一种热振复合时效残余应力均化装置

摘要

本发明提供一种热振复合时效残余应力均化装置，它由振动时效系统(A)和热时效系统(B)构成；热时效系统(B)的底托(11)、外罩(12)和隔热板(13)将振动时效系统(A)的大部分包容其内，其中三个底托(11)底部与振动时效系统(A)的底挡(8)的上表面接触，并通过调整三个底托(11)至底挡(8)的限位杆相等距离来定位振动时效系统(A)和热时效系统(B)的相对位置，对于两个系统组合部分的空隙，为了保温隔热，可以填充隔热棉或者隔热毡。本发明重点应用热和振动的复合作用来实现残余应力均化，一定程度上也可以单独完成热时效和振动时效，以及热振联合实验。本发明对科研和生产实际中的残余应力均化工艺具有重要的应用价值。

主权项

一种热振复合时效残余应力均化装置，其特征在于：它由振动时效系统(A)和热时效系统(B)构成；热时效系统(B)的底托(11)、外罩(12)和隔热板(13)将振动时效系统(A)的大部分包容其内，其中三个底托(11)底部与振动时效系统(A)的底挡(8)的上表面接触，并通过调整三个底托(11)至底挡(8)的限位杆相等距离来定位振动时效系统(A)和热时效系统(B)的相对位置，对于两个系统组合部分的空隙，为了保温隔热，可以填充隔热棉或者隔热毡； 所述振动时效系统(A)包括：激振器(1)、压紧支架(2)、压紧螺栓(3)、隔热垫(4)、振动台(5)、支撑垫(6)、支撑板(7)、底挡(8)和振动控制器(9)；压紧螺栓(3)与压紧支架(2)的螺纹孔配合组成压紧装置，使用两套压紧装置对称地将激振器(1)的固定板、隔热垫(4)和振动台(5)压紧；振动台(5)通过支撑垫(6)支撑在支撑板(7)上；支撑板(7)放置在底挡(8)的平面部分上；底挡(8)的限位杆与振动台(5)边缘保持相等距离；振动控制器(9)和激振器(1)通过数据线连接； 该激振器(1)是供振动时效专用永磁电机，外形为圆柱体底部外伸两个固定板；主要功能是接受振动控制器(9)的信号进行激振； 该压紧支架(2)为U型铸铁件，其中一个上臂开有螺纹孔，以便与压紧螺栓(3)配合将激振器(1)、隔热垫(4)与振动台(5)压紧； 该压紧螺栓(3)为公称直径较大的长螺栓；主要功能是与压紧支架(2)配合将激振器(1)、隔热垫(4)与振动台(5)压紧； 该隔热垫(4)材料选为隔热毡或者陶瓷纤维板，大小与激振器(1)的固定板配合选用；主要功能是隔热和传递振动能量； 该振动台(5)为长方体钢板，平台上开有若干个通孔，用于将时效件通过螺栓固定在振动平台上；主要功能是保证工件随着振动平台的振动产生动应力； 该支撑垫(6)形状为圆柱体，材料选用云母板，数量为至少三个，其支撑位置根据振动实际情况设置在振型的节线处；主要功能是支撑振动台(5)，以便实现振动时效所需振型； 该支撑板(7)形状为长方体，材料选用陶瓷纤维板；主要功能是隔绝温度场向装置底部传热，并减小振动时效过程引起的地面振动； 该底挡(8)结构为钢板带有焊接的限位杆，底面与地面接触；主要功能是支撑整个装置，对振动平台进行限位，并方便振动时效系统(A)和热时效系统(B)定位； 该振动控制器(9)形状呈长方体，属于自制设备，内部装有工控主板；主要功能是为激振器(1)进行振动时效提供指令； 所述热时效系统(B)包括：温度控制器(10)、底托(11)、外罩(12)、隔热板(13)、吊环螺栓(14)、加热管(15)和温度传感器(16)；温度控制器(10)和加热管(15)通过数据线连接；底托(11)拖过螺栓结构与外罩(12)连接，用于承接隔热板(13)；吊环螺栓(14)使用螺母与外罩(12)连接；加热管(15)通过螺母与外罩(12)连接，并和温度传感器(16)通过外罩(12)和隔热板(13)的通孔深入内部空间； 该温度控制器(10)形状呈长方体；主要功能是接收温度传感器(16)的监测数据，为控制加热管(15)进行加热提供指令； 该底托(11)是U型钢材件，数量为四个，每个底托的长侧壁带有通孔，以便使用螺栓结构与外罩(12)连接；主要功能是承接隔热板(13)，使外罩(12)与隔热板(13)成为保温箱体的主要整体； 该外罩(12)为钢板焊接箱体，带有合适数量的通孔，并在每个侧面开矩形孔进行减重处理，与振动台(5)配合的一侧开矩形孔；主要功能是构成保温箱体外壁，是热时效系统(B)的主体，用于连接各个组件形成装配箱体； 该隔热板(13)为长方体陶瓷纤维板，共有五块组合紧贴于外罩(12)的内壁；主要功能是形成密闭空间进行隔热保温，同时降低振动时效过程的噪声； 该吊环螺栓(14)为标准件，数量选为四个；主要功能是配合钢丝绳和起吊机构实现热时效系统(B)整体装配箱体的开合； 该加热管(15)为W型定制配件，内部装有电阻丝和氧化镁粉，数量选为两个；主要功能是将电能转化为热能，产生热时效的所需热量； 该温度传感器(16)为热电偶型高温温度传感器，型号与温度控制器(10)配合选用；主要功能是监测装配箱体内的温度场，转化为电压信号并返回给温度控制器(10)； 该装置中的接口插头为标准六芯插头，用于连接各个设备的数据线间的接口，型号为HZ‑8500；装置系统软件程序为C++程序语言开发，主要功能是分别用于振动时效和热时效的相关数据进行分析和处理。