CN205990431U - 适于金属圆管状结构件内壁喷丸处理的超声波喷丸设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种适于金属圆管状结构件内壁喷丸处理的超声波喷丸设备，包括超声波发生器和与超声波发生器连接的冲击枪，冲击枪包括依次连接的超声波换能器、变幅振动杆和振动转向工具头，所述振动转向工具头包括与所述变幅振动杆连接的冲击头、用于伸入金属圆管状结构件内部的工具筒、可移动的设置于工具筒中且用于接受冲击头施加的作用力的撞针载体和设置于撞针载体上的撞针，撞针载体的移动方向与冲击头的移动方向相垂直。本实用新型的超声波喷丸设备，通过将振动转向工具头设置可插入金属圆管状结构件内部的结构，从而可以很方便的对金属圆管状结构件内壁进行喷丸处理，结构简单，工作效率高。

Description

适于金属圆管状结构件内壁喷丸处理的超声波喷丸设备

技术领域

本实用新型属于飞机零部件制造技术领域，具体地说，本实用新型涉及一种适于金属圆管状结构件内壁喷丸处理的超声波喷丸设备。

背景技术

现代飞机关键结构件的疲劳性能是衡量其安全性与可靠性的重要指标，而超声波喷丸技术作为一种先进的表面强化技术，有着其显著的优点：其设备简易便携，工艺绿色无污染；其工艺可控性好，能够对很多复杂结构件进行喷丸；喷丸能量高，表面强化效果好。

飞机上存在着不少金属管状结构件，其对强度和疲劳性能的要求很高，例如主起落架的弹簧钢管，需要对其内外壁进行喷丸强化处理。然而现存喷丸强化技术很难对这种尺寸不是很大的管状结构件内壁进行喷丸，原因主要是现有喷丸设备很难将其喷丸工具头伸入管状结构件内部进行可控制的喷丸操作。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提供一种适于金属圆管状结构件内壁喷丸处理的超声波喷丸设备，目的是方便对金属圆管状结构件内壁进行喷丸处理。

为了实现上述目的，本实用新型采取的技术方案为：适于金属圆管状结构件内壁喷丸处理的超声波喷丸设备，包括超声波发生器和与超声波发生器连接的冲击枪，冲击枪包括依次连接的超声波换能器、变幅振动杆和振动转向工具头，所述振动转向工具头包括与所述变幅振动杆连接的冲击头、用于伸入金属圆管状结构件内部的工具筒、可移动的设置于工具筒中且用于接受冲击头施加的作用力的撞针载体和设置于撞针载体上的撞针，撞针载体的移动方向与冲击头的移动方向相垂直。

所述撞针在所述撞针载体上沿与工具筒的轴线相平行的方向设置多个。

所述撞针载体在所述工具筒中设置两个且两个撞针载体为对称分布。

所述撞针载体的底部与所述工具筒之间设有滚珠。

所述撞针载体的外壁面上设有橡胶垫。

所述冲击头为扁平结构。

本实用新型的超声波喷丸设备，通过将振动转向工具头设置可插入金属圆管状结构件内部的结构，从而可以很方便的对金属圆管状结构件内壁进行喷丸处理，结构简单，工作效率高。

附图说明

本说明书包括以下附图，所示内容分别是：

图1是本实用新型超声波喷丸设备的结构示意图；

图2是振动转向工具头处于初始状态时的剖视图；

图3是图2的俯视图；

图4是振动转向工具头处于工作状态时的剖视图；

图5是图4的俯视图；

图中标记为：1、超声波发生器；2、超声波换能器；3、变幅振动杆；4、振动转向工具头；41、冲击头；42、撞针载体；43、撞针；44、橡胶垫；45、工具筒；46、滚珠；47、驱动面；48、第一配合面；49、第二配合面。

具体实施方式

下面对照附图，通过对实施例的描述，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的说明，目的是帮助本领域的技术人员对本实用新型的构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解，并有助于其实施。

如图1至图5所示，适于金属圆管状结构件内壁喷丸处理的超声波喷丸设备，包括超声波发生器1和与超声波发生器1连接的冲击枪，冲击枪包括依次连接的超声波换能器2、变幅振动杆3和振动转向工具头4，超声波发生器1产生的超声波电信号经超声波换能器2转换成机械振动，经变幅振动杆3将机械振动放大并传递给振动转向工具头4，使振动转向工具头4沿轴向做往复直线运动。振动转向工具头4包括与变幅振动杆3连接的冲击头41、用于伸入金属圆管状结构件内部的工具筒45、可移动的设置于工具筒45中且用于接受冲击头41施加的作用力的撞针载体42和设置于撞针载体42上的撞针43，撞针载体42的移动方向与冲击头41的移动方向相垂直。

具体地说，如图1所示，超声波发生器1与超声波换能器2连接，变幅振动杆3与超声波换能器2连接，超声波发生器1、超声波换能器2和变幅振动杆3的结构如同本领域技术人员所公知的那样，在此不再赘述。

如图2至图5所示，工具筒45为上端开口、下端封闭、内部中空且形状类似于矩形的壳体构件，工具筒45的内部为容纳撞针载体42和撞针43等部件的矩形空腔。撞针载体42在工具筒45的矩形空腔中设置两个，两个撞针载体42在工具筒45的宽度方向上并为相对布置，两个撞针载体42之间具有让冲击头41插入的空间。冲击头41的移动方向与工具筒45的长度方向相平行，且与撞针载体42的移动方向相垂直，在冲击头41插入两个撞针载体42之间时，可以推动两个撞针载体42做相背离运动，两个撞针载体42分别朝向工具筒45的一个圆弧形侧壁移动，撞针43随同撞针载体42同步移动。工具筒45的宽度方向上的两个侧壁为圆弧形的侧壁，这两个圆弧形侧壁为相对设置且为对称的，相应工具筒45具有位于两个圆弧形侧壁中间位置处的轴线。

如图2至图5所示，撞针43设置于撞针载体42的面朝工具筒45宽度方向上的圆弧形侧壁的圆弧形外壁面上，撞针43具有一定的长度，撞针43的长度方向与撞针载体42的移动方向相平行，工具筒45的圆弧形侧壁上设有让撞针43穿过的通孔。

撞针43在撞针载体42的圆弧形外壁面上沿宽度方向设置多列，各列撞针43在撞针载体42的圆弧形外壁面上沿长度方向均匀设置多个，圆弧形外壁面的长度方向与工具筒45的轴线相平行。在本实施例中，如图2至图5所示，撞针43在撞针载体42的圆弧形外壁面上沿宽度方向设置3列，各列撞针43在撞针载体42的圆弧形外壁面上沿长度方向均匀设置9个，即各个撞针载体42上共计设置27个撞针43。

如图2至图5所示，作为优选的，各个撞针载体42上与圆弧形外壁面相对的另一侧的外壁面是由与冲击头41接触的一个第一配合面48和一个第二配合面49构成，第一配合面48位于第二配合面49的上方，第一配合面48为倾斜方向延伸的斜平面，第二配合面49为沿撞针载体42的长度方向延伸的竖直平面，第一配合面48与第二配合面49之间的夹角小于90度。冲击头41的上端部与变幅振动杆3固定连接，冲击头41的下端部为扁平结构，冲击头41的下端部用于插入两个撞针载体42之间，冲击头41的下端部的外壁面具有两个对称设置的斜平面，作为与第一配合面48和第二配合面49接触的驱动面47。将第一配合面48设置为斜平面，两个撞针载体42之间形成让冲击头41插入的V形口，当冲击头41插入两个撞针载体42之间的V形口中，冲击头41上的驱动面47与两侧的第一配合面48接触，随着冲击头41的向下移动，冲击头41会推动两个撞针载体42移动，直至冲击头41移动至使驱动面47与第二配合面49接触，两个第二撞针载体42停止移动。

如图2和图4所示，作为优选的，撞针载体42的底部与工具筒45之间设有滚珠46，相应在撞针载体42的底部设有容纳滚珠46的凹孔。

如图2至图5所示，作为优选的，撞针载体42的外壁面上设有橡胶垫44，橡胶垫44位于撞针载体42与工具筒45的侧壁之间，橡胶垫44具有高弹性，撞针穿过橡胶垫44，橡胶垫44用于冲击后的撞针载体42及其上的撞针反弹回初始位置，以完成反复振动冲击。

为适应不同内径大小的金属圆管状结构件作业需求，撞针的冲击振幅可以由冲击头41的冲击深度和橡胶垫44的厚度共同决定，相应进行调节。

为了对金属圆管状结构内壁进行均匀全面地喷丸处理，将工具筒45设置成可绕其轴心转动，从而实现360度的均匀喷丸处理。

以上结合附图对本实用新型进行了示例性描述。显然，本实用新型具体实现并不受上述方式的限制。只要是采用了本实用新型的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进；或未经改进，将本实用新型的上述构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.适于金属圆管状结构件内壁喷丸处理的超声波喷丸设备，包括超声波发生器和与超声波发生器连接的冲击枪，冲击枪包括依次连接的超声波换能器、变幅振动杆和振动转向工具头，其特征在于：所述振动转向工具头包括与所述变幅振动杆连接的冲击头、用于伸入金属圆管状结构件内部的工具筒、可移动的设置于工具筒中且用于接受冲击头施加的作用力的撞针载体和设置于撞针载体上的撞针，撞针载体的移动方向与冲击头的移动方向相垂直。

2.根据权利要求1所述的适于金属圆管状结构件内壁喷丸处理的超声波喷丸设备，其特征在于：所述撞针在所述撞针载体上沿与工具筒的轴线相平行的方向设置多个。

3.根据权利要求1所述的适于金属圆管状结构件内壁喷丸处理的超声波喷丸设备，其特征在于：所述撞针载体在所述工具筒中设置两个且两个撞针载体为对称分布。

4.根据权利要求1所述的适于金属圆管状结构件内壁喷丸处理的超声波喷丸设备，其特征在于：所述撞针载体的底部与所述工具筒之间设有滚珠。

5.根据权利要求1至4任一所述的适于金属圆管状结构件内壁喷丸处理的超声波喷丸设备，其特征在于：所述撞针载体的外壁面上设有橡胶垫。

6.根据权利要求5所述的于金属圆管状结构件内壁喷丸处理的超声波喷丸设备，其特征在于：所述冲击头为扁平结构。