【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于金属材料表面加工，具体涉及一种可检测丸粒尺寸的变角度超声喷丸系统。
技术介绍
1、超声喷丸技术以超声发生器产生的大功率超声作为驱动能量，并通过超声换能器将产生的电信号转化为机械振动，最终通过变幅杆将能量传递给弹丸，从而驱使密闭腔体内的弹丸撞击零件表面实现强化。在大量高速弹丸的反复撞击下，材料表面部分动能被材料表层所吸收，使材料表面发生剧烈的循环塑性变形，受喷材料表面将发生以下几种变化：表层形成残余应力场、表面组织结构优化、塑性诱导相变、表面粗糙度变化。在一定条件下，应变层内的残余压应力场、亚晶细化、微应变增加、位错密度增大以及相变可成为强化因素来提高材料的疲劳强度和应力腐蚀断裂抗力。然而，喷丸提高了材料的表面粗糙度，从而弱化了喷丸的强化效果。在其他喷丸参数不变的情况下，弹丸尺寸越大，喷丸强度越高，喷丸后表面粗糙度越大，导致材料的疲劳性能降低。同时，正确选择喷丸工艺参数以及确保工艺参数在加工过程中的稳定性，是提高材料的疲劳强度和应力腐蚀断裂抗力的必要条件。喷丸的工艺参数包括弹丸尺寸、速度、形状，喷丸时间、距离、温度，喷丸材料的应力状态等。在喷丸过程中，弹丸由于多次碰撞产生了一定量的破碎，或由于磨损弹丸的直径逐渐变小，这些在加工过程中可能出现的问题都会影响喷丸的效果。不适当的工艺参数或喷丸过程中任一工艺参数发生大幅变化，都会影响喷丸质量。因此为了保证喷丸质量，对弹丸进行定期的筛选及补充是必需的。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种可检测丸粒尺寸的变角度超声喷丸
2、为了实现上述目的，本申请采用如下技术方案：
3、一种可检测丸粒尺寸的变角度超声喷丸系统，包括
4、工作台面，所述工作台面位于喷丸机构上方，且通过四角处设置的台柱安装于地面上，所述工作台面上开设有喷丸孔，喷丸孔与所述喷丸机构的加工室对应；
5、传送带，所述传送带位于所述工作台面的外侧，且传送带的输入端低于输出端，所述传送带的输出端通过第一喷丸输送通道与喷丸机构的进料口连接，喷丸机构的出料口通过第二喷丸输送通道与螺旋分离器的进料口连接，螺旋分离器的出料口通过第三喷丸输送通道的内侧与废料箱连接，螺旋分离器的出料口通过第三喷丸输送通道的外侧与传送带的进料口连接，破碎或尺寸不合格的弹丸在内侧滑行滚动，最终进入废料箱，尺寸合格的弹丸会沿外侧通道滚动，进入传送带。
6、所述喷丸机构包括喷丸座台，所述喷丸座台坐落于地面之上，喷丸座台顶部安装有立柱，横梁第一端套装在立柱上，且横梁第一端安装有粗调螺丝用于调节喷丸的距离，横梁第二端端面固定安装有量角器，量角器上转动安装有旋臂，量角器上布置有随旋臂旋转的指针用于显示喷丸角度，沿旋臂纵向开设有通孔，所述通孔内转动安装有距离调节杆，距离调节杆顶部安装有微调圆盘，底部安装有用于安装喷丸装置的平台，所述平台上安装有喷丸装置，旋臂底端安装有调节螺丝，调节螺丝穿过旋臂以及量角器上的螺纹孔螺接到横梁端部，旋臂顶端通过水平布置的长连杆安装有扇叶组件调节杆，扇叶组件调节杆垂直于长连杆，扇叶组件调节杆上安装有扇叶组件连接，所述喷丸装置与所述扇叶组件对接；所述扇叶组件、扇叶组件调节杆以及喷丸装置的工具头位于加工室内。
7、所述扇叶组件包括扇叶底盘、第一扇叶、第二扇叶、第一马达以及第二马达，所述扇叶底盘是一端开口一端封闭的结构，扇叶底盘的底板边缘处开设有用于供喷丸装置的工具头穿过的开孔，扇叶底盘的侧壁开设有扇叶处进料口，扇叶底盘内依次安装有同轴心的第一扇叶和第二扇叶，且第一扇叶位于第二扇叶顶部，第一马达的输出轴贯穿第二马达，且第一马达延伸至第二马达外侧部分的输出轴上安装有第二扇叶，第二马达的输出轴上安装有第二扇叶。
8、所述第二扇叶为圆盘形结构，在圆盘上沿周向等间距加工有圆孔，用于供弹丸穿过。
9、所述喷丸装置由超声换能器、变幅杆以及工具头组成，超声换能器底端通过螺钉固定于平台之上，超声换能器顶部通过变幅杆安装有工具头，工具头的加工端通过扇叶底盘上的开孔延伸至扇叶底盘内侧。
10、所述距离调节杆包括第一转动杆以及连接杆，所述第一转动杆外表面加工有螺纹，与旋臂竖向通孔螺纹连接，第一转动杆顶端贯穿工作台面且伸出工作台面部分安装有微调圆盘，且在微调圆盘上设置有刻度，第一转动杆底端与连接杆一端连接，连接杆另一端设置有用于安装喷丸装置的平台。
11、所述加工室顶端开口设置，且加工室顶端铆接于工作台面下方，加工室底部为梯台，底面倾斜向螺旋分离器方向，在梯台靠近螺旋分离器的一面的侧壁开开设加工室出料口，加工室出料口与第二弹丸输送通道相连，使参与喷丸加工后的弹丸流出；与加工室出料口所在侧壁相互垂直的两个侧壁上分别开设有加工室进料口以及弧状的自密封窗口，加工室进料口通过万向管与扇叶底盘处进料口相连，用于向喷丸装置的工具头处输送弹丸，加工室进料口两侧分别安装有红外检测装置和红外接收装置，用于监测弹丸是否连续进入加工室内；加工室底部、与加工室进料口所在侧壁平行的侧壁以及加工室进料口所在侧壁均设置有连续的自密封通道。
12、所述螺旋分离器顶端开设有与螺旋分离器进料口相对设置的输料口，输料口与输料平台连接，且在输料平台上安装有控制开关，输料平台上设置有同时开启或关闭的挡门，挡门与输料平台侧壁之间通过门轴转动连接，门轴底端贯穿输料平台底板与安装在底板上的驱动电机输出轴连接，驱动电机与控制开关电连接。
13、所述传送带上设有三棱柱挡板。
14、本专利技术的有益效果为：
15、本专利技术喷丸系统仅通过超声喷丸装置的二次加工，不需要对材料做出其他形式的加工即可实现喷丸后表面粗糙度的改善，改善喷丸加工后工件的疲劳性能；进一步强化了残余应力在提高材料疲劳强度和应力腐蚀断裂抗力方面的作用，并且通过螺旋分离器和传送带的配合实现合格弹丸的重复利用及喷丸过程的自动化。
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1.一种可检测丸粒尺寸的变角度超声喷丸系统，其特征在于，包括
2.根据权利要求1所述的一种可检测丸粒尺寸的变角度超声喷丸系统，其特征在于：所述喷丸机构包括喷丸座台，所述喷丸座台坐落于地面之上，喷丸座台顶部安装有立柱，横梁第一端套装在立柱上，且横梁第一端安装有粗调螺丝用于调节喷丸的距离，横梁第二端端面固定安装有量角器，量角器上转动安装有旋臂，量角器上布置有随旋臂旋转的指针用于显示喷丸角度，沿旋臂纵向开设有通孔，所述通孔内转动安装有距离调节杆，距离调节杆顶部安装有微调圆盘，底部安装有用于安装喷丸装置的平台，所述平台上安装有喷丸装置，旋臂底端安装有调节螺丝，调节螺丝穿过旋臂以及量角器上的螺纹孔螺接到横梁端部，旋臂顶端通过水平布置的长连杆安装有扇叶组件调节杆，扇叶组件调节杆垂直于长连杆，扇叶组件调节杆上安装有扇叶组件连接，所述喷丸装置与所述扇叶组件对接；所述扇叶组件、扇叶组件调节杆以及喷丸装置的工具头位于加工室内。
3.根据权利要求2所述的一种可检测丸粒尺寸的变角度超声喷丸系统，其特征在于：所述扇叶组件包括扇叶底盘、第一扇叶、第二扇叶、第一马达以及第二马达，所述扇
4.根据权利要求3所述的一种可检测丸粒尺寸的变角度超声喷丸系统，其特征在于：所述第二扇叶为圆盘形结构，在圆盘上沿周向等间距加工有圆孔，用于供弹丸穿过。
5.根据权利要求2所述的一种可检测丸粒尺寸的变角度超声喷丸系统，其特征在于：所述喷丸装置由超声换能器、变幅杆以及工具头组成，超声换能器底端通过螺钉固定于平台之上，超声换能器顶部通过变幅杆安装有工具头，工具头的加工端通过扇叶底盘上的开孔延伸至扇叶底盘内侧。
6.根据权利要求2所述的一种可检测丸粒尺寸的变角度超声喷丸系统，其特征在于：所述距离调节杆包括第一转动杆以及连接杆，所述第一转动杆外表面加工有螺纹，与旋臂竖向通孔螺纹连接，第一转动杆顶端贯穿工作台面且伸出工作台面部分安装有微调圆盘，且在微调圆盘上设置有刻度，第一转动杆底端与连接杆一端连接，连接杆另一端设置有用于安装喷丸装置的平台。
7.根据权利要求2所述的一种可检测丸粒尺寸的变角度超声喷丸系统，其特征在于：所述加工室顶端开口设置，且加工室顶端铆接于工作台面下方，加工室底部为梯台，底面倾斜向螺旋分离器方向，在梯台靠近螺旋分离器的一面的侧壁开开设加工室出料口，加工室出料口与第二弹丸输送通道相连，使参与喷丸加工后的弹丸流出；与加工室出料口所在侧壁相互垂直的两个侧壁上分别开设有加工室进料口以及弧状的自密封窗口，加工室进料口通过万向管与扇叶底盘处进料口相连，用于向喷丸装置的工具头处输送弹丸，加工室进料口两侧分别安装有红外检测装置和红外接收装置，用于监测弹丸是否连续进入加工室内；加工室底部、与加工室进料口所在侧壁平行的侧壁以及加工室进料口所在侧壁均设置有连续的自密封通道。
8.根据权利要求1所述的一种可检测丸粒尺寸的变角度超声喷丸系统，其特征在于：所述螺旋分离器顶端开设有与螺旋分离器进料口相对设置的输料口，输料口与输料平台连接，且在输料平台上安装有控制开关，输料平台上设置有同时开启或关闭的挡门，挡门与输料平台侧壁之间通过门轴转动连接，门轴底端贯穿输料平台底板与安装在底板上的驱动电机输出轴连接，驱动电机与控制开关电连接。
9.根据权利要求1所述的一种可检测丸粒尺寸的变角度超声喷丸系统，其特征在于：所述传送带上设有三棱柱挡板。
...【技术特征摘要】
1.一种可检测丸粒尺寸的变角度超声喷丸系统，其特征在于，包括
2.根据权利要求1所述的一种可检测丸粒尺寸的变角度超声喷丸系统，其特征在于：所述喷丸机构包括喷丸座台，所述喷丸座台坐落于地面之上，喷丸座台顶部安装有立柱，横梁第一端套装在立柱上，且横梁第一端安装有粗调螺丝用于调节喷丸的距离，横梁第二端端面固定安装有量角器，量角器上转动安装有旋臂，量角器上布置有随旋臂旋转的指针用于显示喷丸角度，沿旋臂纵向开设有通孔，所述通孔内转动安装有距离调节杆，距离调节杆顶部安装有微调圆盘，底部安装有用于安装喷丸装置的平台，所述平台上安装有喷丸装置，旋臂底端安装有调节螺丝，调节螺丝穿过旋臂以及量角器上的螺纹孔螺接到横梁端部，旋臂顶端通过水平布置的长连杆安装有扇叶组件调节杆，扇叶组件调节杆垂直于长连杆，扇叶组件调节杆上安装有扇叶组件连接，所述喷丸装置与所述扇叶组件对接；所述扇叶组件、扇叶组件调节杆以及喷丸装置的工具头位于加工室内。
3.根据权利要求2所述的一种可检测丸粒尺寸的变角度超声喷丸系统，其特征在于：所述扇叶组件包括扇叶底盘、第一扇叶、第二扇叶、第一马达以及第二马达，所述扇叶底盘是一端开口一端封闭的结构，扇叶底盘的底板边缘处开设有用于供喷丸装置的工具头穿过的开孔，扇叶底盘的侧壁开设有扇叶处进料口，扇叶底盘内依次安装有同轴心的第一扇叶和第二扇叶，且第一扇叶位于第二扇叶顶部，第一马达的输出轴贯穿第二马达，且第一马达延伸至第二马达外侧部分的输出轴上安装有第二扇叶，第二马达的输出轴上安装有第二扇叶。
4.根据权利要求3所述的一种可检测丸粒尺寸的变角度超声喷丸系统，其特征在于：所述第二扇叶为圆盘形结构，在圆盘上沿周向等间距加工有圆孔，用于供弹丸穿过。
5.根据权利要求2所述的一种可检测丸粒尺寸的变角度超声喷丸系统，其特征在于：所述喷丸装置由超声换能器、变幅杆以及工具头组成...
【专利技术属性】
技术研发人员：王天昊，李英龙，张玲，吴晓玉，兰博，
申请(专利权)人：东北大学，
类型：发明
国别省市：
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