[发明专利]一种去除钎杆内壁脱碳层和裂纹的加工设备及工艺

说明书

本发明提供一种去除钎杆内壁脱碳层和裂纹的加工设备，包括：固定装置，包括机架和固定于机架内的两挡板；动力装置，包括相互连接的电机和水平丝杠升降机；张紧装置，包括均水平设置且依次连接的吊环螺母、弹簧和吊环螺钉；旋转装置，包括套筒、滑块和紧固件，套筒可旋转固定于一挡板内，钎杆穿过套筒被两挡板固定，套筒侧壁上设有三夹角均为120°槽孔，滑块可滑动的卡住槽孔；刀具，包括刀杆和三刀片，刀片均固定于刀杆上且均匀分布于与刀杆共轴线的螺旋线上，相邻刀片夹角为120°，两端两刀片轴向距离等于钎杆长度。本发明的有益效果：提高加工效率，提高钎杆的抗疲劳能力，延长其使用寿命。

技术领域

本发明涉及机械加工领域，尤其涉及一种去除钎杆内壁脱碳层和裂纹的加工设备及工艺。

背景技术

作为矿山采掘工程中的钻具，钎杆是凿岩钻车进行凿岩作业时的主要消耗部件。由于工作条件和受力状况非常复杂，钎杆的使用性能和质量要求越来越严格。目前，钎杆的生产有热穿热拔、热穿热轧、钻孔带芯热轧、热穿热轧冷轧等方法。在生产过程中，热穿法和钻孔法的热处理会造成一定程度的脱碳现象，脱碳层的厚度约为1毫米，脱碳层属于疏松物质，容易产生疲劳破坏；轧制工艺会使钎杆内孔不圆整，出现皱折，造成应力集中和裂纹现象，降低钎杆的使用寿命。所以内孔是钎杆最容易产生疲劳破坏的位置。

针对钎杆内孔脱碳和皱折的相关问题，相关研究人员在钎杆内孔内衬入合金毛管，成为复合中空钢，以达到强化内孔提高寿命的目的。此外，也有相关研究所利用不同化学成分的钢具有不同的相变类型原理，采用高强度钢作中空钢的内衬，使钎杆内壁的硬度高于杆体硬度。

以上两种方法均为内衬新材料来强化钎杆内壁，延长了钎杆的使用寿命。此类方法在一定程度上起到了显著的作用，但在原理上只是延长了钎杆内孔裂纹源孕育期，实质上没有从根本上去除脱碳层和裂纹，脱碳层和裂纹仍然会继续造成钎杆内孔疲劳断裂。目前，有相关研究人员利用枪钻钻削来去除脱碳层和裂纹，但是枪钻钻削加工方式的效率低，较难满足生产需求。

发明内容

有鉴于此，本发明的实施例提供了一种去除钎杆内壁脱碳层和裂纹的加工设备及工艺。

本发明的实施例提供一种去除钎杆内壁脱碳层和裂纹的加工设备，包括：

固定装置，包括机架和两挡板，所述挡板上设有固定孔，两所述挡板竖直固定于所述机架上且两所述固定孔相对设置；

动力装置，包括相互连接的丝杠升降机和电机，所述丝杠升降机水平设置且固定于所述机架左端；

张紧装置，包括均水平设置且依次连接的吊环螺母、弹簧和吊环螺钉，所述吊环螺钉固定于所述机架右端；

旋转装置，包括套筒、滑块和紧固件，所述套筒可旋转的设置在一所述挡板的固定孔内，钎杆穿过所述套筒和另一所述挡板上的固定孔后被固定，所述套筒转动带动所述钎杆转动，所述套筒的侧壁上设有三槽孔，相邻两所述槽孔之间夹角为120°，所述滑块一端卡入一所述槽孔，所述滑块可沿着所述槽孔开口方向滑动并通过所述紧固件固定于该挡板上；

刀具，包括刀杆和三刀片，所述刀杆为弹簧钢圆柱，所有刀片固定于所述刀杆侧壁上且所有刀片均匀分布于与所述刀杆共轴线的一条螺旋线上，相邻两所述刀片之间夹角为120°，所述刀杆上两端的两所述刀片之间的轴向距离等于所述钎杆的长度，所述刀杆一端连接所述丝杠升降机，另一端穿过所述钎杆内孔并连接所述吊环螺母。

进一步地，所述丝杠升降机的输入轴连接联轴器，所述联轴器连接所述电机，所述丝杠升降机的输出轴连接所述刀杆。

进一步地，所述挡板上沿着一所述槽孔开口方向设有滑槽，所述滑槽和该槽孔连为一体，所述滑块沿着所述滑槽并通过所述紧固件固定于所述滑槽上。

进一步地，所述刀片为纵截面为弓形且横截面为锯齿形的长条状结构，所有刀片均与所述刀杆平行，所述刀片的最大半径比钎杆的内孔半径大0.7～1.25mm。