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专利号: 2023102240827
申请人: 太原理工大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 机床;其他类目中不包括的金属加工
更新日期:2024-11-18
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种集成激光软化与强化技术的旋转超声滚压装置,其特征在于,包括超声滚压机构、变速齿轮组件、滑轨机构和激光发生器(18);

超声滚压机构包括从上至下依次固定连接的超声波换能器(1)、超声变幅杆(2)、蜗杆(3)和滚压刀(4),超声波换能器(1)的顶部与刀柄(5)固定连接,超声波换能器(1)通过引电装置(6)连接有超声波发生器(7),滚压刀(4)、蜗杆(3)、超声变幅杆(2)和刀柄(5)的轴线位于同一直线上;

变速机构包括支撑壳体和变速齿轮组件,支撑壳体的顶部与机床可拆卸连接,超声波发生器(7)固定连接至支撑壳体上,变速齿轮组件通过轴承(8)连接至支撑壳体的底部,变速齿轮组件的输入端连接有与蜗杆(3)啮合的蜗轮(9),变速齿轮组件的输出端可拆卸连接有曲柄(10),曲柄(10)上设置有至少一个条形切槽(11),曲柄(10)通过条形切槽(11)连接有曲柄螺栓(12),曲柄螺栓(12)上连接有连杆(13);

滑轨机构包括条形支撑架(14)和两组弧形滑轨(15),条形支撑架(14)的一侧与支撑壳体刚性连接,超声滚压机构穿置在条形支撑架(14)中间,两根弧形滑轨(15)位于条形支撑架(14)两端部且与分别与条形支撑架(14)滑动配合,弧形滑轨(15)的活动方向与条形支撑架(14)的长度方向一致,弧形滑轨(15)的轴线位于竖直方向且凹侧相对,两组弧形滑轨(15)上分别滑动配合有移动架(16),移动架(16)的底部转动连接有多边形连接块(17),多边形连接块(17)连接有激光发生器(18),多边形连接块(17)通过接头(19)与连杆(13)端部铰接。

2.根据权利要求1所述的一种集成激光软化与强化技术的旋转超声滚压装置,其特征在于,变速齿轮组件包括输入齿轮组和输出齿轮组;输入齿轮组包括输入轴(20),蜗轮(9)固定连接至输入轴(20)的中间,蜗轮(9)两侧的输入轴(20)上分别空套有多个不同直径的输入端齿轮(21),输入端齿轮(21)上开有键槽(22),不同输入端齿轮(21)的键槽(22)位置不同,输入轴(20)的两端分别装有用于使输入轴(20)与不同输入端齿轮(21)固定连接的拉键(23),输入轴(20)的两端部通过轴承(8)与支撑壳体转动连接;输出齿轮组包括输出轴(24),输出轴(24)上固定连接有多个分别与输入端齿轮(21)对应啮合的输出端齿轮(25),输出轴(24)的两端部通过轴承(8)与支撑壳体转动连接,曲柄(10)位于输出轴(24)的两端。

3.根据权利要求2所述的一种集成激光软化与强化技术的旋转超声滚压装置,其特征在于,蜗轮(9)与输入轴(20)之间通过键固定连接,输入轴(20)上安装有分别与蜗轮(9)两侧限位配合的轴套(26),位于蜗轮(9)同一侧的输入端齿轮(21)紧密排列且数量分别为三个,轴承(8)与靠外侧输入端齿轮(21)之间的输入轴(20)上也安装有轴套(26)。

4.根据权利要求3所述的一种集成激光软化与强化技术的旋转超声滚压装置,其特征在于,输出轴(24)的中间还连接有用于连接支撑壳体的中间轴承(27),输出端齿轮(25)与输入端齿轮(21)数量相等,与输入端齿轮(21)啮合的输出端齿轮(25)分别位于中间轴承(27)两侧,位于中间轴承(27)同一侧的输出端齿轮(25)紧密排列且均通过键与输出轴(24)固定连接。

5.根据权利要求2所述的一种集成激光软化与强化技术的旋转超声滚压装置,其特征在于,多边形连接块(17)与激光发生器(18)之间还连接有转动装置(28),转动装置(28)包括减速电机(29),减速电机(29)的驱动轴(30)与多边形连接块(17)通过轴销(31)相连,减速电机(29)还电连接有计算机控制单元(32),计算机控制单元(32)固定至条形支撑架(14)的端部,激光发生器(18)固定连接至减速电机(29)的机壳上。

6.根据权利要求5所述的一种集成激光软化与强化技术的旋转超声滚压装置,其特征在于,减速电机(29)的机壳上固定连接至有U型连接座(33),激光发生器(18)的顶端插入U型连接座(33)中后通过穿置螺栓螺母组件(34)固定连接。

7.根据权利要求2所述的一种集成激光软化与强化技术的旋转超声滚压装置,其特征在于,条形支撑架(14)的底部沿长度方向设置有齿条(35),弧形滑轨(15)上铰接有卡扣(36),卡扣(36)铰接轴的方向与条形支撑架(14)的方向一致,卡扣(36)的底部设有可与齿条(35)咬合的卡齿(37),弧形滑轨(15)和条形支撑架(14)在齿条(35)与卡扣(36)的限位作用下可相对固定。

8.根据权利要求1至7任一项所述的一种集成激光软化与强化技术的旋转超声滚压装置,其特征在于,支撑壳体包括相插接的壳体上部(38)和壳体下部(39),壳体上部(38)与壳体下部(39)搭接的侧壁上对应开有多个通孔,通孔中穿置有壳体螺栓(40),壳体螺栓(40)配合有壳体螺母(41)使壳体上部(38)和壳体下部(39)固定连接。

9.根据权利要求8所述的一种集成激光软化与强化技术的旋转超声滚压装置,其特征在于,曲柄螺栓(12)通过配合曲柄螺母(42)固定在曲柄(10)的条形切槽(11)中,连杆(13)的端部开有用于穿置曲柄螺栓(12)的通孔。

10.根据权利要求9所述的一种集成激光软化与强化技术的旋转超声滚压装置,其特征在于,多边形连接块(17)的每个侧壁上均固定连接有由螺栓形成的接头(19),连杆(13)的端部设置有用于穿置螺栓杆部的通孔,通孔的孔径大于螺栓杆部且小于螺栓头部。