一种用于磁流变抛光的离心泵制造技术

本发明专利技术涉及精加工技术领域，具体涉及一种用于磁流变抛光的离心泵；所采用的技术方案为：一种用于磁流变抛光的离心泵，包括泵头，所述泵头内设有叶轮，所述泵头上端设有储液罐，所述储液罐用于存储磁流变抛光液；所述泵头进液口与储液罐连通，所述储液罐顶部设有若干灌液口，所述灌液口用于连接磁流变抛光液回收器和灌入储磁流变抛光液。本发明专利技术能够减少抛光液中磁性颗粒的团聚和沉降，实现多类型、宽粘度范围磁流变抛光液的高效稳定泵送，为获得稳定去除函数、更高的去除效率和高抛光表面质量提供技术支撑。

【技术实现步骤摘要】
一种用于磁流变抛光的离心泵
本专利技术涉及精加工
，具体涉及一种用于磁流变抛光的离心泵。
技术介绍
在重大光学工程对高精度光学元件的迫切需求下，磁流变抛光作为一种先进的光学加工技术得到了广泛的运用。磁流变抛光是利用磁流变抛光液在梯度磁场下形成的“柔性抛光模”来进行确定性去除材料达到加工的目的，具有超精度、高效率、低缺陷等优点，适用于多种几何形状光学零件的抛光，尤其在非球面、自由曲面以及高陡度共形光学元件加工中得到广泛应用。在磁流变抛光机床中，磁流变抛光循环系统承担着磁流变抛光液的泵送功能，决定了磁流变抛光液的泵送效率和稳定性，从而影响了磁流变抛光的去除效率和去除函数稳定性。由于蠕动泵传送抛光液流量存在脉动，导致抛光缎带去除特性的不稳定，现在大多数磁流变抛光循环系统的传送泵采用离心泵。近年来，磁流变抛光技术正在向超硬材料和较软材料抛光应用方面拓展。由于磁流变抛光液剪切屈服应力较低，为了保证其加工效率和加工精度，需要使用高粘度和较稀的磁流变抛光液。然而，现有磁流变抛光机床循环系统中的离心泵在泵送以上两类抛光液时存在泵送效率不高、泵送流量稳定性差、泵送粘度稳定性低等问题。为了突破磁流变抛光用离心泵的高效稳定泵送难题，有必要针对其主要性能进行结构优化。
技术实现思路
针对上述现有用于磁流变抛光用离心泵在面对低粘度、高粘度磁流变抛光液时存在泵送效率较低、稳定性差的技术问题，本专利技术提供了一种用于磁流变抛光的离心泵，能够减少抛光液中磁性颗粒的团聚和沉降，实现多类型、宽粘度范围磁流变抛光液的高效稳定泵送，为获得稳定去除函数、更高的去除效率和高抛光表面质量提供技术支撑。本专利技术通过下述技术方案实现：一种用于磁流变抛光的离心泵，包括泵头，所述泵头内设有叶轮，所述泵头上端设有储液罐，所述储液罐用于存储磁流变抛光液；所述泵头进液口与储液罐连通，所述储液罐顶部设有若干灌液口，所述灌液口用于连接磁流变抛光液回收器和灌入储磁流变抛光液。本专利技术在使用时，先通过灌液口给储液罐灌入磁流变抛光液，然后再将灌液口连接磁流变抛光液回收器、将泵头的出液口与抛光液喷射装置相连，然后通过驱动组件驱动泵头内的叶轮旋转即可实现抛光液的循环。在抛光液在循环的过程中，从储液罐的下端出口进入到泵头的进液口，然后再通过泵头内的叶轮加压，由泵头的出液口送出，避免了抛光液在输送过程中一部分能量被用于克服其重力势能，相对于现有的离心泵从下端进液增加了抛光液的动能。并且泵头上端设置储液罐，可完全避免抛光液在储液罐中的沉降问题；灌液口连接磁流变抛光液回收器，能够利用回流的磁流变抛光液液流冲击作用将附着在储罐液罐壁上的抛光液带入泵头，保证了抛光液性质的稳定。同时，由于抛光液从泵头上端进入经叶片加压后直接从出液口排出，不存在流道突然扩大、流道突然缩小(泵头隔舌处)和直角转弯(出流段拐角处)等区域，不会造成抛光液在流动过程中脱离壁面而形成旋涡或二次流，避免抛光液产生局部损失(包括冲击损失)。另外，储液罐直接设置在泵头上，减小了抛光液泵送时的沿程损失。另外，本专利技术在泵头上端设置储液罐大大增加了泵送循环系统中抛光液的容量，满足了高效率磁流变抛光对抛光液大流量泵送的要求。也便于布置检测抛光液状态的传感器、添加搅拌桨、补充抛光液等，确保了磁流变抛光操作的友好性。作为泵头的具体实施方式，所述泵头包括蜗壳和底壳，所述蜗壳和底壳可拆卸连接，以便于泵头的拆卸和清洗。作为叶轮的具体实施方式，所述叶轮为双面叶轮，以防止抛光液沉降，同时提高抛光液流动的稳定性和泵送效率；也避免了抛光液沉积在叶片和泵体之间的空隙处，卡住和磨损叶轮。优选的，所述蜗壳和底壳的流道均为阿基米德螺旋流道，以增大流道的曲率，从而消除小曲率结构带来的影响，有利于提高抛光液泵送效率和泵送流量稳定性。优选的，所述储液罐内部空腔为倒锥流线型，避免了抛光液存在流动死角，促进了泵送循环过程中的排液，克服了由于结构因素导致抛光液易于沉淀、团聚的问题，有利于提高磁流变抛光光学元件的表面质量。优选的，所述储液罐外部为圆柱形，从而减小储液罐加工的材料损耗。进一步的，所述灌液口适配有灌液盖，所述灌液盖中部设有回流盖。以通过灌液盖密封灌液口，并通过回流盖密封未接入抛光液循环系统的灌液口具体而言，还包括驱动组件，所述驱动组件包括叶轮轴，所述叶轮轴下端穿过储液罐与叶轮固定连接，所述叶轮轴上端与储液罐上端转动连接。进一步的，所述叶轮轴上还设有机械密封，所述机械密封用于密封叶轮轴与储液罐的轴孔之间的空隙，以防止储液罐中的磁流变抛光液上窜，继而保护驱动组件的轴承和电机。作为储液罐的具体实施方式，所述储液罐包括顶盖，所述灌液口开设在顶盖上，即将储液罐分为上端的顶盖和位于下端的主体部分，以便于储液罐的加工制造，也便于储液罐的拆卸和清洗。本专利技术的有益效果：1、本专利技术在泵头上端设置储液罐，可完全避免抛光液在储液罐中的沉降问题；灌液口连接磁流变抛光液回收器，能够利用回收的磁流变抛光液液流的冲击作用将附着在储罐液罐壁上的抛光液带入泵头，保证了抛光液性质的稳定。并且减少了泵送循环系统中的传送管长度，从而减小了沿程损失，缓解了抛光液在管内的堵塞状况。2、本专利技术在泵头上端设置储液罐大大增加了泵送循环系统中抛光液的容量，满足了高效率磁流变抛光对抛光液大流量泵送的要求。3、本专利技术的储液罐采用倒锥流线型结构作为底部结构，克服了由于结构因素导致抛光液易于沉淀、团聚的问题，有利于提高磁流变抛光光学元件的表面质量。4、所述蜗壳和底壳的流道均为阿基米德螺旋线型流道，增大了流道的曲率，从而消除小曲率结构带来的影响，有利于提高抛光液泵送效率和泵送流量稳定性。5、储液罐顶部设有顶盖，且顶盖上分别采用灌液盖和回流盖进行密封处理，避免了外界污染物的进入、抛光液水分的散失，提高了磁流变抛光液的使用寿命。附图说明此处所说明的附图用来提供对本专利技术实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本专利技术实施例的限定。在附图中：图1为本专利技术的立体结构示意图；图2为本专利技术的底壳和叶轮组件结构示意图；图3为本专利技术的蜗壳仰视示意图；图4为本专利技术的储液罐俯视示意图；图5为本专利技术的顶盖俯视示意图；图6为本专利技术的出液口法兰示意图。附图中标记及对应的零部件名称：1-电机，2-灌液盖，3-储液罐，4-蜗壳，5-底壳，6-出液口法兰，7-顶盖，8-回流盖，9-电机安装法兰，10-联轴器，11-上轴承，12-下轴承，13-叶轮轴，14-叶轮，15-底壳流道，16-底壳密封槽，17-底壳装配凹槽，18-机械密封，19-下轴承端盖，20-上轴承端盖，21-蜗壳进液口，22-蜗壳流道，23-蜗壳装配凸台，24-储液罐出液口，25-灌液口，26-轴孔，27-第一密封槽，28-第二密封槽，29-泵头出液口，30-法兰装配凸台。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于磁流变抛光的离心泵，包括泵头，所述泵头内设有叶轮(14)，其特征在于，所述泵头上端设有储液罐(3)，所述储液罐(3)用于存储磁流变抛光液；/n所述泵头进液口与储液罐(3)连通，所述储液罐(3)顶部设有若干灌液口(25)，所述灌液口(25)用于连接磁流变抛光液回收器和灌入储磁流变抛光液。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于磁流变抛光的离心泵，包括泵头，所述泵头内设有叶轮(14)，其特征在于，所述泵头上端设有储液罐(3)，所述储液罐(3)用于存储磁流变抛光液；
所述泵头进液口与储液罐(3)连通，所述储液罐(3)顶部设有若干灌液口(25)，所述灌液口(25)用于连接磁流变抛光液回收器和灌入储磁流变抛光液。


2.根据权利要求1所述的用于磁流变抛光的离心泵，其特征在于，所述泵头包括蜗壳(4)和底壳(5)，所述蜗壳(4)和底壳(5)可拆卸连接。


3.根据权利要求1所述的用于磁流变抛光的离心泵，其特征在于，所述叶轮(14)为双面叶轮。


4.根据权利要求2所述的用于磁流变抛光的离心泵，其特征在于，所述蜗壳(4)和底壳(5)的流道均为阿基米德螺旋线型流道。


5.根据权利要求1所述的用于磁流变抛光的离心泵，其特征在于，所述储液罐(3)内部空腔为倒锥流线型。

【专利技术属性】
技术研发人员：黄文，刘晓卓，周涛，张云飞，李凯隆，陈立，张建飞，郑永成，何建国，樊炜，
申请(专利权)人：中国工程物理研究院机械制造工艺研究所，
类型：发明
国别省市：四川;51