一种面向液氮输送不锈钢管道的磁流变抛光装置及其方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及管道抛光领域，具体是涉及一种面向液氮输送不锈钢管道的磁流变抛光装置及其方法，包括外撑支架和内夹支架；外撑支架上分布有若干内部磁极；内夹支架上分布有若干驱动磁极；驱动磁极的设置数量与内部磁极的设置数量相同，且若干驱动磁极的位置与若干内部磁极的位置一一对应；外撑支架与钢管之间形成抛光空间；注液管上设有用于调节外撑支架的圆周直径的外撑驱动组件；旋转机构上设有用于调节内夹支架的圆周直径的内夹驱动组件。本发明专利技术外撑支架和内夹支架的圆周直径可调，便于适用不同管径的钢管；且通过内部磁极与驱动磁极相互对应的方式，在通入电流后，可使得磁流变液在抛光空间中运动，实现了对钢管内表面的抛光。实现了对钢管内表面的抛光。实现了对钢管内表面的抛光。

【技术实现步骤摘要】
一种面向液氮输送不锈钢管道的磁流变抛光装置及其方法


[0001]本专利技术涉及管道抛光领域，具体是涉及一种面向液氮输送不锈钢管道的磁流变抛光装置及其方法。

技术介绍

[0002]在不锈钢熔炼制材过程中，每吨可吸收大约200g的气体，不锈钢材加工完毕，不仅其表面粘有各种污染物，而且在其金属晶格内也吸留有一定量的气体，当管路中有气流通过时，金属所吸留的这部分气体会重新进入气流中，污染纯净气体，当管内气流为不连续流动时，管材对所通过的气体形成压力下吸附，气流停止通过时，管材所吸附的气体又形成降压解析，而解析的气体同样作为杂质进入管内纯净气体中，同时，吸附、解析周而复始，使得管材内表面金属也会产生一定的粉末，这种金属粉尘粒子同样污染管内纯净的气体。
[0003]而对于液氮等高纯气体的输送，不同行业、不同用户对液氮的纯度的要求不同，若在运输过程中导致气体污染，会影响用户的使用体验，严重的甚至无法使用。因此，为了确保输送的气体的纯净度，对管材内表面的光滑度提出了更高的要求。
[0004]随着现代科学技术的发展，磁流变抛光技术在机械精加工领域应用的越来越广泛，磁流变抛光是一种利用磁流变效应中形成的具有黏塑行为的柔性“小磨头”与工件之间快速相对运动而产生的作用于工件表面上的很大的剪切力，来去除工件表面材料的技术，具有抛光效率高、不产生亚表面破坏、适合复杂表面加工、磨头硬度可调及加工过程零磨损等优点。基于这些优势，磁流变抛光技术在管材抛光领域也应用的越来越广泛和深入，目前现有的磁流变抛光装置由最初的只能对管材的外表面进行加工发展到可同时对管材的内外表面加工，由最初的只有一个抛光头发展为多对抛光头，极大程度提高了抛光效率。虽然目前的磁流变抛光装置得到了较大的改进和发展，但是目前的磁流变抛光装置的磁极支架无法根据工件的尺寸进行调节，导致无法适应不同尺寸的工件，加工范围得到限制。
[0005]如中国专利CN201310001871.0公开了一种双面磁流变抛光装置及方法，包括底座和储存磁流变液的储液罐，底座上安装由电机驱动其转动的抛光主轴，并设有抛光套筒套装在抛光主轴上且该抛光套筒通过连接件与抛光主轴连接，抛光套筒包括同轴且底板相连的内抛光套筒和外抛光套筒，工件安装在内抛光套筒和外抛光套筒之间，且工件顶部通过固定件固定在抛光主轴上方的端盖；抛光套筒上安装多个电磁铁组，每个电磁铁组由对应安装在内抛光套筒和外抛光套筒上并由控制器为其提供电流的内套筒电磁铁和外套筒电磁铁组成，且每个电磁铁组中内套筒电磁铁和外套筒电磁铁靠近工件的端部磁极相反；储液罐的出液口设有连接管路分别通入内抛光套筒与工件之间的间隙和外抛光套筒与工件之间的间隙。该双面磁流变抛光装置通过磁极对磁流变液的驱动，可加工钢管内外表面，然而该磁极的支架无法根据钢管的尺寸调整，导致无法适应不同尺寸的工件。

技术实现思路

[0006]针对上述所述的现有磁流变抛光装置的磁极的支架无法根据钢管的尺寸调整，导
致无法适应不同尺寸的工件的技术问题，提供一种能够调整磁极支架的圆周直径，适用性更高的面向液氮输送不锈钢管道的磁流变抛光装置及其方法。
[0007]为解决现有技术问题，本专利技术采用的技术方案为：一种面向液氮输送不锈钢管道的磁流变抛光装置，包括用于支撑钢管内表面的外撑支架、用于包夹钢管外表面的内夹支架、用于带动所述内夹支架沿钢管的轴向移动的移动机构及用于带动所述内夹支架沿钢管的周向转动的旋转机构；所述旋转机构设置在移动机构上，所述内夹支架与所述旋转机构相连接；所述外撑支架上沿外撑支架的周向间隔分布有若干内部磁极；所述内夹支架上沿内夹支架的周向间隔分布有若干驱动磁极；所述驱动磁极的设置数量与所述内部磁极的设置数量相同，且若干驱动磁极的位置与若干内部磁极的位置一一对应；所述外撑支架与钢管之间形成抛光空间；所述外撑支架的内侧连接有可向抛光空间注入磁流变液的注液管，所述抛光空间与所述注液管相连通；所述注液管上设有用于调节所述外撑支架的圆周直径的外撑驱动组件；所述旋转机构上设有用于调节所述内夹支架的圆周直径的内夹驱动组件；所述内部磁极、驱动磁极、移动机构、旋转机构的控制端均与控制装置电连接。
[0008]本专利技术使用时将钢管置于外撑支架和内夹支架中，并通过夹具等固定设备将钢管固定；根据钢管的尺寸，通过外撑驱动组件调整外撑支架的圆周直径，使得外撑支架支撑钢管的内表面，且促使外撑支架与钢管之间形成抛光空间，通过内夹驱动组件调整内夹支架的圆周直径，使得内夹支架包夹钢管的外表面；通过注液管向着抛光空间中注入磁流变液；为内部磁极和驱动磁极提供间歇性电流，通电后促使磁流变液形成电化学反应，使得磁流变液形成柔性的抛光头；通过移动机构驱使内夹支架沿着钢管的轴向移动，并通过旋转机构驱使内夹支架沿钢管的周向旋转，由于驱动磁极与内部磁极通电后相互吸引，在内夹支架移动且旋转的同时也可带动外撑支架移动且旋转，从而使磁流变液在抛光空间中跟随运动，最终去除钢管内表面的材料。
[0009]本专利技术通过外撑驱动组件调整外撑支架的圆周直径，可使得外撑支架能够更好的外撑钢管的内表面，且可促使外撑支架与钢管之间形成抛光空间，通过内夹驱动组件调整内夹支架的圆周直径，使得内夹支架更好的与钢管的外表面抵接、包夹，进而可使得整个磁流变抛光装置能够适用不同管径的钢管，适用性更高，使用更加方便；另外，本专利技术通过内部磁极与驱动磁极相互对应的方式，在通入电流后，使得内夹支架旋转且移动的同时，外撑支架也跟随一同活动，带动磁流变液在抛光空间中运动，实现了对钢管内表面的抛光，并且多组对应磁极的设置，提高了抛光效率，从而提高了钢管内表面清理质量。
[0010]优选的，所述移动机构包括套设于所述钢管的外侧，且可沿所述钢管的轴向移动的移动环和用于驱动所述移动环运动的驱动装置；所述驱动装置设于所述移动环的外侧；所述驱动装置的控制端与控制装置电连接。
[0011]优选的，所述旋转机构包括活动套设于所述移动环外侧，且可沿所述钢管的周向转动的旋转环和用于驱动所述旋转环转动的旋转驱动器；所述旋转驱动器设置在移动环上；所述内夹支架与所述旋转环相连接，所述内夹驱动组件设于所述旋转环上；所述旋转驱动器的控制端与控制装置电连接。
[0012]优选的，所述外撑支架包括若干内弧形板；若干内弧形板沿注液管的周向均匀分布；每个内部磁极分别固定在一个内弧形板上；每两个相邻的内弧形板之间均同轴，且滑动的设有一个弧形滑板，内弧形板上开设有供弧形滑板滑动的滑槽；内弧形板的端部具有与
钢管内表面接触的外侧端板，弧形滑板的端部具有与钢管内表面接触的内侧端板，内弧形板和外侧端板与弧形滑板和内侧端板同钢管之间形成所述抛光空间。
[0013]优选的，所述外撑驱动组件包括第一旋转套，第一旋转套转动套设在注液管的端部，每个内弧形板与第一旋转套之间均铰接有一个第一连杆，注液管的端部固定设有用以驱动第一旋转套转动的第一旋转电机；所述内弧形板的外侧端板上朝向注液管的轴心方向延伸有内导向杆，注液管上具有同轴套设在内导向杆上的导向套；所述第一旋转电机的控制端与控制本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种面向液氮输送不锈钢管道的磁流变抛光装置，其特征在于，包括用于支撑钢管（1）内表面的外撑支架（2）、用于包夹钢管（1）外表面的内夹支架（3）、用于带动所述内夹支架（3）沿钢管（1）的轴向移动的移动机构（41）及用于带动所述内夹支架（3）沿钢管（1）的周向转动的旋转机构（42）；所述旋转机构（42）设置在移动机构（41）上，所述内夹支架（3）与所述旋转机构（42）相连接；所述外撑支架（2）上沿外撑支架（2）的周向间隔分布有若干内部磁极（21）；所述内夹支架（3）上沿内夹支架（3）的周向间隔分布有若干驱动磁极（31）；所述驱动磁极（31）的设置数量与所述内部磁极（21）的设置数量相同，且若干驱动磁极（31）的位置与若干内部磁极（21）的位置一一对应；所述外撑支架（2）与钢管（1）之间形成抛光空间（22）；所述外撑支架（2）的内侧连接有可向抛光空间（22）注入磁流变液（51）的注液管（5），所述抛光空间（22）与所述注液管（5）相连通；所述注液管（5）上设有用于调节所述外撑支架（2）的圆周直径的外撑驱动组件（6）；所述旋转机构（42）上设有用于调节所述内夹支架（3）的圆周直径的内夹驱动组件（7）；所述内部磁极（21）、驱动磁极（31）、移动机构（41）、旋转机构（42）的控制端均与控制装置电连接。2.根据权利要求1所述的一种面向液氮输送不锈钢管道的磁流变抛光装置，其特征在于，所述移动机构（41）包括套设于所述钢管（1）的外侧，且可沿所述钢管（1）的轴向移动的移动环（411）和用于驱动所述移动环（411）运动的驱动装置（412）；所述驱动装置（412）设于所述移动环（411）的外侧；所述驱动装置（412）的控制端与控制装置电连接。3.根据权利要求2所述的一种面向液氮输送不锈钢管道的磁流变抛光装置，其特征在于，所述旋转机构（42）包括活动套设于所述移动环（411）外侧，且可沿所述钢管（1）的周向转动的旋转环（421）和用于驱动所述旋转环（421）转动的旋转驱动器（423）；所述旋转驱动器（423）设置在移动环（411）上；所述内夹支架（3）与所述旋转环（421）相连接，所述内夹驱动组件（7）设于所述旋转环（421）上；所述旋转驱动器（423）的控制端与控制装置电连接。4.根据权利要求1所述的一种面向液氮输送不锈钢管道的磁流变抛光装置，其特征在于，所述外撑支架（2）包括若干内弧形板（23）；若干内弧形板（23）沿注液管（5）的周向均匀分布；每个内部磁极（21）分别固定在一个内弧形板（23）上；每两个相邻的内弧形板（23）之间均同轴，且滑动的设有一个弧形滑板（24），内弧形板（23）上开设有供弧形滑板（24）滑动的滑槽；内弧形板（23）的端部具有与钢管（1）内表面接触的外侧端板（231），弧形滑板（24）的端部具有与钢管（1）内表面接触的内侧端板（241），内弧形板（23）和外侧端板（231）与弧形滑板（24）和内侧端板（241）同钢管（1）之间形成所述抛光空间（22）。5.根据权利要求4所述的一种面向液氮输送不锈钢管道的磁流变抛光装置，其特征在于，所述外撑驱动组件（6）包括第一旋转套（61），第一旋转套（61）转动套设在注液管（5）的端部，每个内弧形板（23）与第一旋转套（61）之间均铰接有一个第一连杆（62），注液...

【专利技术属性】
技术研发人员：许高坡，尹登科，鞠昊，
申请(专利权)人：广州广钢气体能源股份有限公司，
类型：发明
国别省市：