[发明专利]一种大型内螺纹滚压强化装置及其应用方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种机械加工的工艺装备，特别涉及一种大型内螺纹滚压强化装置及其应用方法，属于螺纹强化技术领域。

背景技术

螺纹连接是一种重要的连接方式，大型内螺纹在航空装配、石油钻采、管道连接等方面广泛应用，内螺纹的自身结构特性决定了其具有高的应力集中系数，在高频复杂载荷下螺纹牙根部容易产生裂纹，最终导致疲劳失效。目前传统螺纹的滚压强化采用普通车床上依靠弹簧施力，单点滚压的方法，该方法产生的挤压力难以控制，易造成挤压力不均匀，尤其针对大型内螺纹，该方法的挤压力远远达不到滚压强化的要求。内螺纹本身结构复杂，传统的喷丸强化及激光强化工艺都不适用。

发明内容

本发明就是针对上述现有技术存在的问题，提供一种挤压力更大、更均匀、对大型内螺纹滚压强化效果更好的大型内螺纹滚压强化装置及其应用方法。

本发明的技术方案是，一种大型内螺纹滚压强化装置，其特征是：设有环形滚压体和旋转体，旋转体套置在环形滚压体内；所述旋转体呈倒圆台形，旋转体上方设有夹头，旋转体外壁上设有滑道；所述环形滚压体设有滚轮、支撑臂、销轴、开口圆环、滑座，开口圆环内壁设有与旋转体相同的锥度，滚轮通过支撑臂、销轴均布设置在开口圆环外侧，滑座均布设置在开口圆环的内壁上；所述滑座置于所述旋转体的滑道内，滑座与滑道滑动匹合。

所述滑道下部设有挡块，所述开口圆环非受力状况下内侧最小直径等于挡块上端处的旋转体断面直径，挡块防止旋转体旋转时滑座在滑道内滑动而脱离滑道。

所述滚轮有4个，4个滚轮呈螺旋状均匀分布在开口圆环外侧的四周。

所述夹头为与车床三爪卡盘夹持相匹配的圆柱形。

一种大型内螺纹滚压强化装置的应用方法，其特征是：将一种大型内螺纹滚压强化装置和待滚压强化加工的内螺纹工件安装在车床上，旋转体上方的夹头夹持在车床的三爪卡盘上，将环形滚压体置于工件的内螺纹孔中，滚轮置于内螺纹的牙根部位，车床带动旋转体旋转，旋转体通过滑道与滑座带动开口圆环一同旋转，开口圆环受力扩大使滚轮产生挤压内螺纹牙根的滚压力，实现内螺纹的滚压强化。

本发明结构合理简单、生产制造容易，通过本发明，大型内螺纹滚压强化装置由滚轮、支撑臂、销轴、开口圆环、滑座、挡块、滑道、旋转体、夹头组成，旋转体在车床的作用下通过滑座与滑道带动开口圆环一同旋转，同时锥形的滑道与滑座使得开口圆环受力扩大从而保证滚轮与内螺纹之间有一定的挤压力，滚轮随着开口圆环的旋转而滚压内螺纹从而实现内螺纹的强化。开口圆环内侧与旋转体拥有相同的锥度，从而保证开口圆环内侧上的滑座与旋转体上的滑道能够相配合。在开口圆环非受力状况下内侧最小直径等于旋转体在挡块上端面处的直径。滑道下方设有挡块，工作时滑座在滑道内滑动，挡块防止滑座脱离滑道。大型内螺纹滚压强化装置有四个滚轮，滚轮通过销轴连接支撑臂上，四个滚轮随支撑臂呈螺旋状均匀分布在开口圆环外侧的四周。旋转体上方设有夹头，工作时车床的三爪卡盘夹住夹头从而带动旋转体旋转。

本发明的有益效果：

1、本发明的一种大型内螺纹滚压强化装置通过留有开口的开口圆环施加挤压力，相对弹簧施加的挤压力而言，这种刚性弹力施加的挤压力更大更均匀。

2、本发明的一种大型内螺纹滚压强化装置通过四个滚轮滚压，相对单点钢珠滚压，其滚压一周相当于单点滚压四周，滚压效率大大提高，滚轮相对钢珠拥有更小的摩擦力，装置的使用寿命大大提高。

3、本发明的一种大型内螺纹滚压强化装置，原理清晰、技术成熟、操作简单、便于实现。

4、本发明的一种大型内螺纹滚压强化装置，将对提高大型内螺纹的强度与使用寿命，促进相关领域的发展具有重要的意义。

附图说明

图1是本发明装置中除旋转体外的结构示意图。

图2是图1的仰视方向结构示意图。

图3是本发明装置中旋转体的结构示意图。

图4是本发明装置中支撑臂在开口圆环上分布示意图。

图中：1滚轮、2支撑臂、3开口、4销轴、5开口圆环、6滑座、7挡块、8滑道、9旋转体、10夹头。

具体实施方式

下面结合附图和附图说明对本发明作进一步说明。