一种用于螺旋桨叶片的强化射流装置及方法

本发明涉及表面强化加工设备，尤其是涉及一种用于螺旋桨叶片的强化射流装置及方法。

背景技术：

1、强化改性研磨技术是一种基于复合加工方法的抗疲劳、抗腐蚀、抗磨损的金属材料高性能精密加工技术，其基本原理是将钢珠、研磨粉、研磨液按照一定的配比均匀混合结合高压气体形成固液气三相混合流以一定的角度喷射至齿轮齿面，使得螺旋桨叶片表面产生塑性变形以及具有残余压应力的强化改性层，从而提高螺旋桨零件抗疲劳长寿命等性能。

2、对于螺旋桨零件，由于其叶片表面的形状较为复杂，导致其表面不同位置受到研磨料撞击的次数出现差异，对螺旋桨叶片表面进行强化改性研磨加工的过程中，往往会出现由于其表面形状复杂，造成某些部位喷射时间过长或者喷射距离不当，导致强化改性研磨效果不理想。

技术实现思路

1、本发明提供了一种用于螺旋桨叶片的强化射流装置及方法，用以解决现有的强化改性研磨方法造成螺旋桨叶片喷射效果不一致，加工质量较差，且现有的强化改性研磨加工螺旋桨叶片效率低下的问题。

2、为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

3、一方面，本发明提供一种用于螺旋桨叶片的强化射流装置，包括工作台、工作台升降旋转装置、强化射流装置、自适应喷头调节装置和叶片夹紧装置；所述工作台的中心位置中空，所述工作台升降旋转装置安装在所述工作台的中空处，所述强化射流装置安装在所述工作台上，所述自适应喷头调节装置固定在所述工作台上且与所述强化射流装置连接，所述叶片夹紧装置设置在所述工作台升降旋转装置上。

4、进一步，所述工作台升降旋转装置包括旋转升降台、升降液压系统和旋转电机，所述旋转电机设置于所述旋转升降台上，所述升降液压系统与所述旋转升降台连接。

5、进一步，所述旋转升降台包括底台和顶台，所述升降液压系统位于所述底台和所述顶台之间，所述旋转电机位于所述顶台上。

6、进一步，所述升降液压系统包括三根液压杆，所述液压杆均匀布置在所述底台和所述顶台之间。

7、进一步，所述工作台、所述底台和所述顶台均为圆盘形。

8、进一步，所述强化射流装置包括储料箱、加工腔、加工腔安装架以及喷头，所述储料箱放置在所述工作台上，所述加工腔安装架立于所述工作台上用于固定所述加工腔，所述储料箱与所述加工腔通过研磨料运输管连接，所述加工腔位于所述自适应喷头调节装置的正上方，所述喷头与所述加工腔通过气管连接。

9、进一步，所述自适应喷头调节装置包括喷头安装架、移动导轨、移动滑块、u型导轨滑块、红外测距装置和舵机；所述喷头通过喷头连接件进行固定，所述移动导轨设置在所述工作台上，所述u型导轨滑块通过螺栓与所述舵机连接且在所述喷头移动架上运动；所述喷头移动架通过所述移动滑轨进行轴向移动，两者通过所述移动滑块固连；所述舵机通过舵盘带动所述喷头连接件转动；所述红外测距装置安装于所述喷头下方。

10、进一步，所述叶片夹紧装置包括舵机安装座、压力传感器和夹紧板，所述舵机安装座与所述夹紧板连接，所述压力传感器固定在所述夹紧板正中间。

11、另一方面，本发明还提供一种用于螺旋桨叶片的强化射流方法，利用上述的用于螺旋桨叶片的强化射流装置，包括以下步骤：

12、将待加工螺旋桨放置于工作台升降旋转装置上，夹紧装置根据待加工螺旋桨大小自适应夹持位置并判断是否夹持完成；

13、工作台升降旋转装置上下移动，将待加工螺旋桨升降到合适的加工高度；

14、测得强化射流装置与待加工螺旋桨的叶片表面的距离，通过自适应喷头调节装置将强化射流装置移动至螺旋桨加工面的最佳距离阈值范围。

15、进一步，在开始加工前，根据待加工螺旋桨选取合适的研磨珠、研磨粉以及研磨料。

16、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

17、1、本发明提供的螺旋桨叶片的强化射流装置，能够根据加工的螺旋桨大小不同以及可自动调节射流喷头与齿轮齿面的喷射距离，解决了由于叶片曲面与射流喷头距离不一致，而造成强化改性研磨效果不佳的问题。

18、2、本发明提供的一种螺旋桨叶片的强化改性研磨加工方法，具有通用性，可用于其它类型螺旋桨叶片强化加工。

19、3、本发明提供的螺旋桨叶片的强化射流装置，减少人工操作，降低成本同时提高加工效率。

技术特征：

1.一种用于螺旋桨叶片的强化射流装置，其特征在于，包括工作台(2)、工作台升降旋转装置、强化射流装置、自适应喷头调节装置和叶片夹紧装置(10)；所述工作台(2)的中心位置中空，所述工作台升降旋转装置安装在所述工作台(2)的中空处，所述强化射流装置安装在所述工作台(2)上，所述自适应喷头调节装置固定在所述工作台(2)上且与所述强化射流装置连接，所述叶片夹紧装置(10)设置在所述工作台(2)升降旋转装置上。

2.根据权利要求1所述的用于螺旋桨叶片的强化射流装置，其特征在于，所述工作台升降旋转装置包括旋转升降台(1)、升降液压系统和旋转电机，所述旋转电机设置于所述旋转升降台(1)上，所述升降液压系统与所述旋转升降台(1)连接。

3.根据权利要求2所述的用于螺旋桨叶片的强化射流装置，其特征在于，所述旋转升降台(1)包括底台和顶台，所述升降液压系统位于所述底台和所述顶台之间，所述旋转电机位于所述顶台上。

4.根据权利要求3所述的用于螺旋桨叶片的强化射流装置，其特征在于，所述升降液压系统包括三根液压杆(1-1)，所述液压杆(1-1)均匀布置在所述底台和所述顶台之间。

5.根据权利要求3所述的用于螺旋桨叶片的强化射流装置，其特征在于，所述工作台(2)、所述底台和所述顶台均为圆盘形。

6.根据权利要求1所述的用于螺旋桨叶片的强化射流装置，其特征在于，所述强化射流装置包括储料箱(13)、加工腔(6)、加工腔安装架(5)以及喷头(11)，所述储料箱(13)放置在所述工作台(2)上，所述加工腔安装架(5)立于所述工作台(2)上用于固定所述加工腔(6)，所述储料箱(13)与所述加工腔(6)通过研磨料运输管(12)连接，所述加工腔(6)位于所述自适应喷头调节装置的正上方，所述喷头(11)与所述加工腔(6)通过气管(9)连接。

7.根据权利要求6所述的用于螺旋桨叶片的强化射流装置，其特征在于，所述自适应喷头调节装置包括喷头安装架(4)、移动导轨(3)、移动滑块(3-1)、u型导轨滑块(7)、红外测距装置(8)和舵机(14)；所述喷头(11)通过喷头连接件(16)进行固定，所述移动导轨(3)设置在所述工作台(2)上，所述u型导轨滑块(7)通过螺栓与所述舵机(14)连接且在所述喷头移动架上运动；所述喷头移动架通过所述移动滑轨进行轴向移动，两者通过所述移动滑块(3-1)固连；所述舵机(14)通过舵盘带动所述喷头连接件(16)转动；所述红外测距装置(8)安装于所述喷头(11)下方。

8.根据权利要求1所述的用于螺旋桨叶片的强化射流装置，其特征在于，所述叶片夹紧装置(10)包括舵机安装座(101)、压力传感器(102)和夹紧板(103)，所述舵机安装座(101)与所述夹紧板(103)连接，所述压力传感器(102)固定在所述夹紧板(103)正中间。

9.一种用于螺旋桨叶片的强化射流方法，利用如权利要求1至权利要求8任一项所述的用于螺旋桨叶片的强化射流装置，其特征在于，包括以下步骤：

10.根据权利要求9所述的用于螺旋桨叶片的强化射流方法，其特征在于，在开始加工前，根据待加工螺旋桨(15)选取合适的研磨珠、研磨粉以及研磨料。

技术总结
本发明提供了一种用于螺旋桨叶片的强化射流装置，包括工作台、工作台升降旋转装置、强化射流装置、自适应喷头调节装置和叶片夹紧装置；所述工作台的中心位置中空，所述工作台升降旋转装置安装在所述工作台的中空处，所述强化射流装置安装在所述工作台上，所述自适应喷头调节装置固定在所述工作台上且与所述强化射流装置连接，所述叶片夹紧装置设置在所述工作台升降旋转装置上。本发明能够根据加工的螺旋桨大小不同自动调节喷射距离，使其受到全方位表面强化，解决了由于叶片曲面与射流喷头距离不一致，从而造成强化改性研磨效果不佳的问题。

技术研发人员：杨锦峰,唐弓斌,梁忠伟,胡浩兵,唐睿智,林一劼,王梓安,李嘉豪,朱煜
受保护的技术使用者：广州大学
技术研发日：
技术公布日：2024/5/6