一种用于大型钢构件角焊缝的焊接应力消除装置的制作方法

本实用新型属于建筑施工技术领域，具体涉及一种针对大型钢构件焊接时形成的焊接缝内残存的焊接应力进行振动消除的装置。

背景技术：

焊接作为钢结构中的重要工艺，是一个牵涉电弧物理、传热、冶金和力学的复杂过程，直接关系到工程质量的好坏和结构的安全。由于高度集中的瞬时热输入，在焊接后将产生相当大的残余应力（焊接残余应力），与静载荷应力相比，焊接残余应力是发生在没有外力情况下的内力。残余应力将影响到腐蚀、开裂、疲劳强度等力学性能，同时也会对材料的物理性能产生巨大影响，对结构的强度造成较大的危害。

常规的消除焊接残余应力的措施有：热处理法；振动调整；锤击处理法等。热处理法现场使用时，加热和保温时间较长，不适用于工期要求紧的工程；振动调整是将振动设备固定在钢构上一处，不能够给焊缝一个均匀的振动；锤击处理利用人工手动锤击，消除应力的效率低。

技术实现要素：

发明目的： 本实用新型目的在于针对现有技术的不足，提供一种高效、可靠度高的用于大型钢构件角焊缝的焊接应力消除装置。

技术方案： 本实用新型所述的一种用于大型钢构件角焊缝的焊接应力消除装置，包括行走机构和振动机构，所述行走机构包括车体、车体上安装的永磁性滚轮以及车体驱动装置，所述车体由所述车体驱动装置驱动，所述驱动装置连接外部驱动电源；所述振动机构包括绝磁性导套、弹性部件和锤头，所述锤头内设有电磁绕组；所述绝磁性导套固定于所述车体上，弹性部件置于所述绝磁性导套内，且一端与绝磁性导套顶壁固定连接，另一端连接锤头；所述锤头内的电磁绕组通过导线与振动电源连接；锤头受振动电源驱动均匀捶打钢构件角焊缝，并由行走机构匀速带动移位。

进一步地，为便于调节锤头的打击方向，提高工作效率，所述绝磁性材料导套还连接角度调节装置，所述角度调节装置置于所述车体内；通过角度调节装置调节绝磁性导套方向。

进一步地，所述角度调节装置包括角度调节电机、传动轴、第一齿轮、螺杆、第二齿轮和连杆，所述第一齿轮通过传动轴与角度调节电机连接，驱动第一齿轮转动；所述第一齿轮与所述螺杆啮合，由第一齿轮带动所述螺杆上下运动、所述螺杆的另一侧与第二齿轮啮合，由螺杆带动所述第二齿轮转动，所述连杆的一端固定在所述第二齿轮上，另一端与所述绝磁性材料导套连接，所述第二齿轮转动带动所述连杆摆动，所述连杆带动所述绝磁性材料导套进行角度调整。

进一步地，所述弹性部件为强力弹簧，为避免弹簧弹力损失，所述绝磁性导套内设置弹簧导向筒，所述强力弹簧的一端与弹簧导向筒顶壁固定连接，另一端连接绝缘挡板，所述锤头固定于所述绝缘挡板的外侧，所述绝缘挡板上预留穿置导线的穿线孔。

进一步地，所述永磁性滚轮为万向滚轮。

进一步地，为便于整个施工过程中的控制，所述车体上设有操控车体驱动装置以及控制振动电源频率、电流大小的控制面板。

有益效果：本装置结合行走机构和振动机构，采用电磁锤头，在高频电流作用下对钢构件焊缝均匀捶打，利用永磁性行走滚轮，使得整个装置稳定的依附在在钢构件上，并且实现带动振动机构均匀移动，使得钢构件的焊缝的每一处得到同等的捶打，此外，采用本装置可以施工现场的具体需求对车体的运行速度，振动电源的频率、电流大小等进行便捷的调整，达到较好的消除应力的效果，有效避免了人工锤击消除应力的不均匀问题以及热处理法消除应力的耗时较长的问题。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图；

图2为本实用新型中振动机构的结构示意图；

图3为本实用新型中角度调整装置示意图；

其中：1、行走机构，11、车体，12、永磁性万象滚轮，13、驱动电源，2、振动机构，21、绝磁性导套，22、强力弹簧，23、锤头，24、弹簧导向筒，25、绝缘挡板，26、导线，27、电磁绕组，28、振动电源，29、控制面板，3、钢构件，4、角焊缝 ，5、角度调节装置，51、角度调节电机，52、传动轴，53、第一齿轮，54、螺杆，55、第二齿轮，56、连杆。

具体实施方式

下面通过附图对本实用新型技术方案进行详细说明，但是本实用新型的保护范围不局限于所述实施例。

实施例：如图1~2所示，一种用于大型钢构件角焊缝的焊接应力消除装置，包括行走机构1和振动机构2，所述行走机构包括车体11、车体上安装的四个永磁性万象滚轮12以及车体驱动装置，车体1由车体驱动装置驱动，驱动装置连接外部驱动电源13；振动机构2包括绝磁性导套21、强力弹簧22和锤头23，绝磁性导套21内设置弹簧导向筒24，强力弹簧22的一端与弹簧导向筒24顶壁固定连接，另一端连接绝缘挡板25，锤头22固定于绝缘挡板25的外侧，绝缘挡板25上预留穿置导线26的穿线孔，锤头22内设有电磁绕组27，锤头22内的电磁绕组27通过导线26与振动电源28连接；绝磁性材料导套21还连接角度调节装置5，角度调节装置置于车体内；通过角度调节装置调节绝磁性导套21方向；如图3所示，角度调节装置包括角度调节电机51、传动轴52、第一齿轮53、螺杆54、第二齿轮55和连杆56，第一齿轮53通过传动轴52与角度调节电机51连接，驱动第一齿轮53转动；第一齿轮53与螺杆54啮合，由第一齿轮53带动螺杆54上下运动、螺杆54的另一侧与第二齿轮55啮合，由螺杆54带动第二齿轮55转动，连杆56的一端固定在第二齿轮55上，另一端与绝磁性材料导套21连接，第二齿轮55转动带动连杆56摆动，连杆56带动所述绝磁性材料导套21进行角度调整；锤头22受振动电源28驱动在绝磁性导套内来回缩放，使锤头均匀捶打钢构件3的角焊缝4，振动机构2由行走机构1带动匀速移位，使得钢构件的每一处焊缝都得到同等的捶打，达到较好的消除应力的效果。

本装置中，为便于整个施工过程中的控制，车体2上设有操控车体驱动装置以及控制振动电源频率、电流大小的控制面板29。

在使用时，首先将装置整体通过永磁性万象滚轮固定在待施工的大型钢构件上待消除应力的焊缝附近，并且调整绝磁性导套至合适的方向，使锤头对准角焊缝；然后接通驱动电源13，开启装置，行走机构在驱动装置的作用下可沿焊缝运动，根据焊缝的曲直调节万向轮的转向；接通振动电源28，电磁绕组通电，产生磁场，锤头在磁场的沿绝磁性导套运动，锤击在角焊缝上；行走机构联合振动机构，使得钢构件上的焊缝均得到均匀的捶打，在整个作业过程中可根据具体的情况通过控制面板调节车行速度、振动电源的频率、电流大小从而控制锤击前进的速度、锤击的频率和锤击力度，沿着焊缝方向给角焊缝提供一个均匀、稳定、持续的锤击力，可以有效的减少焊接残余应力，提高消除应力的效率。作业结束后，断开振动电源，强力弹簧将锤头拉回。

如上所述，尽管参照特定的优选实施例已经表示和表述了本实用新型，但其不得解释为对本实用新型自身的限制。在不脱离所附权利要求定义的本实用新型的精神和范围前提下，可对其在形式上和细节上作出各种变化。