一种用于超声波抛光的新型磨料混合装置

技术领域

本发明涉及磨料混合装置技术领域，尤其涉及一种用于超声波抛光的新型磨料混合装置。

背景技术

超声波抛光的原理是：换能器将输入的超音频电信号转换成机械振动，经变幅杆放大后，传输至装在变幅杆上的工具头，当工具头与工件之间存有适量的磨料悬浮液，并使工具头以一定距离接触工件时，工具头就会以高频率、 高速度打击工件表面，同时悬浮液产生环流和“空化”作用 , 从而使工件表面引起微量的“碎裂”和剥蚀，这样就实现了超声波抛光过程。抛光中使用的磨料有尺寸为200～2000目的氧化铝、碳化硼、碳化硅及金刚砂粉末等。在抛光过程中，悬浮液内磨料是否均匀分布决定着被抛光工件的表面质量和抛光效率。

超声波抛光机包括超声波抛光装置、磨料混合液储存装置和磨料混合液循环系统三部分。现有的磨料混合装置都是磨料加液体（形成抛光液）置于一个桶体或箱体内，通过抽水泵抽取，注入被抛光工件上。但是这种常规的超声波磨料混合装置存在一定的缺陷，由于磨料并不溶于液体，当抽水泵在储存装置中抽取抛光液时，电泵的叶轮会带动抛光液进行旋转，当抛光液旋转时，由于在匀速旋转的液体中，不同密度固体颗粒会聚集在旋转轴附近的不同位置，液体旋转轴上的能量最低，不同密度的固体颗粒达到稳定状态后，聚集在液体表面中心部分或底部中央部分，如果固体颗粒密度大于液体密度，会沉降在容器底部中央形成旋转抛物体形状。因此抛光液中的磨料在旋转过程中，会变得分布不均匀，抽出的抛光液就会产生时而没有磨料时而磨料过多，从而影响抛光质量和效率。

授权公告号为：CN 210560832 U、名称为一种电泳漆防沉淀抽取装置的专利公开了一种通过回流和再次搅拌达到防止物料沉淀的装置，该专利并不能适用于超声波抛光机中使磨料保持均匀分布。

因此，为解决上述技术问题，需要提出一种新的技术方案来解决超声波抛光液保持均匀分布抽出时不会有沉淀问题。尤其是提供一种用于超声波抛光的新型磨料混合装置。

发明内容

本发明为解决市场上现有的超声波抛光用磨料混合装置在叶轮的转动过程中容易造成磨料沉淀、堆积、不能均匀分布的技术问题，提供了一种用于超声波抛光的新型磨料混合装置。

为实现上述目的提供了如下技术方案：一种用于超声波抛光的新型磨料混合装置，包括：

桶体，抛光液盛放在桶体内，所述桶体上设有N层回流进水层，每层所述回流进水层内设有M个回流进水口，每个所述回流进水口的水流方向与桶体内水流旋转方向相反，所述回流进水口与桶内圆切线的夹角为0—90度，0度数时与桶内圆相切，90度时与桶内圆切线相垂直；

每层所述回流进水层上的回流进水口为多个时，每个回流进水口与桶内圆切线的夹角相同或不同；

抽水泵，所述抽水泵与所述桶体内部连通，所述抽水泵包括进水底座和进水管路，所述进水管路与进水底座内部连通，所述进水底座倒置于与所述桶体内部，抛光液在所述进水底座内由进水管路抽出；

多通阀，所述多通阀与进水管路连通，所述多通阀上设有供料出水口和N层回流出水层，每层回流出水层上设有M个回流出水口，所述供料出水口和回流出水口分别与多通阀内的流道连通；

所述回流出水口与回流进水口相连通，所述M、N均≥1。

优选地，每层所述回流进水层上的回流进水口为多个，每个所述回流进水口与桶内圆切线的夹角相同；每层所述回流进水层上的回流进水口与桶内圆切线的夹角不同。

优选地，各层所述回流进水层上的回流进水口与桶内圆切线的夹角分别为0度、30度、60度和90度。

优选地，每层所述回流进水层上的回流进水口为多个，每个所述回流进水口与桶内圆切线的夹角不同。

优选地，每层所述回流进水层上的回流进水口与桶内圆切线的夹角分别为0度、30度、60度和90度。

优选地，所述多通阀包括中央流道和分流支道，所述分流支道与中央流道相垂直；所述中央流道一端与进水管路连通另一端与供料出水口连通；所述分流支道与回流出水口连通。

优选地，所述抽水泵还包括法兰盘、电机、连接杆和底板；所述法兰盘设置在所述桶体上方，所述电机安装在所述法兰盘上，所述进水底座通过连接杆与法兰盘连接，所述进水管路连接在法兰盘与所述进水底座间，所述进水底座下方还设有底板，所述底板上设有通孔；所述电机的电机连杆延伸至进水底座内，所述电机连杆连接有叶轮。

优选地，所述法兰盘上设有安装管，所述安装管与进水管路连通；还包括延伸管，所述延伸管位于安装管内将进水管路与多通阀连通。

优选地，所述供料出水口和回流出水口上均设有流量控制阀。

优选地，所述M、N均等于4。

本发明的有益效果：

（1）混合装置的桶内，由于存在电机连杆带动叶轮转动的现象使用一段时间后，抛光液中的磨料会沉降在容器底部中央形成旋转抛物体形状，从而使抛光液中的磨料不会均匀分布在桶内，使用过程中抽取出的抛光液内磨料含量不一，影响后续的抛光作业。本发明通过多通阀使电机抽出的抛光液分成用于超声波抛光的供料液和用于回流抵消桶内抛光物料旋转堆积的回流液，通过回流液从不同方向冲击桶内抛光液的旋转，从而消除抛光液内磨料的堆积，使叶轮在旋转过程中不会造成桶内的磨料堆积，磨料均匀分布在抛光液内。

（2）通过一台电机即实现对抛光液的抽取和回流，提高了电机的使用效率，同时供料出水口只设置一个，回流出水口则设置多个，供料液与回流液的比例相差较大，从而确保大部分液位用于回流，通过多股回流液对桶内的抛光液进行冲击，保证供料出水口排出的抛光液内磨料均匀，便于后续超声波抛光的精准进行。

（3）桶内的回流进水层设置多层，每层的各个回流进水口夹角相同或不同，在桶内抛光液水流的深度方向从不同深度截断桶内水流的旋转，从而使桶内的磨料均匀分布在桶内。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图。

图2是本发明的图1中A-A处的剖面结构示意图。

图3是本发明的抽水泵的结构示意图。

图4是本发明的抽水泵的内部结构示意图。

图5是本发明的回流进水口实施例一的结构示意图。

图6是本发明的回流进水口实施例二的结构示意图一。

图7是本发明的回流进水口实施例二的结构示意图二。

图8是本发明的回流进水口实施例二的结构示意图三。

图9是本发明的回流进水口实施例二的结构示意图四。

其中：1、多通阀；11、供料出水口；12、中央流道；13、分流支道；14、延伸管；2、回流出水口；21、第一回流口；22、第二回流口；23、第三回流口；24、第四回流口；3、电机；31、电机连杆；4、法兰盘；41、安装管；5、桶体；51、第一进水口；52、第二进水口；53、第三进水口；54、第四进水口；61、连接杆；62、进水管路；621、进水口；63、进水底座；631、容纳腔；64、底板；641、通孔；7、流量控制阀；8、叶轮。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，如出现术语“中心”、 “上”、 “下”、 “左”、“右”、 “竖直”、 “水平”、 “内”、 “外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，如出现术语“第一”、 “第二”、 “第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，如出现术语“安装”、 “相连”、 “连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1至图4所示，一种用于超声波抛光的新型磨料混合装置，包括：桶体5、抽水泵和多通阀1，磨料和液体的混合物置于桶体内形成抛光液，抽水泵将抛光液抽吸出经过多通阀为抛光装置提供磨料并使大部分抛光液回流至桶体内，减缓桶体内抛光液的旋转，使抛光液中的磨料均匀分布在抛光液内。

抛光液（磨料+液体）盛放在桶体5内，所述桶体5上设有N层回流进水层，每层所述回流进水层内设有M个回流进水口，每个所述回流进水口的水流方向与桶内水流旋转方向相反，所述回流进水口与桶内圆切线的夹角为0—90度，0度数时与桶内圆相切，90度时与桶内圆切线相垂直。桶内的抛光液在抽水泵的叶轮旋转作用下会圆周旋转从而使抛光液中的磨料沉降在容器底部中央形成旋转抛物体形状。通过控制回流进水口的方向与桶内水流旋转的方向相反，对抛光液的水流形成对撞冲击效果，消除抛光液的旋转和磨料的堆积。回流进水层和回流进水口的设置根据实际需要改变，可优选为设置4层回流进水层，每层回流进水层内设有4个回流进水口。

每层所述回流进水层上的回流进水口为多个时，每个回流进水口与桶内圆切线的夹角相同或不同。

如图2、图3和图4所示，抽水泵与所述桶体5内部连通，所述抽水泵包括进水底座63和进水管路62，所述进水管路62与进水底座63内部连通，所述进水底座63倒置于与所述桶体5内部，抛光液（磨料+液体）在所述进水底座63内经叶轮7后由进水管路62抽出。抽水泵还包括法兰盘4、电机3、连接杆61和底板64；所述法兰盘4设置在所述桶体5上方，所述电机3安装在所述法兰盘4上，所述进水底座63通过连接杆61与法兰盘4连接，所述进水管路62连接在法兰盘4与所述进水底座63间，所述进水底座63下方还设有底板64，所述底板64上设有通孔641。所述电机3的电机连杆31延伸至进水底座63内，所述电机连杆31连接有叶轮8。

所述法兰盘4上设有安装管41，所述安装管41与进水管路62连通，还包括延伸管14，所述延伸管14位于安装管41内将进水管路62与多通1连通。延伸管使多通阀位于需要的位置，为超声波抛光机提供抛光液（磨料+液体）。安装管与法兰盘一体式设计，延伸管伸入安装管内，避免抛光液在抽吸过程中在管路连接处泄漏。

桶体上方呈开口状设置，法兰盘盖合在桶体上方开口处，电机安装在法兰盘上，电机的电机连杆延伸至桶体内并位于进水底座内部，通过电机带动叶轮转动对抛光液进行抽吸。连接杆、进水底座、进水管路和法兰盘均一体式设计，进水底座通过连接杆与法兰盘连接，位于桶内中下方位置。叶轮安装在电机的电机连杆末端，叶轮位于进水底座内，进水底座下方盖有底板。抽吸抛光液时通过叶轮的旋转形成负压时抛光液从桶体进入进水底座内，进水底座内的叶轮旋转同时还搅动进水底座内的抛光液转动，使抽出的抛光液内磨料均匀。底板盖合在进水底座下方，整个抽水泵能够从桶体内拔出，取下底板后方便维修清洁各个组件。由于回流的抛光液作用使桶内的抛光液水流不会形成明显的旋转现象，从而避免桶内存储的抛光液中磨料的堆积。通过底板上的通孔抛光液才能够进入进水底座内，进水底座内形成另一空间，一方面避免水中的大颗粒杂质进入抽水泵内，另一方面避免桶内的回流水流影响抽吸效果通过进水底座的隔绝使回流和抽吸互不影响。

所述多通阀1与进水管路62连通，所述多通阀1上设有供料出水口11和N层回流出水层，每层回流出水层上设有M个回流出水口2，所述供料出水口11和回流出水口2分别与多通阀1内的流道连通。所述回流出水口2与回流进水口通过连接管相连通，所述M、N均≥1，本实施例中优选为M、N均等于4。

多通阀上的每层回流出水口均相同，第一层回流出水口为第一回流口21、第二层回流出水口为第二回流口22、第三层回流出水口为第三回流口23、第四层回流出水口为第四回流口24。为避免管路混乱，每一层回流出水口均通过连接管与桶体上的每一层回流进水口连接，如多通阀中最上一层的回流出水口与桶体中最上一层的回流进水口连接，依次类推。

多通阀1包括中央流道12和分流支道13，所述分流支道13与中央流道12相垂直。所述中央流道12一端与进水管路62连通另一端与供料出水口连通。所述分流支道13与回流出水口连通。所述供料出水口11和回流出水口2上均设有流量控制阀7。流量控制阀为常见阀门，控制供料出水口和回流出水口的流量。抽出的抛光液中，一部分通过供料出水口被注入抛光工件上，大部分抛光液通过多通阀回流出水口、进水管路、回流进水口回流至圆形桶体中。多通阀整体为长方体状结构，沿长度方向中间位置设有中空的中央流道，中央流道一端为抛光液入口，另一端为供料出水口，长方体四个侧面上同一高度平面设有一层回流出水层，每层回流出水层设有四个回流出水口分别位于多通阀的四个面上。回流出水口与分流支道连接，分流支道与中央通道相垂直。

桶体上的回流进水口设置方式可以采取如下两种：

实施例一：

如图6至9所示，每层所述回流进水层上的回流进水口为多个，每个所述回流进水口与桶内圆切线的夹角相同。每层所述回流进水层上的回流进水口与桶内圆切线的夹角不同。各层所述回流进水层上的回流进水口与桶内圆切线的夹角分别为0度、30度、60度和90度。如第一层回流进水口的夹角为0度，第二层回流进水口的夹角为30度，第二层回流进水口的夹角为60度，第四层回流进水口的夹角为90度，或者第一层至第四层进水口夹角不按照夹角大小顺序分布，其中夹角为0度的为第一进水口51、夹角为30度的为第二进水口52、夹角为60度的为第三进水口53及夹角为90度的为第四进水口54。

每层回流进水层的回流进水口夹角相同，各层的回流进水口夹角不同时，在桶体内水流的不同高度方向形成不同的水流冲击力，缓解桶体内抛光液水流的旋转。

实施例二：

如图5所示，每层所述回流进水层上的回流进水口为多个，每个所述回流进水口与桶内圆切线的夹角不同。每层所述回流进水层上的回流进水口与桶内圆切线的夹角分别为0度、30度、60度和90度。桶体高度方向分布有四层回流进水层，每层回流进水层上的有四种回流进水口，每层回流进水层上均设有第一进水口51、第二进水口52、第三进水口53和第四进水口54。其中夹角为0度的为第一进水口51、夹角为30度的为第二进水口52、夹角为60度的为第三进水口53及夹角为90度的为第四进水口54。

每层回流进水层上含有不同夹角的回流进水口，通过各个不同夹角的回流进水口在同一高度上对桶体内水流形成不同的水流冲击力，缓解或终止桶体内抛光液的旋转。

本发明通过回流的抛光液以不同位置、不同角度、不同高度及合适的流量冲回到桶内，与抽水泵叶轮的运动方向相反，产生与抽水泵叶轮相反的作用力，控制流量大小使回流口的冲击力与抛光液的旋转力平衡，从而桶内的抛光液（磨料+液体）不会旋转形成漩涡状，可以使磨料与液体保持均匀的混合，磨料不容易发生聚沉现象。本发明的超声波抛光新型磨料混合装置，集抛光液的存储与混合为一体，在超声波抛光机工作时，有效的解决了常规抛光液储存装置储存抛光液时磨料出现聚沉的问题，使磨料分布更加均匀，可大大提高工作效率和抛光的质量。

以上实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本发明的范畴，本发明的专利保护范围应由权利要求限定。