弯折处。针对大曲率不规则弯管1内壁的抛光，由于弯管1曲率大，缠绕在弯管1外表面的电磁极2会发生干涉，提出采用公共交叉电磁极2，并根据公共交叉电磁极2的使用设计新的激励电流的时序形成交叉电磁极耦合研磨磁路轨迹。通过调整三相脉冲电源的恒定电流的大小来确定弯管1外壁圆柱电磁铁的磁感应强度，从而得到理想的研磨压力。不同的励磁方式和磁极1布置会产生不同研磨磁路轨迹。本技术具体包括如下工作步骤：步骤一、本技术针对大曲率不规则弯管1内壁抛光提出交叉电磁极耦合研磨磁路轨迹。将缠绕在大曲率不规则弯管1外的电磁铁2依次编号，从1#至6#(本技术仅体现一种曲率弯管1的励磁方式，不同曲率可根据电磁铁2是否干涉自行添加)。步骤二、空间弯管1前端的1#、2#电磁铁2通电，并且电流方向相反，即两个电磁铁的磁极2方向相反，构成闭合磁力线回路。使电磁感应强度为0.4～0.5T。步骤三、经过时间间隔S后，1#电磁铁通瞬时反向电流，使得1#电磁铁消磁，以避免1#电磁铁的剩磁对磨料的旋转轨迹的影响，瞬时反向电流之后，1#电磁铁断电，与此同时，3#电磁铁通电，通电的电流与2#电磁铁的电流方向相反，即2#、3#电磁铁磁极方向相反，以构成2#电磁铁与3#电磁铁的闭合磁力线回路。步骤四、经过时间间隔S后，2#电磁铁通瞬时反向电流，使得2#电磁铁消磁，以避免2#电磁铁的剩磁对磨料的旋转轨迹的影响，瞬时反向电流之后，2#电磁铁断电，与此同时，1#电磁铁通电，通电的电流与3#电磁铁的电流方向相反，即3#、1#电磁铁磁极方向相反，以构成3#电磁铁与1#电磁铁的闭合磁力线回路。步骤五、经过时间间隔S后，3#电磁铁通瞬时反向电流，使得3#电磁铁消磁，以避免3#电磁铁的剩磁对磨料的旋转轨迹的影响，瞬时反向电流之后，1#电磁铁断电，与此同时，5#电磁铁通电，通电的电流与1#电磁铁的电流方向相反，即5#、1#电磁铁磁极方向相反，以构成5#电磁铁与1#电磁铁的闭合磁力线回路。步骤六、按照6S结构时序，某一时刻只有两本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.大曲率不规则弯管弯折处内壁磁研磨抛光装置，其特征在于，包括电磁铁、辅助磁链、皮带、以及磁性磨料；多个电磁铁依次并排固定在皮带上，皮带以螺旋的方式缠绕在不规则弯管弯折处外表面；辅助磁链为多个径向磁极串联而成的柔性磁链，辅助磁链放置于弯管内部，位于折弯处，磁性磨料包裹在辅助磁链外部。

【技术特征摘要】
1.大曲率不规则弯管弯折处内壁磁研磨抛光装置，其特征在于，包括电磁铁、辅助磁链、皮带、以及磁性磨料；多个电磁铁依次并排固定在皮带上，皮带以螺旋的方式缠绕在不规则弯管弯折处外表面；辅助磁链为多个径向磁极串联而成的...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈燕，李龙邦，赵杨，陈松，程淼，
申请(专利权)人：辽宁科技大学，
类型：新型
国别省市：辽宁,21