【技術實現步驟摘要】
本申請屬于工件表面加工，具體地涉及一種光整加工裝置和光整加工系統。
技術介紹
1、在工業生產中，一些大型工件由于密封性、耐磨性和工作壽命等要求，需要對其表面進行電鍍處理，而大型工件的表面粗糙度直接影響到鍍層的附著力、均勻性、防腐蝕性和耐磨性，對鍍層質量的影響至關重要。
2、以超大超長油缸(直徑可達1.8米以上，長度可超過30米)的內表面加工為例，為了保證電鍍效果，其內表面不能過于光滑，也不能過于粗糙。因為當過于光滑時，潤滑油可能無法在油缸內部有效分布，導致油缸中的部件的金屬表面直接接觸，增加摩擦系數，導致鍍層更容易磨損；而過于粗糙時，則油缸伸縮時所受摩擦力會顯著增加，導致鍍層更快磨損，縮短油缸的使用壽命。
3、可見，在對大型工件表面進行電鍍之前，有必要對大型工件的表面粗糙度進行嚴格控制，以保證鍍層質量符合預期，目前大多是采用拋光、研磨、珩磨等傳統的表面處理方法來實現。然而，由于大型工件的尺寸和重量大，要求加工設備具有較強的剛性與穩定性，以此保證加工效果，這對加工設備提出了較高的要求，而現有的加工設備則未能很好地滿足此類要求。
技術實現思路
1、本申請的目的是提供一種光整加工裝置和光整加工系統，具有較強的剛性和穩定性，能夠提升加工效果，尤其適用于大型工件的表面光整加工。
2、為了實現上述目的，本申請一方面提供一種光整加工裝置，其包括：
3、加工組件；
4、旋轉機構，用于驅動所述加工組件沿工件的周向旋轉以對所述工件的內周壁面進
5、支撐機構，支撐所述旋轉機構且包括支撐軸、張合結構和多個內撐組件，多個所述內撐組件環繞所述支撐軸依次間隔布置且用于共同撐緊所述工件的內周壁面，所述張合結構連接所述支撐軸與多個所述內撐組件且用于調節多個所述內撐組件與所述支撐軸的徑向間距。
6、在一些實施方式中，所述張合結構包括第一滑套、第二滑套、張合驅動器以及分別與多個所述內撐組件對應的多個擺桿組，所述第一滑套和所述第二滑套可沿軸向滑動地套接在所述支撐軸外且與所述支撐軸沿周向固定，各個所述擺桿組均包括第一擺桿、第二擺桿和第三擺桿；
7、在各個所述擺桿組中，所述第一擺桿的兩端和所述第二擺桿的兩端均分別鉸接所述第一滑套和對應的所述內撐組件，所述第三擺桿的兩端分別鉸接所述第二滑套和對應的所述內撐組件，所述第一擺桿和所述第二擺桿平行間隔布置，所述第二擺桿和所述第三擺桿呈夾角布置且能夠通過所述張合驅動器調節夾角大小。
8、在一些實施方式中，所述支撐機構還包括設置在所述內撐組件上且能夠在使用位置和備用位置之間移動的行走結構；在所述使用位置下，所述行走結構超出所述內撐組件的徑向外端以能夠與所述工件的內周壁面接觸；在所述備用位置下，所述行走結構不超出所述內撐組件的徑向外端以能夠與所述工件的內周壁面脫離接觸。
9、在一些實施方式中，所述行走結構包括能夠沿所述支撐軸的徑向伸縮的伸縮桿以及連接于所述伸縮桿的外端的行走輪。
10、在一些實施方式中，所述加工組件為超聲加工組件且包括：
11、支架，包括彈性支撐板；
12、多個換能器，用于將高頻電能轉換為高頻機械振動；
13、振動換向器，所述振動換向器的外周緣連接有沿周向依次間隔排布的多個所述換能器，所述振動換向器與所述彈性支撐板同軸連接，所述彈性支撐板位于所述振動換向器的振動節面上；
14、加工滾輪，可轉動地連接于所述振動換向器的軸向外端，所述加工滾輪的轉動軸線垂直于所述振動換向器的軸線且位于所述振動換向器的最大振幅位置處。
15、在一些實施方式中，所述振動換向器包括同軸連接的振動吸收部和換向軸體部，多個所述換能器沿徑向輻射地連接于所述振動吸收部的外周緣，所述換向軸體部同軸穿連所述彈性支撐板；
16、其中，所述換能器的軸向外端與所述振動吸收部的軸線的間距l為(λ+n*λ/2)mm，所述彈性支撐板與所述換能器的軸線的間距a為(λ/4+n1*λ/2)mm，所述彈性支撐板與所述加工滾輪的轉動軸線的間距b為(λ/4+n2*λ/2)mm，所述換能器的直徑c小于λ/4，所述換向軸體部的直徑d小于λ/4，λ為超聲振動波長，n、n1和n2均為非負整數。
17、在一些實施方式中，多個所述換能器包括沿所述振動換向器的周向依次等間隔布置的第一換能器、第二換能器、第三換能器和第四換能器；
18、其中，所述第一換能器和所述第三換能器的驅動電壓的頻率相同且相位差為π/2的非零整數倍，所述第二換能器和所述第四換能器的驅動電壓的頻率相同且相位差為π/2的非零整數倍，所述第一換能器和所述第二換能器的驅動電壓的頻率中的一者為另一者的正整數倍，所述第一換能器和所述第二換能器的驅動電壓的相位差為π/4的整數倍。
19、在一些實施方式中，所述超聲加工組件設有多個，多個所述超聲加工組件沿所述工件的周向依次間隔布置，所述旋轉機構用于驅動多個所述超聲加工組件沿所述工件的周向旋轉。
20、在一些實施方式中，所述超聲加工組件設有六個；在任意的三個所述超聲加工組件中，各個所述超聲加工組件中的所述第一換能器和所述第二換能器的驅動電壓的相位差均為π/4；在其余的三個所述超聲加工組件中，各個所述超聲加工組件中的所述第一換能器和所述第二換能器的驅動電壓的相位差均為π/2；在任意一個所述超聲加工組件中，所述第一換能器和所述第二換能器的驅動電壓的頻率均相同。
21、在一些實施方式中，所述超聲加工組件還包括用于檢測工件表面粗糙度的表面粗糙度傳感器，所述表面粗糙度傳感器連接于所述彈性支撐板且設有可伸縮的探頭。
22、本申請第二方面還提供一種光整加工系統，其包括：
23、上述的光整加工裝置；
24、牽引裝置，用于牽引所述光整加工裝置沿所述工件的軸向移動；和
25、控制裝置，用于控制所述光整加工裝置和所述牽引裝置。
26、通過上述技術方案，本申請的光整加工裝置在使用時，需要先整體放入工件的內腔中，然后根據工件的內徑適應性地調節支撐機構中的張合結構，使得多個內撐組件能夠共同撐緊工件的內周壁面，從而將支撐機構固定，如此可以為光整加工裝置在工作時帶來足夠的剛性和穩定性，通過旋轉機構驅動加工組件沿工件的周向旋轉，加工組件能夠對工件的內周壁面進行光整加工，由于剛性和穩定性得到保證，加工組件的加工效果可得到有效提升。
27、本申請實施方式的其它特征和優點將在隨后的具體實施方式部分予以詳細說明。
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1.光整加工裝置，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的光整加工裝置，其特征在于，所述張合結構包括第一滑套(136)、第二滑套(137)、張合驅動器(138)以及分別與多個所述內撐組件(132)對應的多個擺桿組，所述第一滑套(136)和所述第二滑套(137)可沿軸向滑動地套接在所述支撐軸(131)外且與所述支撐軸(131)沿周向固定，各個所述擺桿組均包括第一擺桿(133)、第二擺桿(134)和第三擺桿(135)；
3.根據權利要求1所述的光整加工裝置，其特征在于，所述支撐機構(13)還包括設置在所述內撐組件(132)上且能夠在使用位置和備用位置之間移動的行走結構(139)；在所述使用位置下，所述行走結構(139)超出所述內撐組件(132)的徑向外端以能夠與所述工件(W)的內周壁面接觸；在所述備用位置下，所述行走結構(139)不超出所述內撐組件(132)的徑向外端以能夠與所述工件(W)的內周壁面脫離接觸。
4.根據權利要求3所述的光整加工裝置，其特征在于，所述行走結構(139)包括能夠沿所述支撐軸(131)的徑向伸縮的伸縮桿以及連接于所述伸
5.根據權利要求1至4中任意一項所述的光整加工裝置，其特征在于，所述加工組件為超聲加工組件(11)且包括：
6.根據權利要求5所述的光整加工裝置，其特征在于，所述振動換向器(113)包括同軸連接的振動吸收部(113a)和換向軸體部(113b)，多個所述換能器(112)沿徑向輻射地連接于所述振動吸收部(113a)的外周緣，所述換向軸體部(113b)同軸穿連所述彈性支撐板(111a)；
7.根據權利要求5所述的光整加工裝置，其特征在于，多個所述換能器(112)包括沿所述振動換向器(113)的周向依次等間隔布置的第一換能器(112a)、第二換能器(112b)、第三換能器(112c)和第四換能器(112d)；
8.根據權利要求7所述的光整加工裝置，其特征在于，所述超聲加工組件(11)設有多個，多個所述超聲加工組件(11)沿所述工件(W)的周向依次間隔布置，所述旋轉機構(12)用于驅動多個所述超聲加工組件(11)沿所述工件(W)的周向旋轉。
9.根據權利要求8所述的光整加工裝置，其特征在于，所述超聲加工組件(11)設有六個；在任意的三個所述超聲加工組件(11)中，各個所述超聲加工組件(11)中的所述第一換能器(112a)和所述第二換能器(112b)的驅動電壓的相位差均為π/4；在其余的三個所述超聲加工組件(11)中，各個所述超聲加工組件(11)中的所述第一換能器(112a)和所述第二換能器(112b)的驅動電壓的相位差均為π/2；在任意一個所述超聲加工組件(11)中，所述第一換能器(112a)和所述第二換能器(112b)的驅動電壓的頻率均相同。
10.根據權利要求5所述的光整加工裝置，其特征在于，所述超聲加工組件(11)還包括用于檢測所述工件(W)的表面粗糙度的表面粗糙度傳感器(115)，所述表面粗糙度傳感器(115)連接于所述彈性支撐板(111a)且設有可伸縮的探頭。
11.光整加工系統，其特征在于，包括：
...【技術特征摘要】
1.光整加工裝置，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的光整加工裝置，其特征在于，所述張合結構包括第一滑套(136)、第二滑套(137)、張合驅動器(138)以及分別與多個所述內撐組件(132)對應的多個擺桿組，所述第一滑套(136)和所述第二滑套(137)可沿軸向滑動地套接在所述支撐軸(131)外且與所述支撐軸(131)沿周向固定，各個所述擺桿組均包括第一擺桿(133)、第二擺桿(134)和第三擺桿(135)；
3.根據權利要求1所述的光整加工裝置，其特征在于，所述支撐機構(13)還包括設置在所述內撐組件(132)上且能夠在使用位置和備用位置之間移動的行走結構(139)；在所述使用位置下，所述行走結構(139)超出所述內撐組件(132)的徑向外端以能夠與所述工件(w)的內周壁面接觸；在所述備用位置下，所述行走結構(139)不超出所述內撐組件(132)的徑向外端以能夠與所述工件(w)的內周壁面脫離接觸。
4.根據權利要求3所述的光整加工裝置，其特征在于，所述行走結構(139)包括能夠沿所述支撐軸(131)的徑向伸縮的伸縮桿以及連接于所述伸縮桿的外端的行走輪。
5.根據權利要求1至4中任意一項所述的光整加工裝置，其特征在于，所述加工組件為超聲加工組件(11)且包括：
6.根據權利要求5所述的光整加工裝置，其特征在于，所述振動換向器(113)包括同軸連接的振動吸收部(113a)和換向軸體部(113b)，多個所述換能器(112)沿徑向輻射地連接于所述振動吸收部(113a)的外周緣，所...
【專利技術屬性】
技術研發人員：薛丁琪，付玲，李德智，張春枝，易鑫，
申請(專利權)人：中聯重科股份有限公司，
類型：發明
國別省市：
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