一种隔膜式压缩机膜片激光四轴光整设备制造技术

本发明专利技术提供一种隔膜式压缩机膜片激光四轴光整设备，其包含真空旋转模块、振镜伺服运动模块、气体保护模块、真空吸附模块。真空旋转模块与振镜伺服运动模块联合实现四轴光整，真空旋转模块与真空吸附模块联合实现真空吸附固定，气体保护模块保证光整表面质量。与现有技术相比，本发明专利技术优点在于缩短回旋体光整激光行程，避免搭接以及传统夹具带来的抛光死区和热变形翘曲，保证表面无污染和氧化等质量问题。题。题。

【技术实现步骤摘要】
一种隔膜式压缩机膜片激光四轴光整设备


[0001]本专利技术属于激光精密加工
，涉及一种隔膜式压缩机膜片激光四轴光整设备。

技术介绍

[0002]隔膜式压缩机是一种广泛应用于各种高纯度、贵重稀有、有毒有害以及腐蚀性气体压缩运输的容积式 压缩机，在能源化工、材料电子、食品医药、国防军工等行业部门有重要应用。隔膜式压缩机利用膜片将 压缩介质与油液分离，压缩介质不与润滑剂接触，气缸不需要润滑，因而整体密闭性极好，可以避免由于 气体泄漏带来的经济损失和环境污染。
[0003]在隔膜式压缩机中，膜片是完成气缸职能的关键部件，它在液压油作用下，依次完成吸气—压缩—排 气的工作循环。膜片质量决定了隔膜式压缩机的长周期工作可靠性，设备检修维护成本以及生产开工率。
[0004]膜片与配油盘内侧凹面进行紧密配合，相对余隙容积极小，仅为2％
‑
4％，所以膜片表面粗糙度不对 压缩机密封可靠性影响较大。粗糙度较大的表面会引起应力集中，增加膜片破坏潜在危险，因此，膜片在 装配前必须进行热定型及抛光处理，以达到表面光整、无残渣。一般要求膜片粗糙度Ra≤0.4μm。除膜片 表面粗糙度外，膜片厚度对应力也具有较大影响作用。膜片过厚时，其所受正应力将增加，对于一般钢制 膜片，要求厚度在0.3
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0.5mm。这就要求在膜片抛光过程不能出现打磨划痕，加工区域拼接，膜片厚度分 布不均以及减薄超差等情况，否则会导致膜片应力载荷偏大，应力分布情况恶化乃至变形和断裂失效，继 而造成隔膜式压缩机工作故障，出现安全事故。所以，开发一种切实可靠的隔膜式压缩机膜片抛光方法， 对提高经济效益，保障生产安全有重大意义。
[0005]针对膜片表面光整，传统机械研磨、珩磨等方法劳动强度大，污染严重，光整后膜片表面光泽度分布 表不一致，保持时间不长，并且易造成较薄膜片的翘曲；化学、电解抛光需要废液处理、通风换气等设备， 此外对工装夹具要求高，设备投入大。与上述方法对比，激光表面光整是无接触加工，光整过程不接触， 无污染，热影响区极窄，并且光整后表面粗糙度较上述方法更低，因此激光表面光整方法在隔膜式压缩机 膜片制备中有较大应用前景及意义。但同时，对于大尺寸膜片，传统仅有XYZ三轴的光整设备存在激光 行程长等问题。并且，传统机械式夹具易导致厚度极薄的膜片发生翘曲等形变，造成光整的不合格问题。

技术实现思路

[0006]为克服针对现有隔膜式压缩机膜片表面光整方法的不足，本专利技术提出一种新方案：
[0007]一种隔膜式压缩机膜片激光四轴光整设备，包括：真空旋转模块(1)、振镜伺服运动模块(2)、气体保护 模块(3)、真空吸附模块(4)。真空旋转模块(1)与振镜伺服运动模块(2)联合实现四轴光整，真空旋转模块(1) 与真空吸附模块(4)联合实现真空吸附固定，气
体保护模块(3)保证光整表面质量。
[0008]所述真空旋转模块(1)包括：定位螺母(11)、密封螺母(12)、轴承(13)、密封垫(14)、真空齿轮轴(15)、 转动伞齿轮(16)、抽/充气软管(17)、联轴器(18)，并且所述真空旋转模块(1)依靠定位螺母(11)和真空齿轮轴 (15)的轴肩依附在密封法兰盘(26)上，与振镜伺服运动模块实现四轴运动，抽/充气软管(17)接入气泵，完成 真空室腔体(41)抽/充气工作，联轴器(18)接入伺服控制模块，实现真空齿轮轴(15)Z轴旋转。
[0009]所述振镜伺服运动模块(2)包括：激光高速振镜(21)、Z轴轨道(22)、加工平台(23)、Y轴轨道(24)、X 轴轨道(25)、密封法兰盘(26)、桁架(27)。
[0010]所述气体保护模块(3)包括：保护气流量阀(31)、紧固螺栓(32)、保护气喷嘴(33)、透明气体保护罩(34)， 并且所述气体保护模块(3)依靠紧固螺栓(32)依附在密封法兰盘(26)上，保护气喷嘴(33)与保护气储存装置连 接。
[0011]所述空吸附模块(4)包括：真空室腔体(41)、密封圈(42)，并且所述空吸附模块(4)依靠密封螺母(12)依附 在真空齿轮轴(15)上，膜片(5)依靠气压差附着在密封圈(42)上。
[0012]相对于其他，本专利技术一种隔膜式压缩机膜片激光四轴光整设备，其优点在于：
[0013](1)四轴光整，缩短回旋体光整激光行程，避免激光轨迹搭接带来的膜片损伤；
[0014](2)膜片真空吸附，避免传统夹具带来的抛光死区和热变形翘曲；
[0015](3)膜片激光清洗
‑
抛光一体化光整，避免油污、锈渍污染和氧化光整表面。
附图说明
[0016]图1隔膜式压缩机膜片激光四轴光整设备剖视图；
[0017]图2真空旋转模块方案；
[0018]图3激光清洗步骤设备状态；
[0019]图4激光抛光步骤设备状态；
[0020]图5隔膜式H2压缩机00Cr14Ni5膜片抛光前后表面粗糙度对比。
[0021]附图标记说明：1
‑
真空旋转模块；2
‑
振镜伺服运动模块；3
‑
气体保护模块；4
‑
真空吸附模块；5
‑
隔膜式 压缩机膜片；11
‑
定位螺母；12
‑
密封螺母；13
‑
轴承；14
‑
密封垫；15
‑
真空齿轮轴；16
‑
转动伞齿轮；17
‑
抽/ 充气软管；18
‑
联轴器；21
‑
激光高速振镜；22
‑
Z轴轨道；23
‑
加工平台；24
‑
Y轴轨道；25
‑
X轴轨道；26
‑ꢀ
密封法兰盘；27
‑
桁架；31
‑
保护气流量阀；32
‑
紧固螺栓；33
‑
保护气喷嘴；34
‑
透明气体保护罩；41
‑
真空室 腔体；42
‑
密封圈。
具体实施方式
[0022]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所 描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技 术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0023]加工平台(23)固定，将原始表面粗糙度Ra＝0.4μm隔膜式H2压缩机00Cr15Ni5膜片(5)放置于密封圈 (42)上，开启气泵，由抽/充气软管(17)及真空齿轮轴(15)内管道进行抽气。待真空度满足要求后，调节X 轴轨道(25)与Y轴轨道(24)，带动密封法兰盘(26)运动，使得隔膜式H2压缩机膜片(5)进入激光高速振镜(21) 加工区域，调节桁架(27)在Z轴轨道本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种隔膜式压缩机膜片激光四轴光整设备，其特征在于，包含真空旋转模块(1)、振镜伺服运动模块(2)、气体保护模块(3)、真空吸附模块(4)。2.根据权利要求1所述的一种隔膜式压缩机膜片激光四轴光整设备，所述的真空旋转模块(1)包括：定位螺母(11)、密封螺母(12)、轴承(13)、密封垫(14)、真空齿轮轴(15)、转动伞齿轮(16)、抽/充气软管(17)、联轴器(18)，并且所述真空旋转模块(1)依靠定位螺母(11)和真空齿轮轴(15)的轴肩依附在密封法兰盘(26)上，与振镜伺服运动模块实现四轴运动，抽/充气软管(17)接入气泵，完成真空室腔体(41)抽/充气工作，联轴器(18)接入伺服控制模块，实现真空齿轮轴(15)Z轴旋转。3.根据权利要求1所述的一种隔膜式压缩机膜片激光四轴光整设备，...

【专利技术属性】
技术研发人员：管迎春，王翼猛，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：