專利名稱：超長細孔內(nèi)孔表面硬化設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于內(nèi)孔表面硬化設(shè)備，具體涉及一種超長細孔內(nèi)孔表面硬化 設(shè)備。
背景技術(shù)：
常用的零件表面硬化方法多采用機械方法，使零件表面產(chǎn)生塑性變形，可 以引起表面加工硬化。其特點是使用機械能造成表面層高密度位錯、亞晶碎化 等不平衡組織的強化表面層，從而有效地增強材料表面強度、硬度、耐磨性、 耐蝕性和物理性能。
但是超長細孔內(nèi)孔的表面硬化，由于其長徑比非常大，且內(nèi)孔孔徑通常存 在較大的偏差，所以采用傳統(tǒng)的機械方法，無法解決表面硬化的施力問題。
例如石油鉆鋌，屬于鉆井專用工具，消耗量較大。其內(nèi)孔孔徑很小，在
(D50nrai O80 mm之間，而石油鉆鋌長度卻在5000 mm以上，而且內(nèi)孔孔徑存 在較大的偏差。石油鉆鋌的內(nèi)孔表面粗糙度及硬度，是影響石油鉆鋌使用壽命 的重要因素。石油鉆鋌在利用深孔加工技術(shù)完成石油鉆鋌內(nèi)孔加工之后，其內(nèi) 孔表面粗糙度較大，而硬度較低，直接投入使用，會導(dǎo)致石油鉆鋌內(nèi)孔表面的 快速磨損，以致整個石油鉆鋌報廢。而采用傳統(tǒng)的機械方法，是無法解決石油 鉆鋌內(nèi)孔表面硬化的施力問題。 發(fā)明內(nèi)容
本實用新型為了解決現(xiàn)有傳統(tǒng)的機械方法，無法解決超長細孔內(nèi)孔表面硬 化的施力問題，提供了一種石油鉆鋌內(nèi)孔表面硬化設(shè)備。
本實用新型采用如下的技術(shù)方案實現(xiàn)超長細孔內(nèi)孔表面硬化設(shè)備，其特征在于其包括可以伸入內(nèi)孔內(nèi)的噴槍， 噴槍通過噴丸加速管與噴丸系統(tǒng)連接，噴丸系統(tǒng)與驅(qū)動其往復(fù)運用的驅(qū)動裝置 連接，噴丸系統(tǒng)安裝在導(dǎo)軌上，噴丸加速管安裝于高度可調(diào)的導(dǎo)向裝置上。
所述的內(nèi)孔另一端通過負壓吸管連接回收系統(tǒng)。
彈丸與壓縮空氣首先在噴丸系統(tǒng)的混合室內(nèi)混合，并經(jīng)過導(dǎo)丸管共同進入 噴丸加速管，噴丸加速管前端連接噴槍。將噴槍與噴丸加速管共同伸入石油鉆 鋌內(nèi)孔，噴丸在氣流的作用下，噴向石油鉆鋌的內(nèi)孔表面。彈丸沖擊石油鉆鋌 內(nèi)孔表面，使之產(chǎn)生凹坑。鉆鋌內(nèi)孔表面在機械力的作用下，產(chǎn)生塑性變形及 宏觀殘余應(yīng)力，引起加工硬化，從而使鉆鋌內(nèi)孔表面層的硬度、強度得到提高， 降低表面粗糙度。隨著彈丸反復(fù)多次沖擊鉆鋌內(nèi)孔表面，其表面塑性變形量增 大，表面硬度、強度逐漸增加。噴向鉆鋌內(nèi)孔表面的彈丸通過回收系統(tǒng)進行回 收，再進行篩選，將破損彈丸去除，能夠重復(fù)使用的彈丸通過輸送裝置重新進 入加工循環(huán)。通過改變氣流壓力，噴射方位等工藝參數(shù)，可以有效控制鉆鋌表 面硬化層的深度。
工作過程中，工件放置在由V型支架組成的工作臺上。工件固定不動，噴 嘴隨噴丸系統(tǒng)一起移動。噴丸系統(tǒng)在驅(qū)動裝置的帶動下向工件移動，噴嘴通過 導(dǎo)向裝置進入鉆鋌內(nèi)孔，實施噴丸過程。
本實用新型具有如下有益效果采用噴丸強化工藝，對石油鉆鋌內(nèi)孔表面 進行硬化，可以在同一臺設(shè)備上對不同長度、不同孔徑、不同公差、不同硬度 要求的石油鉆鋌進行內(nèi)孔表面硬化。

圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖
圖中l(wèi)-負壓吸管、2-噴槍、3-導(dǎo)向裝置、4-噴丸加速管、5-噴丸系統(tǒng)、6-混合室、7-導(dǎo)丸管、8-回收系統(tǒng)、9-導(dǎo)軌、10-驅(qū)動裝置，11-工件具體實施方式
結(jié)合附圖對本實用新型的具體實施方式
作進一步說明。
石油鉆鋌內(nèi)孔硬化設(shè)備如圖l所示。主要包括負壓吸管l、噴槍2、導(dǎo)向裝 置3、噴丸加速管4、噴丸系統(tǒng)5、混合室6、導(dǎo)丸管7、回收系統(tǒng)8、導(dǎo)軌9、 驅(qū)動裝置10等。超長細孔內(nèi)孔表面硬化設(shè)備，其特征在于其包括可以伸入內(nèi)孔 內(nèi)的噴槍2，噴槍2通過噴丸加速管4與噴丸系統(tǒng)5連接，噴丸系統(tǒng)5與驅(qū)動其 往復(fù)運用的驅(qū)動裝置10連接，噴丸系統(tǒng)安裝在導(dǎo)軌9上，噴丸加速管4安裝于 高度可調(diào)的導(dǎo)向裝置3上。所述的內(nèi)孔另一端通過負壓吸管1連接回收系統(tǒng)8。 噴丸系統(tǒng)、噴槍可采用現(xiàn)有噴丸硬化工藝的噴丸系統(tǒng)、噴槍結(jié)構(gòu)。
彈丸與壓縮空氣在噴丸系統(tǒng)下部的混合室6內(nèi)混合，在壓縮空氣的作用下， 彈丸經(jīng)過導(dǎo)丸管7，共同進入噴丸加速管4，經(jīng)噴丸加速管加速后，彈丸由噴槍 2噴出。噴丸系統(tǒng)5安裝于導(dǎo)軌9之上，在驅(qū)動裝置10的作用下，噴丸系統(tǒng)5、 噴丸加速管4以及噴槍2，可以作左右往復(fù)運動。調(diào)節(jié)導(dǎo)向裝置3的高度，使噴 槍2對準石油鉆鋌內(nèi)孔，在驅(qū)動裝置10的作用下，噴槍2和噴丸加速管4進入 石油鉆鋌內(nèi)孔。由噴槍2噴出的彈丸沖擊石油鉆鋌內(nèi)孔表面，使石油鉆鋌內(nèi)孔 表面在機械力的作用下產(chǎn)生塑性變形及宏觀殘余壓應(yīng)力，引起加工硬化，從而 使石油鉆鋌內(nèi)孔表面的硬度、強度得到提高。
由噴丸加速管4、噴槍2噴出的彈丸完成內(nèi)孔表面硬化，在負壓吸管1的吸 力作用下，經(jīng)過負壓吸管1進入回收系統(tǒng)8，回收系統(tǒng)8對彈丸進行篩選，將破 損的彈丸去除，能夠重復(fù)使用的彈丸重新進入加工循環(huán)。硬化加工過程在全封 閉的環(huán)境下進行，實現(xiàn)粉塵回收率100%，對環(huán)境無污染。
權(quán)利要求1、一種超長細孔內(nèi)孔表面硬化設(shè)備，其特征在于其包括可以伸入內(nèi)孔內(nèi)的噴槍(2)，噴槍(2)通過噴丸加速管(4)與噴丸系統(tǒng)(5)連接，噴丸系統(tǒng)(5)與驅(qū)動其往復(fù)運用的驅(qū)動裝置(10)連接，噴丸系統(tǒng)安裝在導(dǎo)軌(9)上，噴丸加速管(4)安裝于高度可調(diào)的導(dǎo)向裝置(3)上。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的超長細孔內(nèi)孔表面硬化設(shè)備，其特征在于所述的 內(nèi)孔另一端通過負壓吸管(1)連接回收系統(tǒng)(8)。
專利摘要本實用新型屬于內(nèi)孔表面硬化設(shè)備，具體涉及一種超長細孔內(nèi)孔表面硬化設(shè)備，解決了現(xiàn)有傳統(tǒng)的機械方法無法解決超長細孔內(nèi)孔表面硬化的施力問題。超長細孔內(nèi)孔表面硬化設(shè)備，其特征在于其包括可以伸入內(nèi)孔內(nèi)的噴槍，噴槍通過噴丸加速管與噴丸系統(tǒng)連接，噴丸系統(tǒng)與驅(qū)動其往復(fù)運用的驅(qū)動裝置連接，噴丸系統(tǒng)安裝在導(dǎo)軌上，噴丸加速管安裝于高度可調(diào)的導(dǎo)向裝置上。本實用新型具有如下有益效果采用噴丸強化工藝，對石油鉆鋌內(nèi)孔表面進行硬化，可以在同一臺設(shè)備上對不同長度、不同孔徑、不同公差、不同硬度要求的石油鉆鋌進行內(nèi)孔表面硬化。
文檔編號B24C1/10GK201309122SQ20082017819
公開日2009年9月16日 申請日期2008年11月24日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月24日
發(fā)明者楊正民, 沈興全, 寧 翟, 辛志杰, 陳淑琴 申請人:中北大學(xué)