本实用新型专利技术涉及一种海洋平台爬升齿条的切割装置，包括机架、混合仓、夹具、高压泵、电解液贮存槽、磨料箱、出液喷嘴及电源，混合仓可上下移动地设置在机架上并与电解液贮存槽和磨料箱连通，电解液和磨料在混合仓中混合，并使工件带正电荷，电解液带负电荷，在高压泵和出液喷嘴作用下，形成磨料电解液的射流而作用于工件。本实用新型专利技术的优点是，发挥了电化学阳极溶解作用和机械研磨作用各自的特长，能满足超厚高强度材料的高质量切割要求，既提高切割质量，又提高切割效率。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术涉及一种海洋平台爬升齿条的切割装置，包括机架、混合仓、夹具、高压泵、电解液贮存槽、磨料箱、出液喷嘴及电源，混合仓可上下移动地设置在机架上并与电解液贮存槽和磨料箱连通，电解液和磨料在混合仓中混合，并使工件带正电荷，电解液带负电荷，在高压泵和出液喷嘴作用下，形成磨料电解液的射流而作用于工件。本技术的优点是，发挥了电化学阳极溶解作用和机械研磨作用各自的特长，能满足超厚高强度材料的高质量切割要求，既提高切割质量，又提高切割效率。【专利说明】
本技术涉及金属加工，尤其涉及一种利用高速喷射电解和磨料射流复合切割 超厚高强度海洋平台爬升齿条的方法及对应的加工装置。 一种海洋平台爬升齿条的切割装置
技术介绍
目前移动式海洋平台主要有自升式和半潜式两种类型，其中，自升式海洋平台对 水深适应性强，工作稳定性良好，发展较快，具有广阔的市场前景。自升式海洋平台的主要 工作原理是利用多根带有齿条的桩腿，通过齿轮齿条的传递，实现整个平台的升降。因此， 带有齿条的桩腿是自升式海洋平台的关键部件。 自升式海洋平台的桩腿采用超厚高强度材料，大模数齿条是最大的加工难题。目 前现有的加工方法包括：激光切割、等离子体切割、电火花线切割、火焰切割等。激光与等离 子体切割厚度有限，成本又高；电火花线切割加工效率偏低；火焰切割会导致齿条齿面存 在热影响区和微裂纹，降低桩腿的运行寿命。 高速喷射电解是利用金属阴极对高速电解液束辉光充负电，使之具有工具阴极的 作用。带负电的高速电解液束打入工件使工件按电解液束的形状阳极电化学溶解作用而成 形。该方法加工效率高，并且加工表面质量好。但是在阳极电化学溶解过程中，工件表面容 易形成钝化膜，会阻止电化学反应，从而导致电解加工难以继续，工件无法成形。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种海洋平台爬升齿条的切割方法和对应的加工装 置，以实现海洋平台爬升齿条的高效优质加工。 为了实现上述的专利技术目的，设计了包括下述步骤的齿条加工方法： 将磨料与电解液进行充分混合，形成磨料电解液； 使所述磨料电解液带负电，工件带正电； 使带负电的磨料电解液形成射流，并将该射流作用于工件，工件在磨料电解液的 电化学溶解和机械研磨复合作用下，形成所述齿条。 上述电解液优选浓度范围为20-30%中性钠盐电解液，并且所采用磨料的粒径为 20-40nm，其中氧化物颗粒为优选的磨料。用上述加工液形成的射流对工件进行切割加工， 其射流的流速为80-100m/S。 实现上述加工方法的一种切割装置，包括机架（1)、混合仓（26)、工作台（17)、夹 具（21)、高压泵（19)、电解液贮存槽（18)、磨料箱（10)、电解液输送管（27)、磨料输送管 (28)、出液喷嘴（8)及电源（16)，所述混合仓（26)可上下移动地设置在机架（1)上，并分 别通过所述电解液输送管（27)、磨料输送管（28)分别与电解液贮存槽（18)和磨料箱（10) 连通，电解液和磨料在混合仓（26)中混合形成磨料电解液，高压泵（19)设置在电解液输送 管（27)上，在混合仓（26)下侧设有用于高压喷出磨料电解液的出液喷嘴（8)，所述工作台 (17)可直线移动地设置于与喷嘴（8)相对一侧，所述夹具（21)置于工作台（17)上，所述电 源（16)的正负极通过导线（32)分别连接夹具（21)和混合仓（26)，使夹具（21)所夹的工 件和喷嘴（8)喷出的加工液分别带正负电荷。 进一步的，所述混合仓（26)包括料仓本体（4)、高压接头（5)、进料接头（12)、滤芯 (3)和出液喷嘴座（15)，所述料仓本体（4)的内腔设有相互连通的第一进料腔（41)和第二 进料腔（42)，第一进料腔（41)两端口分别形成电解液输入口和磨料电解液输出口，第二进 料腔（42) -端口形成所述磨料输入口，所述高压接头（5)和进料接头（12)分别连接电解 液输入口和磨料输入口，液喷嘴（8)通过所述出液喷嘴座（15)设置在所述输出口上，滤芯 (13) 置于第一进料腔（41)内，且一端与高压接头（5)连接一端与出液喷嘴（8)连接，滤芯 (13)的内腔形成电解液和磨料的混合腔。 更进一步的，所述混合仓还包括双锥垫￠)、密封座（9)和密封垫，所述高压接头 (5)与滤芯（13)对应端之间通过依次设置的所述双锥垫（6)和密封座（9)进行连接。 所述混合仓还包括锥套（24)、挡圈（14)和锁紧螺母（23)，所述锥套（24)设置在 磨料电解液输出口上，设有出液喷嘴（8)的出液喷嘴座（15)设置在锥套（24)上，并且在液 喷嘴⑶与滤芯（13)对应端之间设置挡圈（14)。 在上述混合仓的基础上，更进一步的，所述混合仓的磨料电解液输出口一端旋接 锁紧螺母（23)，所述锁紧螺母（23)上设有使出液喷嘴（8)伸出的限位孔，锥套（24)通过该 限位孔进行轴向定位，所述进料接头（12)上旋接进料接头盖（11)，该接头盖（11)通过磨料 输送管（28)与磨料箱（10)连接。 其中，料仓本体（26)中的第一进料腔（41)为垂直并贯通的圆柱形腔，第二进料腔 (42)为以锐角与第一进料腔（41)斜交的圆柱形腔。 对于上述的切割装置，使混合仓（26)可上下移动地设置在机架（1)上的方式之一 是，在混合仓（26) -侧设置螺母支架（3)，并机架（1)对应位置设有丝杆（2)，螺母支架（3) 旋接在丝杆（2)上，丝杆（2)转动，螺母支架（3)带动混合仓（26)上下移动。 上述本技术的有益效果在于：本技术的方法以喷射电解的电化学阳极溶 解作用去除材料为主，并用磨料对加工表面的机械研磨作用去除电化学阳极溶解形成的钝 化膜，将电化学阳极溶解作用与喷射磨料机械研磨作用进行复合，发挥了电化学阳极溶解 作用和机械研磨作用各自的特长，能满足超厚高强度材料的高质量切割要求，既提高切割 质量，又提高切割效率，同时实施本技术方法的装置其结构简单，易于安装、检修。 【专利附图】【附图说明】 图1是本技术的海洋平台爬升齿条的切割装置的结构示意图。 图中，1、机架，2、丝杆，3、螺母支架，4、料仓本体，41，42,43,44,45, 5、高压接头，6、 双锥垫，8,出液喷嘴，9、密封座，10、磨料箱，11、进料接头盖，12、进料接头，13、滤芯，14、挡 圈，15、出液喷嘴座，16、电源，17、工作台，18、电解液贮存槽，19、高压泵，20、工作箱，21、夹 具，22、工件，23、锁紧螺母，24、锥套，26、混合仓，27、电解液输送管，28、磨料输送管，32、导 线。 【具体实施方式】 本技术方法将结合下述的切割装置做详细说明，因此首先结合附图对本实用 新型装置做进一步说明。 如图1，本技术的切割装置具有一个混合仓26,该混合仓26可上下移动地设 置在机架1上，本实施例采用丝杠螺母传动方式使在混合仓26实现上下移动，即在混合仓 26 -侧设置螺母支架3,并在机架1对应位置设置丝杆2,螺母支架3旋接在丝杆2上，丝杆 2转动，螺母支架3带动混合仓26上下移动。 而混合仓26分别通过电解液输送管27、磨本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种海洋平台爬升齿条的切割装置，包括机架（1）、混合仓（26）、工作台（17）、夹具（21）、高压泵（19）、电解液贮存槽（18）、磨料箱（10）、电解液输送管（27）、磨料输送管（28）、出液喷嘴（8）及电源（16），所述混合仓（26）可上下移动地设置在机架（1）上，并分别通过所述电解液输送管（27）、磨料输送管（28）分别与电解液贮存槽（18）和磨料箱（10）连通，电解液和磨料在混合仓（26）中混合形成磨料电解液，高压泵（19）设置在电解液输送管（27）上，在混合仓（26）下侧设有用于高压喷出磨料电解液的出液喷嘴（8），所述工作台（17）可直线移动地设置于与喷嘴（8）相对一侧，所述夹具（21）置于工作台（17）上，所述电源（16）的正负极通过导线（32）分别连接夹具（21）和混合仓（26），使夹具（21）所夹的工件和喷嘴（8）喷出的加工液分别带正负电荷。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：张华，张晓卫，钱双庆，华亮，
申请(专利权)人：南通大学，
类型：新型
国别省市：江苏;32
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