本发明涉及一种机械加工的工艺装备，特别涉及一种大型内螺纹滚压强化装置及其应用方法，属于螺纹强化技术领域。一种大型内螺纹滚压强化装置，其特征是：设有环形滚压体和旋转体，旋转体套置在环形滚压体内；所述旋转体呈倒圆台形，旋转体上方设有夹头，旋转体外壁上设有滑道；所述环形滚压体设有滚轮、支撑臂、销轴、开口圆环、滑座，开口圆环内壁设有与旋转体相同的锥度，滚轮通过支撑臂、销轴均布设置在开口圆环外侧，滑座均布设置在开口圆环的内壁上；所述滑座置于所述旋转体的滑道内，滑座与滑道滑动匹合。本发明结构合理简单、生产制造容易，通过本发明，挤压力更大、更均匀、且对大型内螺纹滚压强化效果更好。