[实用新型]可提高钻孔止裂效果的后处理装置

说明书

本实用新型公开了一种可提高钻孔止裂效果的后处理装置，包括内轴系统、外轴系统、切削扩孔组件和打磨隔离环。对钢结构进行钻孔止裂修复后，采用本实用新型装置对钻孔进行二次处理，可引入残余压应力、防止塑性变形恢复、使钻孔表面光滑和阻隔新鲜表面空气腐蚀，减少应力集中，从而提高钢结构钻孔止裂修复的效果。

技术领域

本实用新型涉及钢结构维修技术领域，尤其涉及钢结构发生疲劳裂纹扩展，采用钻孔止裂维修技术后，为进一步优化钻孔止裂效果的装置。

背景技术

钢结构以其强度高、质量轻、韧性好等优势被广泛运用于桥梁、机械、工业和工业建筑等各个方面，钢结构的维修问题也日益突出。在循环荷载的作用下，疲劳裂纹在应力集中处产生并不断扩展。目前钻孔止裂技术是一种很有效的临时修复措施，减轻裂纹尖端应力集中，延缓裂纹的继续扩展。由于钻孔机具、工人操作和工作环境中的不利因素，导致钻孔表面不光滑、塑性变形恢复和新鲜表面暴露于空气中易腐蚀等，使钻孔质量欠佳。

实用新型内容

发明目的：本实用新型提供了一种可提高钻孔止裂效果的后处理装置，解决了钢结构钻孔止裂维修后，钻孔孔表面不光滑、塑性变形恢复和新鲜表面暴露于空气中易腐蚀等问题，并在孔周引入残余压应力，以取得更好的止裂效果。

技术方案：本实用新型的可提高钻孔止裂效果的后处理装置，包括内轴系统、外轴系统、切削扩孔组件和打磨隔离环。

-所述内轴系统包括旋转头、以及通过传动轴与旋转头连接的端头，所述旋转头能够通过传动轴将扭矩传递给端头。

-所述外轴系统套接于内轴系统外表面并能够随着内轴系统转动，包括依次连接的动力环、施压环、环状的外单向齿和挤压槽。动力环通过所挤压槽挤压切削扩孔组件，切削扩孔组件以旋转的方式切削孔表面不平整部分，并对钻孔进行扩孔，以引入残余压应力。

-所述打磨隔离环套接于所述外单向齿表面，其内表面环设有与外单向齿配合使用的内单向齿、外表面设有用于打磨孔打磨圈，所述打磨隔离环能够在外单向齿与内单向齿的啮合作用下正转或反转。

-所述切削扩孔组件环设于端头和挤压槽之间，包括若干切削扩孔块、以及设于所述切削扩孔块两侧的限位块，且所述挤压槽开设有若干与切削扩孔块形配合的孔槽，所述切削扩孔块能够在端头旋转顶推作用下在孔槽内外伸或回缩，改变切削扩孔块外伸高度，控制扩孔大小和引入残余压应力的大小，限位块与挤压槽发生挤压，使切削扩孔块外伸高度最大，同时限位块能够限制切削扩孔块伸出孔槽。

内轴系统可通过旋转改变切削扩孔部件的外伸高度，控制扩孔大小并控制引入残余压应力大小，并方便打磨隔离环穿入外轴系统，外轴系统可通过正转和反转带动打磨隔离部件，对孔壁打磨和防塑性变形恢复，切削扩孔组件在孔槽内外扩或收缩，可切削孔表面并引入残余压应力，引入残余压应力后，外轴系统正向转动并带动打磨隔离环转动，以打磨圈的粗糙表面将孔壁打磨光滑，为防止塑性变形恢复，打磨隔离环最终镶嵌在孔上。

所述端头均匀环设若干凸起，且若干所述凸起能够分别与切削扩孔块错位贴合。残余压应力的大小可通过调整切削扩孔组件外伸高度实现，而切削扩孔组件外伸高度可以通过内轴系统中端头的旋转角度实现。切削扩孔组件外伸高度的改变依赖于端头外表面和切削扩孔组件内表面贴合错开实现，所述端头外表面和所述切削扩孔组件内表面可通过不同光滑曲线拟合实现错开改变所述切削扩孔部件外伸高度时，相重合部分依然能够贴合。

为了使钻孔新鲜表面与空气隔绝，避免锈蚀，打磨隔离环要镶嵌在钻孔上，与钻孔的紧密贴合，并且要对孔壁施加接触压力，因此，打磨隔离环其中一端设有呈外扩喇叭状的固定环、另一端设有能够加强固定的挤压环，所述固定环外端设有与施压环对应的受压环，所述挤压环外周缘设有螺纹且端部呈内缩的锥形。