本發(fā)明涉及試驗(yàn)金相試樣研磨領(lǐng)域，具體地說(shuō)是一種可在不同轉(zhuǎn)速環(huán)境下拋磨的新型磁流變阻尼可控多功能金相研磨裝置。

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背景技術(shù)：
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金相分析是檢驗(yàn)觀察金屬內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)重要的方法，可以對(duì)材料的疏松、氣孔、夾雜及組織均勻性、裂紋等進(jìn)行檢查。金相分析對(duì)于指導(dǎo)生產(chǎn)、調(diào)整工序以及修改工藝參數(shù)等具有重要的指導(dǎo)作用。

目前，現(xiàn)有的金相拋磨機(jī)是試樣需要經(jīng)過(guò)前期處理后才能在研磨臺(tái)上加工，試驗(yàn)周期比較長(zhǎng)。且該機(jī)在工作時(shí)只能加工兩塊以下的試樣，工作臺(tái)的利用率低，費(fèi)工費(fèi)時(shí)，經(jīng)濟(jì)性能低。該拋磨機(jī)加工試樣時(shí)通過(guò)人工手持，在打磨過(guò)程中存在很大機(jī)械傷害風(fēng)險(xiǎn)，安全隱患大，因此成為亟待解決的問(wèn)題。

微納米磁流變液阻尼器是一種新型智能阻尼器，采用了微納米磁流體為其流動(dòng)液體。該液體既具有磁性材料和流體的雙重特性，又具有利用磁場(chǎng)控制流變性、熱物理性和光學(xué)性能的能力。在無(wú)外加磁場(chǎng)時(shí)，磁流體宏觀上不表現(xiàn)磁性；有外加磁場(chǎng)時(shí)，其表現(xiàn)為超順磁性，同時(shí)在一定范圍內(nèi)，其黏度隨著磁場(chǎng)強(qiáng)度的增強(qiáng)而變大。微納米磁流變液阻尼器通過(guò)改變電流的大小，就能改變阻尼器的運(yùn)動(dòng)特性，在振動(dòng)控制方面比其它阻尼器更有優(yōu)勢(shì)。

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技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
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本發(fā)明的目的就是要解決上述的不足而提供一種新型磁流變阻尼可控多功能金相研磨裝置，通過(guò)采用微納米磁流變液阻尼器，使得滑臺(tái)在工作時(shí)更加穩(wěn)定，提升了工作效率。

為實(shí)現(xiàn)上述目的設(shè)計(jì)一種新型磁流變阻尼可控多功能金相研磨裝置，包括微納米磁流變液阻尼器10、回轉(zhuǎn)臺(tái)機(jī)構(gòu)3、拋光盤(pán)機(jī)構(gòu)4、滑臺(tái)5、電主軸6、液壓傳動(dòng)系統(tǒng)8、箱體9、變速箱12和三相電機(jī)13，所述滑臺(tái)5套設(shè)于微納米磁流變液阻尼器10上，所述微納米磁流變液阻尼器10上端裝設(shè)有液壓傳動(dòng)系統(tǒng)8，所述滑臺(tái)5與液壓傳動(dòng)系統(tǒng)8相連，所述微納米磁流變液阻尼器10下端可拆式連接在箱體9上，所述箱體9內(nèi)安裝有三相電機(jī)13和變速箱12，所述三相電機(jī)13的輸出端通過(guò)變速箱12連接傳動(dòng)軸23，所述傳動(dòng)軸23另一端安裝有回轉(zhuǎn)臺(tái)機(jī)構(gòu)3，所述回轉(zhuǎn)臺(tái)機(jī)構(gòu)3上方設(shè)有拋光盤(pán)機(jī)構(gòu)4，所述拋光盤(pán)機(jī)構(gòu)4安裝在電主軸6上，所述電主軸6另一端固定連接在滑臺(tái)5上，所述微納米磁流變液阻尼器10、電主軸6、液壓傳動(dòng)系統(tǒng)8、三相電機(jī)13分別與控制中心1連接。

所述微納米磁流變液阻尼器10包括活塞軸15、法蘭盤(pán)16及腔體19，所述活塞軸15可拆式連接在箱體9上，所述腔體19通過(guò)法蘭盤(pán)16套裝于活塞軸15上，所述法蘭盤(pán)16處設(shè)置有四氟材料墊圈17、銅墊圈18，所述腔體19頂端通過(guò)四氟材料墊圈17、銅墊圈18與法蘭盤(pán)16密封連接，所述腔體19底端通過(guò)密封件21與活塞軸15密封連接，所述活塞軸15上纏繞有勵(lì)磁線圈20，所述腔體19內(nèi)充有磁流變液。

所述拋光盤(pán)機(jī)構(gòu)4包括拋光墊28、拋光盤(pán)29及夾緊環(huán)32，所述拋光墊28平鋪于拋光盤(pán)29的下表面，所述拋光墊28四周向上折疊，所述拋光墊28四周的折疊處通過(guò)夾緊環(huán)32固定連接在拋光盤(pán)29上，所述拋光盤(pán)29通過(guò)螺母31安裝在電主軸6上。

所述拋光墊28為拋光絨布或拋光砂紙。

所述回轉(zhuǎn)臺(tái)機(jī)構(gòu)3包括防護(hù)罩22、回轉(zhuǎn)臺(tái)25及試件固定環(huán)26，所述回轉(zhuǎn)臺(tái)25通過(guò)銷與傳動(dòng)軸23連接為一體，所述傳動(dòng)軸23通過(guò)軸承與底座2連接，所述底座2固定連接在箱體9上，所述軸承與回轉(zhuǎn)臺(tái)25之間裝設(shè)有墊板24，所述回轉(zhuǎn)臺(tái)25外圍設(shè)有防護(hù)罩22，所述回轉(zhuǎn)臺(tái)25上通過(guò)試件固定環(huán)26固定有試件27。

所述液壓傳動(dòng)系統(tǒng)8包括液壓缸，所述液壓缸的活塞端通過(guò)弓形支架連接滑臺(tái)5，所述滑臺(tái)5在液壓缸的帶動(dòng)下作上下移動(dòng)。

所述滑臺(tái)5底端處裝設(shè)有紅外測(cè)距儀11，所述液壓傳動(dòng)系統(tǒng)8下方裝設(shè)有壓力傳感器7，所述紅外測(cè)距儀11、壓力傳感器7用于調(diào)節(jié)拋光時(shí)的壓力，所述紅外測(cè)距儀11、壓力傳感器7分別與控制中心1連接。

所述電主軸6通過(guò)螺釘與滑臺(tái)5固定連接為一體。

本發(fā)明同現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點(diǎn)：

(1)本發(fā)明采用了微納米磁流變液阻尼器，通過(guò)改變電流進(jìn)而改變磁場(chǎng)，使得微納米磁流變液的粘性發(fā)生改變，從而使得滑臺(tái)在工作時(shí)更加穩(wěn)定。

(2)本發(fā)明采用可更換砂布/砂紙的拋光盤(pán)，從而實(shí)現(xiàn)試樣由粗磨到精磨的過(guò)程，提升了工作效率，實(shí)現(xiàn)了一機(jī)多用的功能。

(3)本發(fā)明采用了固定環(huán)固定試樣，并通過(guò)緊定螺釘可以實(shí)現(xiàn)對(duì)直徑60-10mm規(guī)格范圍內(nèi)的試樣進(jìn)行固定加工。

[附圖說(shuō)明]

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明拋光盤(pán)機(jī)構(gòu)處的剖面示意圖；

圖3是本發(fā)明回轉(zhuǎn)臺(tái)機(jī)構(gòu)處的剖面示意圖；

圖4是圖3的俯視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是本發(fā)明微納米磁流變液阻尼器的剖面示意圖；

圖中：1、控制中心 2、底座 3、回轉(zhuǎn)臺(tái)機(jī)構(gòu) 4、拋光盤(pán)機(jī)構(gòu) 5、滑臺(tái)6、電主軸 7、壓力傳感器 8、液壓傳動(dòng)系統(tǒng) 9、箱體 10、微納米磁流變液阻尼器 11、紅外測(cè)距儀 12、變速箱 13、三相電機(jī) 15、活塞軸 16、法蘭盤(pán) 17、四氟材料墊圈 18、銅墊圈 19、腔體 20、勵(lì)磁線圈 21、密封件 22、防護(hù)罩 23、傳動(dòng)軸 24、墊板 25、回轉(zhuǎn)臺(tái) 26、試件固定環(huán) 27、試件 28、拋光墊 29、拋光盤(pán) 31、螺母 32、夾緊環(huán)。

[具體實(shí)施方式]

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作以下進(jìn)一步說(shuō)明：

如附圖所示，本發(fā)明包括：微納米磁流變液阻尼器10、回轉(zhuǎn)臺(tái)機(jī)構(gòu)3、拋光盤(pán)機(jī)構(gòu)4、滑臺(tái)5、電主軸6、液壓傳動(dòng)系統(tǒng)8、箱體9、變速箱12和三相電機(jī)13，滑臺(tái)5套設(shè)于微納米磁流變液阻尼器10上，微納米磁流變液阻尼器10上端裝設(shè)有液壓傳動(dòng)系統(tǒng)8，滑臺(tái)5與液壓傳動(dòng)系統(tǒng)8相連，微納米磁流變液阻尼器10下端可拆式連接在箱體9上，箱體9內(nèi)安裝有三相電機(jī)13和變速箱12，三相電機(jī)13的輸出端通過(guò)變速箱12連接傳動(dòng)軸23，傳動(dòng)軸23另一端安裝有回轉(zhuǎn)臺(tái)機(jī)構(gòu)3，回轉(zhuǎn)臺(tái)機(jī)構(gòu)3上方設(shè)有拋光盤(pán)機(jī)構(gòu)4，拋光盤(pán)機(jī)構(gòu)4安裝在電主軸6上，電主軸6另一端固定連接在滑臺(tái)5上，電主軸6通過(guò)螺釘與滑臺(tái)5固定連接為一體，微納米磁流變液阻尼器10、電主軸6、液壓傳動(dòng)系統(tǒng)8、三相電機(jī)13分別與控制中心1連接，控制中心1主要是對(duì)整個(gè)運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集和處理，以及對(duì)執(zhí)行部件工作順序的調(diào)節(jié)。

如附圖5所示，微納米磁流變液阻尼器10包括活塞軸15、法蘭盤(pán)16及腔體19，活塞軸15可拆式連接在箱體9上，腔體19通過(guò)法蘭盤(pán)16套裝于活塞軸15上，法蘭盤(pán)16處設(shè)置有四氟材料墊圈17、銅墊圈18，腔體19頂端通過(guò)四氟材料墊圈17、銅墊圈18與法蘭盤(pán)16密封連接，腔體19底端通過(guò)密封件21與活塞軸15密封連接，四氟材料墊圈17、銅墊圈18以及密封件21對(duì)于阻尼器起到密封作用，活塞軸15上纏繞有勵(lì)磁線圈20，腔體19內(nèi)充滿磁流變液，通過(guò)調(diào)節(jié)勵(lì)磁線圈20中的電流產(chǎn)生磁場(chǎng)，進(jìn)而改變磁流變液的粘性。該微納米磁流變液阻尼器10主要用于平衡上工作臺(tái)(滑臺(tái))的自身較大的重量，以及實(shí)現(xiàn)上工作臺(tái)架上下移動(dòng)，并且可以通過(guò)改變電流的大小，使得工作臺(tái)更加穩(wěn)定。

如附圖2所示，拋光盤(pán)機(jī)構(gòu)4包括拋光墊28、拋光盤(pán)29及夾緊環(huán)32，拋光墊28平鋪于拋光盤(pán)29的下表面，拋光墊28四周向上折疊起來(lái)，拋光墊28四周的折疊處通過(guò)夾緊環(huán)32固定連接在拋光盤(pán)29上，拋光盤(pán)29通過(guò)上下兩個(gè)螺母31安裝在電主軸6上，拋光墊28為拋光絨布或拋光砂紙。

如附圖3所示，回轉(zhuǎn)臺(tái)機(jī)構(gòu)3包括防護(hù)罩22、回轉(zhuǎn)臺(tái)25及試件固定環(huán)26，回轉(zhuǎn)臺(tái)25通過(guò)銷與傳動(dòng)軸23連接為一體，傳動(dòng)軸23通過(guò)軸承與底座2連接，底座2固定連接在箱體9上，軸承與回轉(zhuǎn)臺(tái)25之間裝設(shè)有墊板24，墊板24支撐回轉(zhuǎn)臺(tái)25，回轉(zhuǎn)臺(tái)25外圍設(shè)有防護(hù)罩22，試樣27通過(guò)試件固定環(huán)26固定在回轉(zhuǎn)臺(tái)25上。

本發(fā)明中，液壓傳動(dòng)系統(tǒng)8用于實(shí)現(xiàn)滑臺(tái)5上下移動(dòng)，可以調(diào)節(jié)對(duì)試件27的研磨壓力，該液壓傳動(dòng)系統(tǒng)8包括液壓缸，液壓缸的活塞端通過(guò)弓形支架連接滑臺(tái)5，滑臺(tái)5在液壓缸的帶動(dòng)下作上下移動(dòng)。滑臺(tái)5底端處裝設(shè)有紅外測(cè)距儀11，液壓傳動(dòng)系統(tǒng)8下方裝設(shè)有壓力傳感器7，紅外測(cè)距儀11、壓力傳感器7用于調(diào)節(jié)拋光時(shí)的壓力，紅外測(cè)距儀11、壓力傳感器7分別與控制中心1連接。

如附圖1所示，本發(fā)明主要包括三大部分：控制系統(tǒng)、循環(huán)系統(tǒng)、執(zhí)行部件，整個(gè)工作過(guò)程通過(guò)控制中心決定每個(gè)執(zhí)行部件的工作順序，完成數(shù)據(jù)的采集和處理，并在在控制面板上呈現(xiàn)出來(lái)；在該實(shí)驗(yàn)機(jī)工作過(guò)程中，三相電機(jī)通電，通過(guò)變速箱帶動(dòng)回轉(zhuǎn)臺(tái)低速旋轉(zhuǎn)，保證每個(gè)試件拋光均勻。最后，液壓傳動(dòng)系統(tǒng)中的液壓缸先處于浮動(dòng)狀態(tài)，微納米磁流變液阻尼器減弱電流，滑臺(tái)在自重的作用下自動(dòng)下移，當(dāng)拋光盤(pán)即將達(dá)到與試件接觸的位置時(shí)，微納米磁流變液阻尼器增大電流至初始狀態(tài)，液壓傳動(dòng)系統(tǒng)中的液壓缸開(kāi)始工作，并在紅外測(cè)距儀和壓力傳感器的作用下調(diào)節(jié)拋光時(shí)的壓力，以達(dá)到設(shè)定的拋光壓力。當(dāng)根據(jù)設(shè)定的拋光時(shí)間和拋光壓力工作一段時(shí)間后，磁流變液阻尼器電流減小，液壓傳動(dòng)系統(tǒng)將滑臺(tái)拉回到起始位置，同時(shí)電主軸停止旋轉(zhuǎn)。磁流變液阻尼器電流恢復(fù)到初始值，取出試件檢測(cè)拋光效果。

本發(fā)明通過(guò)液壓傳動(dòng)控制滑臺(tái)的自由移動(dòng)，利用阻尼器進(jìn)行滑動(dòng)調(diào)節(jié)和支承控制。其設(shè)計(jì)的特殊夾具可將不同類型的拋光絨布或者砂紙固定在拋光盤(pán)上，拋光盤(pán)直接安裝在已固定的電主軸上，從而實(shí)現(xiàn)拋光盤(pán)在速度可調(diào)的環(huán)境下旋轉(zhuǎn)。利用特制夾具將不同規(guī)格的試件固定在回轉(zhuǎn)臺(tái)上，以較低的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)。以保證金相試件的質(zhì)量、消除安全隱患、降低操作者的勞動(dòng)強(qiáng)度、提高了工作效率。

本發(fā)明并不受上述實(shí)施方式的限制，其他的任何未背離本發(fā)明的精神實(shí)質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡(jiǎn)化，均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。