本发明专利技术涉及金属强化加工技术领域，尤其是涉及一种介质阻挡冷等离子体轴承强化装置。强化装置包括第一强化机构、第二强化机构、介质阻挡电极、正反转驱动装置、旋转装置和喷丸装置；第一强化机构和第二强化机构的加工空间内均设置有介质阻挡电极；正反转驱动装置位于第一强化机构加工空间的底部；旋转装置的用于被强化工件的固定端位于第二强化机构内，且喷丸装置的喷嘴与固定端上的工件相对设置。通过将等离子体场、漩涡流场以及机械能场协同耦合，提高了强化的效率和质量。可在轴承零部件设计不同元素功能的改性层，在其表面形成多层次梯度强化层，可对轴承的全部零部件进行强化，结构简单效率高，亦可在常温常压下进行强化。亦可在常温常压下进行强化。亦可在常温常压下进行强化。
【技术实现步骤摘要】
一种介质阻挡冷等离子体轴承强化装置
[0001]本专利技术涉及金属强化加工
，尤其是涉及一种介质阻挡冷等离子体轴承强化装置。
技术介绍
[0002]轴承作为极度重要的基础零部件，被基础民用工业、高端数控、智能制造以及航空航天等广泛应用，是一种包含了人类智慧的顶尖工业产品。轴承制造技术决定了相关领域工业产品的性能、寿命以及可靠性，很大程度上制约着其它相关产业的发展水平，甚至从根本上代表着机械科技工业和综合国力。轴承不仅要面对高转速，高温度的极限工况，同时身处扬尘、霉菌、潮湿且带有腐蚀离子的恶劣腐蚀环境，其服役寿命面临着巨大的威胁。若轴承一旦性能下降或者失效故障，往往会造成不堪想象的后果，如高端数控设备和工业机器人的轴承出现问题，则会明显影响加工产品的精度，消极影响范围不断扩张，若航空航天类的轴承出了问题，则会严重威胁到飞行安全甚至造成安全事故，给人类带来巨大的灾难。
[0003]一般来说，轴承的主要失效方式是接触疲劳剥落、表面损伤以及腐蚀。为解决轴承失效带来的问题，人们针对性的对轴承材料和制造工艺开展了大量基础研究，同时也衍生出很多轴承强化装置和性能强化工艺，提高了轴承的寿命。然而，随着高端装备的不断发展，对轴承提出的要求越来越高，目前轴承强化技术仍然存在以下不足：
[0004](1)强化加工的能量场单一：轴承行业普遍会使用离心滚筒机械冲击强化技术对轴承滚动体进行表面强化，它是采用带有提升板的离心滚筒，让滚动体上升然后落下，滚动体的势能转换为动能，从而撞击滚筒产生表面塑性变形提高表面硬度。但是该方法仅存在单一的冲击能量场，控制性差，会出现过强化和欠强化现象。此外也有普通离子注入的方法，使轴承零部件表面合金化产生强化层，但强化层不明显，而且还需要在高温环境下处理，推广性差，效率较低。
[0005](2)强化层性能和表面一致性不好：由于强化加工的能量场单一，强化层参差不齐，没有办法抑制疲劳裂纹的萌生和扩展，也没有获得在恶劣环境下服役的抗腐蚀性能。此外，这些强化方法也可能导致滚动体表面粗糙和应力不均匀，导致因表面一致性差带来的不利后果。
[0006](3)存在一定的短板效应：轴承的每个零部件都极度重要，如保持架隔离并引导滚动体的运动，使载荷均匀分布。轴承寿命由最容易失效的自身组成零部件决定，内、外滚道以及保持架发生过大量的失效案例，但目前大多数强化都集中在滚动体，缺少轴承其余各部件的同时强化。
技术实现思路
[0007]本专利技术的第一目的在于提供介质阻挡冷等离子体轴承强化装置，该强化装置能够解决现有中存在的问题；
[0008]本专利技术的第二目的在于提供一种介质阻挡冷等离子体轴承强化方法，其采用如以
上所述的介质阻挡冷等离子体轴承强化装置对轴承进行强化。
[0009]本专利技术提供一种介质阻挡冷等离子体轴承强化装置，其包括第一强化机构、第二强化机构、介质阻挡电极、正反转驱动装置、旋转装置和喷丸装置；
[0010]所述第一强化机构和第二强化机构均具有加工空间，两者的加工空间内均设置有介质阻挡电极；
[0011]所述正反转驱动装置位于第一强化机构加工空间的底部；
[0012]所述旋转装置的用于被强化工件的固定端位于第二强化机构内，且喷丸装置的喷嘴与固定端上的工件相对设置。
[0013]优选的，所述介质阻挡电极包括导电金属棒、介质阻挡层和电极保护套；
[0014]所述导电金属棒设置在电极保护套内，且介质阻挡层位于导电金属棒和电极保护套之间。
[0015]优选的，所述第一强化机构包括第一强化罐本体、第一罐体密封盖、叶轮式强化板以及叶轮密封盖；
[0016]所述第一罐体密封盖和第一强化罐本体密封连接，所述叶轮式强化板设置在第一强化罐本体底部，叶轮密封盖盖设在叶轮式强化板的叶轮孔上。
[0017]优选的，所述第一罐体密封盖上配有进气口、出气口、电极固定孔、进料口和把手；
[0018]所述进料口配有进料密封盖和密封垫圈；
[0019]第一强化机构的介质阻挡电极由电机固定孔插入第一强化罐本体。
[0020]优选的，所述第一强化机构还包括振动传导板、减震弹簧和高频振动电机；
[0021]所述第一强化罐本体和高频振动电机均设置在振动传导板上，振动传导板通过减震弹簧安装在第一强化机构安装位上。
[0022]优选的，所述叶轮式强化板在变速换向机构驱动下转动；
[0023]所述变速换向机构包括伺服电机、往复直线机构、三相电机以及锥齿轮换向装置组成，锥齿轮换向装置通过轴承安装在支承座上，锥齿轮换向机构通过主轴叶轮式强化板相连；
[0024]所述锥齿轮换向装置包括传动轴、第一主动锥齿轮、第二主动锥齿轮、从动锥齿轮、主轴、主动棘轮和换向把手；
[0025]所述第一主动锥齿轮和第二主动锥齿轮套设在传动轴，第一主动锥齿轮和第二主动锥齿轮相对于传动轴轴向固定周向转动连接；
[0026]所述主轴与从动锥齿轮固定连接，从动锥齿轮与第一主动锥齿轮和第二主动锥齿轮相啮合；
[0027]所述主动棘轮内圈套设在传动轴上，外圈套设在换向把手一端的主动棘轮安装孔内；
[0028]所述主动棘轮与传动轴周向固定，轴向滑动连接；
[0029]所述主动棘轮与主动棘轮安装孔轴向固定，周向滑动连接；
[0030]所述主动棘轮位于第一主动锥齿轮和第二主动锥齿轮之间，在主动棘轮的两侧、第一主动锥齿轮朝向主动棘轮的一侧、第二主动锥齿轮朝向主动棘轮的一侧均设置有啮合齿；
[0031]所述往复直线机构的一端与伺服电机连接，另一端与换向把手的另一端连接。
[0032]优选的，所述第二强化机构还包括强化罐本体、罐体密封盖、电动机和强磁吸云台；
[0033]所述第二罐体密封盖和第二强化罐本体密封连接；
[0034]所述强磁吸云台设置在强化罐本体内，所述强磁吸云台的固定轴通过连轴器与电动机的输出轴连接；
[0035]所述喷丸装置包括多个不同角度喷嘴，多个不同角度喷嘴设置在强化管体上，且喷嘴朝向强磁吸云台设置；
[0036]所述第二强化罐密封盖上设置有进气口、出气口、电极固定孔、进料口和把手，进料口配有进料密封盖和密封垫圈。
[0037]优选的，所述强化罐和研磨料存储罐连接。
[0038]优选的，所述介质阻挡冷等离子体轴承强化装置还包括强化控制台和降噪安全保护罩；
[0039]所述第一强化机构和第二强化结构均设置在降噪安全保护罩内。
[0040]一种介质阻挡冷等离子体轴承强化方法，其采用如以上所述的介质阻挡冷等离子体轴承强化方法对轴承进行强化，将滚动体放入第一强化机构内，在不同气氛组的等离子体场作用的同时通过正反转驱动装置撞击叶轮强化板和研磨料，通过振动电机带动第一罐体振动；
[0041]将轴承内外套圈、轴承保持架放入第二强化机构，轴承内外套圈、轴承保持架固定在旋转装置的固定端并通过旋转装置带动工件旋转，在不同气氛组的等离子体本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种介质阻挡冷等离子体轴承强化装置，其特征在于，包括第一强化机构、第二强化机构、介质阻挡电极、正反转驱动装置、旋转装置和喷丸装置；所述第一强化机构和第二强化机构均具有加工空间，两者的加工空间内均设置有介质阻挡电极；所述正反转驱动装置位于第一强化机构加工空间的底部；所述旋转装置的用于被强化工件的固定端位于第二强化机构内，且喷丸装置的喷嘴与固定端上的工件相对设置。2.根据权利要求1所述的介质阻挡冷等离子体轴承强化装置，其特征在于，所述介质阻挡电极包括导电金属棒、介质阻挡层和电极保护套；所述导电金属棒设置在电极保护套内，且介质阻挡层位于导电金属棒和电极保护套之间。3.根据权利要求1所述的介质阻挡冷等离子体轴承强化装置，其特征在于，所述第一强化机构包括第一强化罐本体、第一罐体密封盖、叶轮式强化板以及叶轮密封盖；所述第一罐体密封盖和第一强化罐本体密封连接，所述叶轮式强化板设置在第一强化罐本体底部，叶轮密封盖盖设在叶轮式强化板的叶轮孔上。4.根据权利要求3所述的介质阻挡冷等离子体轴承强化装置，其特征在于，所述第一罐体密封盖上配有进气口、出气口、电极固定孔、进料口和把手；所述进料口配有进料密封盖和密封垫圈；第一强化机构的介质阻挡电极由电机固定孔插入第一强化罐本体。5.根据权利要求3所述的介质阻挡冷等离子体轴承强化装置，其特征在于，所述第一强化机构还包括振动传导板、减震弹簧和高频振动电机；所述第一强化罐本体和高频振动电机均设置在振动传导板上，振动传导板通过减震弹簧安装在第一强化机构安装位上。6.根据权利要求3所述的介质阻挡冷等离子体轴承强化装置，其特征在于，所述叶轮式强化板在变速换向机构驱动下转动；所述变速换向机构包括伺服电机、往复直线机构、三相电机以及锥齿轮换向装置组成，锥齿轮换向装置通过轴承安装在支承座上，锥齿轮换向机构通过主轴叶轮式强化板相连；所述锥齿轮换向装置包括传动轴、第一主动锥齿轮、第二主动锥齿轮、从动锥齿轮、主轴、主动棘轮和换向把手；所述第一主动锥齿轮和第二主动锥齿轮...
【专利技术属性】
技术研发人员：王锐坤，蔡伟龙，郑羽佟，陈晓钿，
申请(专利权)人：广州大学，
类型：发明
国别省市：
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