本发明专利技术涉及BTA刀具技术领域，特别涉及一种BTA刀具连接器，具体为一种基于动压油膜的BTA刀具连接器。为了解决现有的BTA刀具连接器结构较复杂且可产生的动压油膜压力的精准调节范围较小的问题，故提供了一种新的结构完全不同的基于动压油膜的BTA刀具连接器，包括连接器基底，多个调节组件，每个调节组件均包括可倾瓦块、扭簧、伸缩构件、固定杆，伸缩构件包括两个弯板、两个连接板、两个伸缩块、压缩弹簧、顶柱、底柱、压电陶瓷堆栈，压电陶瓷堆栈伸长时，两个弯板的弯曲角度减小但始终处于弯曲状态，压缩弹簧从初始状态向压缩状态变化，可倾瓦块的角度发生变化，进而更好地提高BTA刀具加工深孔的圆度形貌质量。具加工深孔的圆度形貌质量。具加工深孔的圆度形貌质量。
【技术实现步骤摘要】
一种基于动压油膜的BTA刀具连接器
[0001]本专利技术涉及BTA刀具
，特别涉及一种BTA刀具连接器，具体为一种基于动压油膜的BTA刀具连接器。
技术介绍
[0002]BTA刀具是内排屑式深孔加工刀具，其径向运动轨迹决定了深孔的圆度形貌，能否揭示运动轨迹与各因素间的抵消机制，是保证加工深孔圆度的关键问题。随着对深孔的圆度形貌的越来越高的要求，传统的单因素被动控制BTA刀具加工深孔圆度的方法已很难满足多因素影响下BTA刀具加工深孔圆度形貌的要求。
[0003]现有技术中有提出动压油膜主动控制BTA刀具加工深孔圆度的研究理论，即可通过径向力传感器测得加工过程中产生的径向力，根据径向力的大小计算所需动压油膜压力，然后通过改变动压油膜压力的大小使其平衡加工深孔过程中产生的径向力，进而提高BTA刀具加工深孔的圆度形貌质量。要形成动压油膜，需满足三个条件：第一，两工件之间必须形成楔形间隙；第二，两工件之间必须连续充满液体；第三，两工件表面必须有相对滑动速度，其运动方向必须保证液体从间隙截面大端流进，从截面小端流出，故如何形成动压油膜是实现动压油膜主动控制BTA刀具加工深孔圆度形貌的关键问题之一。
[0004]专利号为202310302155.X，专利名称为一种带可变角度可倾轴瓦的BTA刀具连接器的专利中提供了实现动压油膜形成的BTA刀具连接器结构，但该结构是通过压电陶瓷和记忆合金组合作为伸缩组件，具体为先通过记忆合金进行粗调节，再通过压电陶瓷进行精调节，但由于记忆合金的变形并不是线性的，精准控制范围有限，而压电陶瓷的位移很小，只有自身高度的千分之一，精准调节的范围为微米级，导致其可精准调节的范围较小，使得最后可产生的动压油膜压力的精准调节范围较小，精准控制精度较低，同时该结构较复杂，制造成本较高。
技术实现思路
[0005]本专利技术为了解决现有的BTA刀具连接器结构较复杂且可产生的动压油膜压力的精准调节范围较小的问题，故提供了一种新的结构完全不同的基于动压油膜的BTA刀具连接器。
[0006]本专利技术是采用如下技术方案实现的：一种基于动压油膜的BTA刀具连接器，包括筒体状连接器基底，连接器基底的一端部为用于与BTA刀具连接的刀具连接端（本领域技术人员公知，BTA刀具的连接端通常设有外螺纹，故与BTA刀具连接的刀具连接端通常设有与BTA刀具的连接端相适配的内螺纹），连接器基底的另一端部为用于与钻杆连接的钻杆连接端，连接器基底中部的外圆周面同轴设有环状槽，环状槽内周向间歇均布有多个调节组件，相邻两个调节组件之间设有周向调节间距；每个调节组件均包括可倾瓦块、扭簧、伸缩构件、固定杆，可倾瓦块位于环状槽内，
可倾瓦块的横截面为扇环形且可倾瓦块的长度方向与连接器基底的轴向布置方向一致，固定杆轴向布置且转动穿过可倾瓦块（可倾瓦块是具有一定厚度的），固定杆的两端分别固定于连接器基底的环槽状的两侧壁，扭簧位于可倾瓦块的内壁侧的周向的一端部，扭簧的一端与可倾瓦块的内壁固定连接、扭簧的另一端与连接器基底的环状槽的底壁固定连接，可倾瓦块的内壁的周向的另一端部开有轴向布置的调节槽，伸缩构件位于调节槽下且伸缩构件伸缩时能使得可倾瓦块的角度发生变化（本领域技术人员公知：想要可倾瓦块的角度发生变化，调节槽需足够宽，避免可倾瓦块角度转动时，调节槽阻碍可倾瓦块的转动）；伸缩构件包括两个条状弯板、两个连接板、两个伸缩块、压缩弹簧、顶柱、底柱、由电源驱动器控制的条状压电陶瓷堆栈，两个弯板沿径向方向排布且其中间相向弯曲，两个连接板分别垂直固定于两个弯板的两端，两个伸缩块分别固定于两个连接板的外侧面，连接器基底的环槽状的两侧壁上开有轴向布置且其横截面大于伸缩块的横截面的伸缩槽，其中一个伸缩块顶于对应的伸缩槽内且能在伸缩槽内径向滑动，另外一个伸缩块与对应的伸缩槽之间设有压缩弹簧且另外一个伸缩块能在对应的伸缩槽内径向滑动，压电陶瓷堆栈位于两个弯板之间且其两端分别与两个连接板的内侧面固定连接，顶柱的底面固定于靠近可倾瓦块的弯板的外侧面的中部，顶柱的顶面顶于可倾瓦块的调节槽的顶壁，底柱的顶面固定于靠近连接器基底的弯板的外侧面的中部，底柱的底面顶于连接器基底，压电陶瓷堆栈伸长时，两个弯板的弯曲角度减小但始终处于弯曲状态（两个弯板始终处于弯曲状态意味着当压电陶瓷堆栈伸长至极限时，两个弯板仍均处于弯曲状态只是其弯曲角度很小，这样的设计便于在压电陶瓷堆栈缩短时，两个弯板能沿着其原来的弯曲方向收缩弯曲，从而实现可倾瓦块角度的有效调节），压缩弹簧从初始状态向压缩状态变化，可倾瓦块的角度发生变化。
[0007]工作原理：当通过电源控制器施加一定的电压值来控制压电陶瓷堆栈的变形时，如当压电陶瓷堆栈伸长时，压缩弹簧被压缩，两个弯板的弯曲角度减小使得可倾瓦块的周向的另一端部被抬起，当压电陶瓷堆栈缩短时，压缩弹簧向初始状态变化，两个弯板的弯曲角度变大，由于扭簧的支撑作用，可倾瓦块的周向的一端部被抬起，另一端下降，使得可倾瓦块与工件深孔内壁产生不同的油楔间隙，从而实现可倾瓦块与工件深孔内壁之间动压油膜压力的变化，使其平衡加工深孔过程中产生的径向力，进而提高BTA刀具加工深孔的圆度形貌质量。
[0008]其中，该方案中的压电陶瓷堆栈的变形量与电压的关系是线性的，故其伸缩量可以实现精准控制；同时由于其具有自由形成范围大的特点且其精准调节范围为毫米级，故可以实现大范围的精准调节；另外，本方案通过扭簧和伸缩机构实现可倾瓦块的角度调节，结构简单、好实现且制造成本低；此外，可通过调节固定杆的位置来实现可倾瓦块角度调节的倍率，固定杆越靠近伸缩机构其可倾瓦块角度调节的倍率越大，适用范围广，可精准调节范围大。
[0009]本专利技术所产生的有益效果如下：本专利技术中的基于动压油膜的BTA刀具连接器集机电于一体，结构简单、成本低廉，使用方便，通过控制压电陶瓷堆栈的变形以及配合扭簧和固定杆来改变可倾瓦块的被抬起角度，可精准调节范围大，从而更精准的改变动压油膜压力，进而更好地提高BTA刀具加工深孔的圆度形貌质量。
附图说明
[0010]此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，表示出了符合本专利技术的实施例，并与说明书一起用于解释本专利技术的原理。
[0011]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0012]图1为本专利技术的整体结构示意图；图2为图1中去掉一个可倾瓦块的结构示意图；图3为图1中去掉一个调节组件的结构示意图；图4为去掉压电陶瓷堆栈的部分调节组件结构示意图一；图5为去掉压电陶瓷堆栈的部分调节组件结构示意图二；图6为伸缩构件的结构示意图；图7为连接器基底的结构示意图。
[0013]图中：1
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连接器基底，2
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刀具连接端，3—钻杆连接端，4—环状槽，5—可倾瓦块，6—扭簧，7—压电陶瓷堆栈，8—固定杆，9—调节槽，10—伸缩构件，10本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于动压油膜的BTA刀具连接器，其特征在于，包括筒体状连接器基底（1），连接器基底（1）的一端部为用于与BTA刀具连接的刀具连接端（2），连接器基底（1）的另一端部为用于与钻杆连接的钻杆连接端（3），连接器基底（1）中部的外圆周面同轴设有环状槽（4），环状槽（4）内周向间歇均布有多个调节组件，相邻两个调节组件之间设有周向调节间距；每个调节组件均包括可倾瓦块（5）、扭簧（6）、伸缩构件（10）、固定杆（8），可倾瓦块（5）位于环状槽（4）内，可倾瓦块（5）的横截面为扇环形且可倾瓦块（5）的长度方向与连接器基底（1）的轴向布置方向一致，固定杆（8）轴向布置且转动穿过可倾瓦块（5），固定杆（8）的两端分别固定于连接器基底（1）的环槽状的两侧壁，扭簧（6）位于可倾瓦块（5）的内壁侧的周向的一端部，扭簧（6）的一端与可倾瓦块（5）的内壁固定连接、扭簧（6）的另一端与连接器基底（1）的环状槽（4）的底壁固定连接，可倾瓦块（5）的内壁的周向的另一端部开有轴向布置的调节槽（9），伸缩构件（10）位于调节槽（9）下且伸缩构件（10）伸缩时能使得可倾瓦块（5）的角度发生变化；伸缩构件（10）包括两个条状弯板（101）、两个连接板（102）、两个伸缩块（103）、压缩弹簧（104）、顶柱（105）、底柱（106）、由电源驱动器控制的条状压电陶瓷堆栈（7），两个弯板（101）沿径向方向排布且其中间相向弯曲，两个连接板（102）分别垂直固定于两个弯板（101）的两端，两个伸缩块（103）分别固定于两个连接板（102）的外侧面，连接器基底（1）的环槽状...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈振亚，杨尚进，周晓胜，白宇鑫，马卓强，石瑞涛，苏蔚涛，
申请(专利权)人：中北大学，
类型：发明
国别省市：
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