本發(fā)明涉及噴丸加工技術領域，尤其是涉及一種拋丸機葉片表面噴丸強化裝置，及該裝置的噴丸方法。

背景技術：

拋丸時利用拋丸器拋出的高速彈丸清理或者強化工件表面的加工設備。目前國內外拋丸機的應用日益廣泛，不再局限于傳統(tǒng)零件表面加工，還可更加廣泛的用于維護和修復高速公路、鋼橋和機場路面等。拋丸器作為拋丸機的關鍵部件，其質量與使用壽命直接取決于葉片，而葉片工作時由于承受磨料對其表面的磨損使其成為拋丸機中最易損壞的部位。據不完全統(tǒng)計，每年國內僅因葉片磨損而消耗的材料價值上千萬，于是為了提高拋丸機的質量和使用效率，并且降低成本，延長葉片的使用壽命就成為解決問題的焦點。

噴丸強化技術是利用彈丸流以一定的速度對金屬零件表面進行撞擊，從而使零件表面發(fā)生反復塑性變形，形成一層具有加工硬化效果的表面強化層。研究認為，表面強化層的存在不僅提高了工件表面的硬度和耐磨性，更重要的是在工件的表層形成了殘余壓應力層，殘余壓應力層能夠阻礙疲勞微裂紋的生成和擴展，從而極大地提高零件的表面疲勞抗力。噴丸強化工藝使零件表面產生殘余壓應力場，以提高零件的疲勞性能和改變零件的表面狀態(tài)，與其他表面處理工藝相比，該工藝具有實施過程簡便、強化效果明顯、消耗成本低等特點。因此急需一種拋丸機葉片表面噴丸強化裝置及強化方法，用于實現對拋丸機葉片表面的強化。

技術實現要素：

本發(fā)明提供一種拋丸機葉片表面噴丸強化裝置和噴丸強化方法，以提高葉片表面殘余壓應力，采用的技術方案是：一種拋丸機葉片表面噴丸強化裝置，其特征在于：所述噴丸強化裝置包括用于安裝拋丸機葉片的噴丸工作臺和噴嘴，所述工作臺的上方設噴嘴固定桿，所述噴嘴固定桿與噴嘴之間設噴嘴調節(jié)機構。

本發(fā)明的技術特征還有：所述噴嘴調節(jié)機構包括夾具，所述夾具包括軸線不相平行的第一環(huán)體和第二環(huán)體，所述第一環(huán)體套裝在噴嘴固定桿上，所述噴嘴安裝在第二環(huán)體上。

本發(fā)明的技術特征還有：所述第一環(huán)體上開有第一螺栓連接孔，所述第一環(huán)體由第一螺栓固定在噴嘴固定桿上，所述第二環(huán)體上開有第二螺栓固定孔，所述噴嘴由第二螺栓固定在第二環(huán)體內。

本發(fā)明的技術特征還有：，其特征在于：所述噴嘴為三個。

本發(fā)明的技術方案還有：一種拋丸機葉片表面噴丸強化方法，其特征在于：所述噴丸強化方法包括以下步驟：

1）將拋丸機葉片安裝在噴丸工作臺上，調節(jié)第一噴嘴與拋丸機葉片受噴面的噴射角度直至第一噴嘴與噴丸機葉片受噴面垂直；

2）調節(jié)第一噴嘴前端與拋丸機葉片受噴面的距離至100mm-200mm之間；

3）按照步驟1）、步驟2）的方法調節(jié)噴嘴固定桿上的第二、第三噴嘴，使第一、第二和第三噴嘴與拋丸機葉片受噴面具有相同的噴射距離和噴射角度；

4）調節(jié)第一、第二和第三噴嘴之間的距離使得第一、第二噴嘴之間的距離與第二、第三噴嘴之間的距離相等；

5）開始對拋丸機葉片表面進行噴丸強化加工；

6）加工完成后，將拋丸機葉片從噴丸工作臺上卸下，一次加工完成。

本發(fā)明的有益效果在于：本發(fā)明將噴丸噴射至拋丸機葉片表面上，以達到葉片表現強化處理目的，延長葉片的使用壽命；本發(fā)明通過噴嘴調節(jié)機構的設置，使得噴嘴噴射角度和噴射距離可根據葉片的不同需要進行調節(jié)，提升了葉片強化處理效果。

附圖說明

附圖1是本發(fā)明中強化裝置的結構示意圖，附圖2是附圖1中第一夾具、第二夾具和第三夾具的結構示意圖，附圖3是噴射最佳角度示意圖，其中1第一螺釘，2第一夾具，3噴嘴固定桿，4第一噴嘴，5拋丸機葉片，6噴丸工作臺，7第二螺釘，8第二噴嘴，9第三噴嘴，10第二夾具，11第三夾具，21第一圓環(huán)體，211第一內孔，212第一螺紋口，22第二圓環(huán)體，221第二內孔，222第二螺紋孔。

具體實施方式

下面結合附圖，對本發(fā)明的具體實施方式進行說明。

如圖1所示，拋丸機葉片表面噴丸強化裝置，主要包括第一螺釘1、第一夾具2、噴嘴固定桿3、第一噴嘴4、噴丸工作臺6、第二螺釘7、第二噴嘴8、第三噴嘴9、第二夾具10和第三夾具11，噴嘴固定桿水平放置，在噴嘴固定桿3上安裝有并排設置的第一噴嘴4、第二噴嘴8和第三噴嘴9。

如圖1所示，噴嘴固定桿3置于噴丸工作臺6的上方，且噴嘴固定桿3固定在噴丸工作臺上。第一噴嘴4通過第一夾具2和第一螺釘1安裝在噴嘴固定桿3上，如圖2所示，第一夾具2包括第一圓環(huán)體21和第二圓環(huán)體22，第一、第二圓環(huán)體的軸線垂直設置，第一圓環(huán)體與第二圓環(huán)體固定連接，可以焊接在一起。在第一圓環(huán)體21上設有第一內孔211和第一螺紋孔212，第一螺紋孔位于第一圓環(huán)體的側壁上，在第二圓環(huán)體上設有第二內孔221與第二螺紋孔222，第二螺紋孔位于第二圓環(huán)體的側壁上。安裝時，將第一圓環(huán)體套置在噴嘴固定桿上，并通過第一螺紋孔中的第一螺釘1實現第一夾具與噴嘴固定桿的相對固定，此時噴嘴固定桿置于第一內孔中。噴嘴置于第二圓環(huán)體上的第二內孔中，并通過置于第二螺紋孔中的第二螺釘實現噴嘴與第二圓環(huán)體的固定。

同理，第二噴嘴8通過第二夾具10固定在噴嘴固定桿上，第三噴嘴9通過第三夾具11固定在噴嘴固定桿上。第一、第二和第三夾具的結構完全相同。

第一夾具上第一圓環(huán)體、第二圓環(huán)體軸線之間的夾角介于85度至95度之間。

當需要調節(jié)第一、第二和第三噴嘴之間的距離時，松開第一螺釘，移動第一、第二和第三夾具即可調節(jié)兩兩之間的距離，然后再次擰緊第一螺釘。當需要調節(jié)第一、第二和第三噴嘴的角度時，松開第一螺釘，轉動第一圓環(huán)體即可。需要調節(jié)噴嘴與拋丸機葉片之間的距離時，松開第二螺釘，上下移動噴嘴即可。使用時將拋丸機葉片5放置在噴丸工作臺上，噴嘴噴出的彈丸對拋丸機葉片進行拋丸作業(yè)。

當然噴嘴的數量不限于三個，但最少為三個，也可以為四個、五個。

拋丸機葉片表面噴丸強化方法，包括以下步驟：

1、將拋丸機葉片5置于噴丸工作臺6上，通過扳手松開第一夾具上的第一螺釘1，繞噴嘴固定桿3軸線轉動第一噴嘴4以調節(jié)第一噴嘴4與受噴表面的噴射角度直至第一噴嘴與噴丸機葉片受噴面垂直，然后擰緊該第一螺釘1；再通過扳手松開第一夾具上的第二螺釘7，移動第一噴嘴以調節(jié)第一噴嘴前端與拋丸機葉片5受噴面的距離至100mm-200mm之間，然后擰緊第二螺釘7；從而調節(jié)好第一噴嘴4與拋丸機葉片受噴面的距離與角度；

2、按照上述方法調節(jié)噴嘴固定桿3上的第二、第三噴嘴，使第一、第二和第三噴嘴與拋丸機葉片5受噴面具有相同的噴射距離和噴射角度；

3、松開第一、第二和第三夾具上的第一螺釘，使得第一、第二噴嘴之間的距離與第二、第三噴嘴之前的距離相等，然后鎖緊第一螺釘，以保證拋丸機葉片受噴面在噴丸時的噴丸強度相等。

如圖3所示，彈丸與葉片受噴面成90°角投射，彈丸與葉片受噴面碰撞以后反彈時會對葉片的非受噴面碰撞，對葉片的非受噴面碰撞同時起到了噴丸強化的效果。

技術特征：

技術總結
一種拋丸機葉片表面噴丸強化裝置及強化方法，該裝置包括用于安裝拋丸機葉片的噴丸工作臺和噴嘴，工作臺的上方設噴嘴固定桿，噴嘴固定桿與噴嘴之間設噴嘴調節(jié)機構。本發(fā)明通過噴嘴調節(jié)機構的設置，使得噴嘴噴射角度和噴射距離可根據葉片的不同需要進行調節(jié)，提升了葉片強化處理效果。

技術研發(fā)人員：陳洪堂;郭培全;喬陽;王守仁;樊寧;王相宇
受保護的技術使用者：濟南大學
技術研發(fā)日：2017.05.22
技術公布日：2017.09.12