【技术实现步骤摘要】
一种基于可控空蚀技术的织构加工试验装置
本专利技术属于轴承表面加工试验装置领域，具体涉及一种基于可控空蚀技术的织构加工试验装置。
技术介绍
近年来，表面织构技术受到了国内外学者的广泛关注。该技术利用物理、化学或机械的方法在摩擦接触副表面加工的具有特定分布的、离散的微几何特征（如凹坑或凹槽等），能够有效降低摩擦副之间的摩擦、减小磨损和提高表面承载力。作为普遍使用的织构加工方法之一，激光表面织构技术利用高能量密度的激光使聚集点处工件表面材料气化，形成所需织构形貌。但激光加工属于热作用过程，在高压蒸汽的作用下，液态材料被喷出，在工件材料表面上的熔融物遇冷凝固后形成“翻边”现象。为解决该问题，申请号：20191015234.5的专利通过超声波技术及时清除热处理后的熔融物，改善微织构表面质量，但是该方法需要后处理工序，增加了制造加工成本，且不能完全消除织构两侧的熔融物凸起。另外，随着水、空气等润滑介质的出现，非金属材料逐渐应用于润滑密封领域，但该类材料对于激光密度过于敏感，同时滑动轴承等非平行接触副由于内部直径的限制，其表面的...
【技术保护点】
1.一种基于可控空蚀技术的织构加工试验装置，其特征在于：包括储水罐（1）、X-Y方向数控精密动平台（16）、Z方向电磁施载机构（9）、反射式激光空化发生器（10）、旋转式可控径喷嘴（12）、空化泡数密度控制系统（19）、空化泡均一性控制系统（20），介质水通过反射式激光空化发生器后产生大量空化气泡，经由旋转式可控径喷嘴（12）将空化气泡传递至加工材料表面，利用空化气泡的破碎力进行织构加工，加工过程中破碎力通过空化泡数密度控制系统（19）和空化泡均一性控制系统（20）实时控制，同时由X-Y方向数控精密动平台（16）和Z方向电磁施载机构（9）实现工件给定位置处的织构化。/n
【技术特征摘要】
1.一种基于可控空蚀技术的织构加工试验装置，其特征在于：包括储水罐（1）、X-Y方向数控精密动平台（16）、Z方向电磁施载机构（9）、反射式激光空化发生器（10）、旋转式可控径喷嘴（12）、空化泡数密度控制系统（19）、空化泡均一性控制系统（20），介质水通过反射式激光空化发生器后产生大量空化气泡，经由旋转式可控径喷嘴（12）将空化气泡传递至加工材料表面，利用空化气泡的破碎力进行织构加工，加工过程中破碎力通过空化泡数密度控制系统（19）和空化泡均一性控制系统（20）实时控制，同时由X-Y方向数控精密动平台（16）和Z方向电磁施载机构（9）实现工件给定位置处的织构化。
2.根据权利要求1所述的织构加工试验装置，其特征在于：所述反射式激光空化发生器（10）由激光发射器（10-1）、中空式空化发生罐（10-2）以及激光反射镜（10-3）组成，所述的激光发射器（10-1）安装在中空式空化发生罐（10-2）内部，向中空式空化发生罐（10-2）外侧发射激光；中空式空化发生罐（10-2）材料为有机透明玻璃，中空式空化发生罐（10-2）外侧设置有激光反射镜（10-1），可以实现一个激光发射器（10-1）发射的激光可以两次通过液体内部产生气泡。
3.根据权利要求1所述的织构加工试验装置，其特征在于：所述空化泡数密度监测与反馈控制系统（19）包括空化泡数密度监测系统（19-1）和空化泡数密度控制系统（19-2）；
所述空化泡数密度监测系统（19-1）包括流量监测系统与空化泡数目监测系统，流量监测系统通过流量计（5）对管路流量进行监测，空化泡数目监测系统通过高速摄像机机采集图像，通过基于形态学的颗粒图像二值化算法进行气泡数目统计；
空化泡数密度控制系统19-2包括两级控制，分别由流量控制系统和激光能量控制系统组成，流量控制系统通过调压阀（7）实现管路压力与流量的控制，激光能量控制系统通过控制激光发射器（10-1）发射的激光强度，实现不同空化气泡数目的控制。
4.根据权利要求1所述的织构加工试验装置，其特征在于：所述空化泡均一性监测与反馈控制系统（20）包括空化泡均一性监测系统（20-1）和空化泡均一性控制系统（20-2）；
空化泡均一性监测系统（20-1）包括距离监测系统与磨屑粒径分析系统，通过监测旋转式可控径喷嘴（12）与加...
【专利技术属性】
技术研发人员：李强，王玉君，唐慧婧，张硕，明德智，许伟伟，刘兆增，
申请(专利权)人：中国石油大学华东，
类型：发明
国别省市：山东;37
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