一种抛丸器叶片及叶轮体组件 |
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| 申请号 | CN201710295651.1 | 申请日 | 2017-04-28 | 公开(公告)号 | CN106944935A | 公开(公告)日 | 2017-07-14 |
| 申请人 | 济南大学; | 发明人 | 颜新宇; 王守仁; 王立虎; 夏佃秀; 王成; 王鑫松; 薛传艺; 张晓东; | ||||
| 摘要 | 本 发明 公开了一种抛丸器 叶片 及 叶轮 体组件，属于抛丸器技术领域，包括叶轮本体，所述叶轮本体包括叶轮盘，所述叶轮盘上设置有卡槽，所述卡槽卡接有抛丸器叶片，所述抛丸器叶片包括底座和片体，所述片体上设置有表面织构。本发明可降低黏性阻 力 ，减少叶片的磨损，增大抛丸器的抛丸速度，大大提高工作效率，降低能耗，降低使用成本。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种抛丸器叶片，包括底座和片体，其特征在于：所述片体上设置有表面织构。 |
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| 说明书全文 | 一种抛丸器叶片及叶轮体组件技术领域[0001] 本发明涉及抛丸器技术领域，特别涉及一种抛丸器叶片及叶轮体组件。 背景技术[0002] 抛丸也是一种机械方面的表面处理工艺的名称，抛丸的原理是用电动机带动叶轮体旋转，靠离心力的作用，将弹丸抛向工件的表面，使工件的表面达到一定的粗糙度，使工件变得美观，或者改变工件的焊接拉应力为压应力，提高工件的使用寿命。抛丸器作为抛丸机的核心部件，其工作效率直接决定着抛丸机的工作效率，而抛丸器叶片又影响着抛丸器的效率。 [0003] 在现有技术中，抛丸机分为湿式抛丸和干式抛丸，干式抛丸机除磷效果差，在抛丸过程中会产生较大噪音和粉尘，黏附在工件上，影响工件表面质量，而且还会升高金属板带的温度，引起工件变形，并且干式抛丸机使用寿命短，设备磨损严重，污染环境，危害操作人员的身心健康，干式抛丸也无法对较薄的零件进行处理，而湿式抛丸机则没有这些问题。但湿式抛丸技术中也存在着不少问题，比如由于湿式抛丸中叶片的工作环境介质由空气变成了液体，而液体的黏性阻力明显比空气大，大阻力不仅会增加叶片的磨损，缩短叶片的使用寿命，还会减小湿式抛丸中抛丸器抛丸的速度，大大降低工作效率，增加能耗，提高使用成本。 发明内容[0004] 本发明所要解决的技术问题在于，提供一种抛丸器叶片及叶轮体组件；该抛丸器叶片及叶轮体组件可降低黏性阻力，减少叶片的磨损，增大抛丸器的抛丸速度，大大提高工作效率，降低能耗，降低使用成本。 [0005] 为了解决上述技术问题，本发明提供的一种抛丸器叶片，包括底座和片体，所述片体上设置有表面织构。 [0006] 进一步的改进，上述片体的上表面和下表面皆设置有表面织构，此设计可使叶片上表面和下表面可以交替更换使用，增加叶片的使用寿命，降低经济成本。 [0007] 进一步的改进，上述表面织构为U形沟槽，所述U形沟槽的槽宽为W，U形沟槽的长间距为L，U形沟槽的短间距为S；所述U形沟槽按照八重准周期序列排列，所述八重准周期序列排列是将槽宽为W的U形沟槽按照Octanacci序列函数On在横向上平行排列，其中，所述Octanacci序列函数On是由长间距L和短间距S有序排列且满足L→SSL和S→SL的变换规律，每个Octanacci序列函数On项中包含的L的个数l与S的个数s之和为数列项On=l+s， On满足Octanacci序列函数On数列递增关系On=2On-1+On-2，令O0 =0， O1 =1，可递推所有On，且当L/S=，则，这种递推沟槽结构按Octanacci序列函数On排列时，呈长程有序的准周期性。 [0008] 进一步的改进，上述表面织构为V形沟槽，所述V形沟槽的夹角为45-75°，V形沟槽的槽高H：槽宽L=4：5，V形沟槽的沟槽间距a：槽宽L=3：1；所述V形沟槽的投影面积占片体面积的25%。 [0009] 进一步的改进，上述表面织构为矩形沟槽，所述矩形沟槽的槽宽L：槽高H：沟槽间距a=1：4：5；所述矩形沟槽的投影面积占片体面积的20%，所述矩形沟槽的减阻效果最好，V形沟槽结构最稳定，U形减阻效果和稳定性居中。 [0010] 进一步的改进，上述表面织构方向为顺弹丸运动方向，顺弹丸运动方向的设置可避免表面织构对弹丸的运动产生阻力。 [0011] 进一步的改进，上述抛丸器叶片为曲线叶片或者平面直叶片。 [0012] 进一步的改进，上述平面直叶片的水丸混合物入口处的倾斜角度为α，所述倾斜角度α为10°-22°，水丸混合物入口处的倾斜角度α可有效缓冲弹丸的冲击，减少叶片的磨损。 [0013] 一种抛丸器叶轮体组件，包括叶轮本体，所述叶轮本体包括叶轮盘，所述叶轮盘上设置有卡槽，所述卡槽卡接有抛丸器叶片，所述抛丸器叶片包括底座和片体，所述片体上设置有表面织构。 [0014] 进一步的改进，上述卡槽为阶梯槽或燕尾槽；所述叶轮盘为单盘叶轮盘或者双盘叶轮盘；所述抛丸器叶片的数量为八个。 [0015] 本发明具有如下有益效果：本发明应用在湿法抛丸环境时，能在片体表面织构的沟谷内形成低速条带，当外部高速流体从表面织构沟谷内的低速条带上流动时，可减小其直接从表面织构沟谷上方流过而造成的能量损失；因为每个表面织构的沟槽结构顶部都形成了正向旋转和反向旋转的“二次涡”，这些“二次涡”在表面织构的沟槽结构顶部引起的相对运动，有效地削弱了湍流的猝发强度，使得沟谷处的低速条带保持稳定，降低了流体速度脉动和动量交换的频率，减小了湍能损耗，从而实现减阻；黏性阻力降低，叶片的磨损减少，湍流耗散速率减少，使抛丸速度增大，工作效率提高，降低能耗，降低使用成本，且本发明可直接安装在现有抛丸器上，不需要变化现有的抛丸器结构，节省造价成本。 附图说明 [0016] 图1是本发明平面直叶片结构示意图；图2是本发明曲线叶片结构示意图； 图3是本发明片体表面织构U形沟槽的结构示意图； 图4是本发明片体表面织构U形沟槽的结构放大示意图； 图5是本发明片体表面织构V形沟槽的结构示意图； 图6是本发明片体表面织构V形沟槽的结构放大示意图； 图7是本发明片体表面织构矩形沟槽的结构示意图； 图8是本发明片体表面织构矩形沟槽的结构放大示意图； 图9是本发明平面直叶片剖视示意图； 图10是本发明抛丸器叶轮体组件结构示意图； 图中所示：1-叶片；1-1-底座；1-2-片体；1-3-表面织构；2-叶轮盘；3-柱销。 具体实施方式[0017]为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。 [0018] 如图1、2、9所示，一种抛丸器叶片1，包括底座1-1和片体1-2，所述片体1-2上设置有表面织构1-3，所述片体1-2的上表面和下表面皆设置有表面织构1-3，所述表面织构1-3方向为顺弹丸运动方向，所述抛丸器叶片为曲线叶片或者平面直叶片，所述平面直叶片的水丸混合物入口处的倾斜角度为α，所述倾斜角度α为10°-22°。 [0019] 如图3、4所示，所述表面织构为U形沟槽，所述U形沟槽的槽宽为W，U形沟槽的长间距为L，U形沟槽的短间距为S，例如 W为0.04mm， L为0.045mm， S为0.015mm；所述U形沟槽按照八重准周期序列排列，所述八重准周期序列排列是将槽宽为W的U形沟槽按照Octanacci序列函数On在横向上平行排列，其中，所述Octanacci序列函数On是由长间距L和短间距S有序排列且满足L→SSL和S→SL的变换规律，每个Octanacci序列函数On项中包含的L的个数l与S的个数s之和为数列项On=l+s， On满足Octanacci序列函数On数列递增关系On=2On-1+On-2，令O0 =0， O1 =1，可递推所有On，且当L/S=，则，这种递推沟槽结构按Octanacci序列函数On排列时，呈长程有序的准周期性。 [0020] 如图5、6所示，所述表面织构为V形沟槽，所述V形沟槽的夹角为45-75°，V形沟槽的槽高H：槽宽L=4：5，V形沟槽的沟槽间距a：槽宽L=3：1，例如L为0.1mm；所述V形沟槽的投影面积占片体面积的25%。 [0021] 如图7、8所示，所述表面织构为矩形沟槽，所述矩形沟槽的槽宽L：槽高H：沟槽间距a=1：4：5，例如L为0.01mm；所述矩形沟槽的投影面积占片体面积的20%。 [0022] 如图10所示，一种抛丸器叶轮体组件，包括叶轮本体，所述叶轮本体包括叶轮盘2，所述叶轮盘2上设置有卡槽，所述卡槽卡接有抛丸器叶片1，所述抛丸器叶片1包括底座1-1和片体1-2，所述片体1-2上设置有表面织构1-3，所述卡槽为阶梯槽或燕尾槽；所述叶轮盘2为单盘叶轮盘或者双盘叶轮盘；所述抛丸器叶片1的数量为八个。 |
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