一种钻具螺纹超声波滚压装置的制作方法

本实用新型涉及一种螺纹超声滚压装置，具体涉及一种钻具螺纹超声滚压装置。

背景技术：
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螺纹连接为钻具连接的一种重要方式，钻具接头头部带有螺纹，螺纹一般都需承受很大的载荷，螺纹底部存在突变的几何形状，且圆弧过渡较小，钻具在钻进过程中，工作条件较为恶劣，在复合载荷的持续作用下，螺纹牙底部容易产生应力集中，并萌生疲劳裂纹从而导致钻具的失效，且螺纹的耐磨性能较差，导致钻具使用寿命大大缩短。

技术实现要素：
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本实用新型在于克服钻具上述不足，提供一种能够提高钻具螺纹抗疲劳性能和耐磨性能，从而延长钻具使用寿命的钻具螺纹超声滚压装置。

本实用新型技术方案为：

一种钻具螺纹超声滚压装置，其特征在于所述螺纹超声滚压装置包括滚轮、芯轴、变幅杆、换能器、固定夹持系统、超声波发生器和液压站及连接管线，所述芯轴穿过滚轮的中心，两端固定在换能器的变幅杆上端，所述超声波发生器与换能器相连，从而通过变幅杆带动滚轮在滚压的同时做超声振动。

所述的滚轮安装在换能器的变幅杆上。

所述的滚轮在变幅杆的带动下做超声振动。

所述的变幅杆的超声振动由超声波发生器连接换能器，从而驱动变幅杆带动滚轮在旋转滚动的同时沿螺纹径向做超声振动。

所述的换能器上装有固定夹持系统，可以将装置通过固定夹持系统与螺纹加工机床刀架板相连接，实现自动运行。

本实用新型的有益效果：

1、本实用新型采用滚轮在设定的压力下对钻具螺纹根部圆弧进行滚压处理，深化螺纹残余应力层，使得表面塑性变形更加彻底，既达到硬化效果又不破坏螺纹根部完整性，降低螺纹表面粗糙度，提高钻具螺纹表面残余压应力，从而提高螺纹的抗耐磨性及疲劳强度，延长钻具的使用寿命。

2、本实用新型结构易生产，操作简单，工作效率高，使用方便，能够使钻具螺纹底部在超声滚压后表面更加光滑，残余压应力更加均匀，晶粒更加细化，从而优化钻具螺纹性能。

附图说明:

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细说明。

图1为本实用新型一种钻具螺纹超声波滚压装置主视图。

图2为本实用新型工作状态示意图。

附图标记说明：1滚轮、2芯轴、3变幅杆、4换能器、5固定夹持系统、6超声波发生器、7连接管线、8液压站。

具体实施方式:

参见图1：本实用新型是一种钻具螺纹超声波滚压装置，包括滚轮(1)、芯轴(2)、变幅杆(3)、换能器(4)、固定夹持系统(5)、超声波发生器(6)和液压站(8)及连接管线(7)，所述芯轴(2)穿过滚轮(1)的中心，两端固定在换能器(4)的变幅杆(3)上端，所述超声波发生器(6)与换能器相连。

工作原理：参见图2，钻具螺纹车削加工完成后，对钻具螺纹根部实施超声滚压，换能器在超声发生器的作用下作超声振动，换能器带动安装在变幅杆上的滚轮振动，对钻具螺纹根部实施超声滚压，在螺纹根部产生硬化层，形成残余压应力，从而提高螺纹的抗耐磨性及疲劳强度，延长钻具的使用寿命，减少钻井过程中钻具接头失效事故的发生。

实施螺纹滚压时，要求滚轮与螺纹根部接触要平稳自然，压力要适当稳定，以保证硬化层均匀，既达到硬化效果又不能破坏螺纹根部完整性。为此设计液压式加压装置，压力设定方便，滚压过程中确保压力恒定。