[实用新型]液压式外螺纹冷滚压装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种机械加工用器具，具体地讲，本实用新型涉及一种用于外螺纹冷滚压装置。 

背景技术

冷滚压工艺属于非切削工艺之一，在机械加工行业中应用较广泛。在常温状态下金属构件表面被施压的滚轮辗压，迫使金属构件表面粗糙层的微观外凸金属材料产生塑性流动，多余的金属流到相邻微观凹坑中，其结果除提高金属构件表面粗糙度等级，也使金属构件的表面组织晶粒变细和纤维化，从而产生“冷作硬化”现象，达到提高金属构件的强度、表面硬度和抗疲劳能力的目的。当代石油钻井深度达数千米，石油钻具的螺纹接头除承受连接重量、钻井扭矩外，还要承受冲击力，故对所配套的石油钻具有很高强度要求。现有技术主要通过连接结构优化设计、选择优质材料和改善热处理工艺等手段来实现高强度目标。尽管现有技术有效，能够大幅度提高石油钻具强度，但石油钻井工程中仍偶尔发生钻具断裂的恶性事故。多年来经众多行业专家分析、检测和论证，石油钻具断裂几乎都发生在接头螺纹纹根部，其根本原因是切削成形的螺纹表面相对粗糙，存在较大的内应力，易产生疲劳裂纹，在特殊工况条件下钻井难免不发生石油钻具断裂的恶性事故。 

实用新型内容

本实用新型主要针对现有技术的不足，提出一种液压式外螺纹冷滚压装置，该装置结构简单、操作便捷、量化施压，滚动辗压，避免过量辗压造成金属粘结。 

本实用新型通过下述技术方案实现技术目标。 

液压式外螺纹冷滚压装置，它包括悬臂、液压油、压力表、销钉、叉头轴、芯轴和滚轮。其改进之处在于：所述叉头轴置有开口槽的一端朝外，滚轮通过芯轴安装在开口槽中，滚轮绕芯轴自由转动。叉头轴中段外壁顶部设有轴向凹槽，该凹槽与开口槽处在同一中心线上。叉头轴另一端为圆柱轴，环外壁设有密封件。所述悬臂为双节联体构件，前置圆柱形的缸体，后置矩形长条为夹持段，卧姿悬臂的缸体内蓄液压油，叉头轴以有密封件的一端与悬臂的缸体配合组成液压油缸。缸体末端设有朝上的径向孔沟通压力表，缸体外壁顶部设有径向安装的销钉，旋入的销钉插入叉头轴中段外壁上的轴向凹槽中组成轴向导向结构。 

上述结构中，滚轮的外轮缘横向截面为角形，角形与被滚压螺纹的形状互补，滚轮整体淬硬至HRC50～55。 

本实用新型与现有技术相比，具有以下积极效果： 

1、液压油缸结构简单，制作容易；

2、在液压条件下滚压具有减振作用，被冷滚压的部件表面平整光洁；

3、采用液压油缸支承滚轮，冷滚压时施力大小通过压力表显示，量化施压有利于控制在同一量值条件下批量冷滚压，确保冷滚压质量一致。

附图说明

图1是本实用新型结构示意图。 

图2是图1俯视图。 

图3是本实用新型用于石油钻具接头外螺纹冷滚压实施例示意图。 

具体实施方式

下面根据附图并结合实施例，对本实用新型作进一步说明。 

图1所示的液压式外螺纹冷滚压装置，它包括悬臂1、液压油2、压力表3、销钉4、叉头轴5、芯轴6和滚轮7。所述叉头轴5为直杆构件，朝外的轴端设有开口槽，滚轮7通过芯轴6安装在开口槽中，滚轮7绕芯轴6自由转动。本实施例滚压石油钻具接头的外螺纹，该螺纹为三角形，故滚轮7的外轮缘横向截面为角形，其角度等于被滚压的石油钻具接头外螺纹角度。为了提高冷滚压质量，滚轮7整体淬硬至HRC50～55。叉头轴5中段外壁顶部设有轴向凹槽，该凹槽与轴端的开口槽处在同一中心线上。叉头轴5另一端为圆柱轴，环外壁设有密封件5.1。所述悬臂1为双节联体构件，前置圆柱形的缸体，后置矩形长条为夹持段，卧姿悬臂1的缸体内蓄液压油2，将叉头轴5以有密封件5.1的一端塞入悬臂1的缸体中组成液压油缸。为了便于掌握滚压时施力大小，在悬臂1的缸体末端设有朝上的径向孔沟通压力表3，滚轮7对石油钻具接头外螺纹的作用力，通过液压油2传导使压力表3的指针产生相应偏转，直观地反映滚压时施力大小，有利于指导操作工按工艺设定值冷滚压，确保产品冷滚压质量。本实用新型为了做到滚轮7位置稳定，在悬臂1的缸体外壁顶部设有径向安装的销钉4，旋入的销钉4插入叉头轴5中段外壁上的轴向凹槽中组成轴向导向结构，同时也保持悬臂1的缸体与叉头轴5的装配关系。