起重臂振动时效装夹工装的制作方法

本实用新型涉及起重臂振动时效装夹工装。

背景技术：

工程机械行业汽车起重机的起重臂是超高强钢板焊接构件，钢板壁厚一般在4mm-6mm；起重臂整体为多边形筒体,长度可达8m-10m；臂筒为两件U型折弯板纵向对接成的多边形筒体，焊缝长度长，焊接量大；臂头、臂尾位置焊接有臂头挡板、油缸安装板等附件，焊缝集中，焊接量大。起重臂在折弯和焊接过程中存在很大的折弯残余应力和焊接残余应力，且臂头、臂尾及臂中焊缝集中位置存在较大的残余应力集中。由于起重机各起重臂之间要相对伸缩运动来实现起重举升，且起重臂要承受很大的负载，各起重臂装配间隙要小，一般在2mm以内。这就要求起重臂焊接后尺寸误差不超过2mm，且在后续使用过程中不因残余应力释放而产生变形，影响产品性能。

受起重臂材质及尺寸所限，目前起重臂消除残余内应力一般采用振动时效和抛丸两种方式，两种方式对残余应力的消除均能达到要求。而振动时效由于设备简单，操作方便，成本低廉而受到广泛使用。

授权公告号为CN203558731U，授权公告日为2014.04.23的中国专利公开了一种起重机吊臂应力消除系统，包括两个支撑架、激振器、测振器、及吊臂；所述两个支撑架相互间隔设置，所述吊臂横向防止并支撑在所述两个支架上；激振器和测振器均安装在所述吊臂上。上述吊臂即为起重机的起重臂，起重臂由于为超高强钢多边形薄壁筒件，自身重量较轻，硬度、刚性大，固有频率较高，单独对起重臂进行激振，很难找到共振点，甚至超出振动时效设备的最大激振频率，导致振动时效工艺性差，振动时效消除残余应力效果差。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供起重臂振动时效装夹工装，以解决现有技术中起重臂振动时效工艺性差，消除残余应力效果差的问题。

本实用新型的起重臂振动时效装夹工装采用如下技术方案：

起重臂振动时效装夹工装包括振动平台和设置在振动平台上的激振器，所述振动平台上还设有用于将起重臂压装在振动平台上的压装部件，所述压装部件与振动平台围成供起重臂穿过的限位孔。

本实用新型的有益效果是：在进行起重臂的振动时效处理时，起重臂放置在压装部件与振动平台围成的限位孔内并将起重臂压装在振动平台上，使起重臂与振动平台、压装部件组成一个振动整体，振动整体的重量大于单独的起重臂的重量，使振动整体的固有频率小于单独起重臂的固有频率，与现有技术相比，振动整体的共振点更容易找到，从而改善振动时效工艺性，提高通过振动时效消除起重臂残余应力的效果。解决了现有技术中起重臂振动时效工艺性差，消除残余应力效果差的问题。

为使起重臂稳定的压紧在振动平台上，本方案中所述压装部件设有至少两个，至少两个压装部件用于将同一个起重臂压紧在振动平台上且沿起重臂的延伸方向间隔设置。

为降低振动整体的固有频率，本方案中所述振动平台上设有两个用于压装不同起重臂的压装位置。在同一振动平台上固定两个起重臂，增加振动整体的质量，从而降低振动整体的固有频率，有利于起重臂的振动时效处理；另外，振动平台上同时压装两个起重臂也可以通过振动平台一次进行两个起重臂的振动时效处理，增加起重臂的振动时效处理效率。

为降低振动整体的固有频率，本实施例中所述振动平台为低碳钢板，低碳钢的硬度、刚度和固有频率均较低，方便振动整体固有频率的检测，从而实现在振动频率下的有效振动时效。

为方便压装部件在振动平台上的固定，本方案中所述压装部件包括压板和两个限位杆，两个限位杆的一端连接在振动平台上，另一端穿装在压板上使压板可沿限位杆长度方向活动，所述压装部件还包括用于对压板施加压力以将起重臂压紧在振动平台上的施压件，压板、振动平台、一端连接在振动平台上另一端穿装在压板上的两个限位杆围成所述限位孔。

为方便限位杆位置的调整，本方案中所述振动平台上设有螺纹孔，限位杆螺纹连接在振动平台上，振动平台上螺纹孔的数量大于限位杆的数量。限位杆可根据需要与不同的螺纹孔连接，以使压装部件与振动平台围成的限位孔适应多种不同规格的起重臂。

为方便压板的拆装，本方案中所述压板上供限位杆穿过的穿孔为长腰孔。长腰孔不仅方便限位杆穿装在压板上，且即使两个限位杆之间的间距发生变化也不必更换压板，只需改变限位杆在压板上长腰孔的位置即可，增加压板的通用性。

附图说明

图1为本实用新型的起重臂振动时效装夹工装的具体实施例的主视图；

图2为图1的俯视图；

图3为图1的左视图；

图4为图1中振动平台的结构示意图。

图中：1-振动平台，2-压板，3-双头螺柱，4-螺母，5-起重臂，6-激振器，7-螺纹孔，8-橡胶垫。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的实施方式作进一步说明。

本实用新型的起重臂振动时效装夹工装的具体实施例，如图1至图4所示，起重臂振动时效装夹工装包括振动平台1，振动平台1下方四角位置处垫有橡胶垫8，振动平台1上通过专用夹具固定有激振器6。橡胶垫8为振动平台1的减震垫，具有缓冲隔振作用，使振动平台1与地面隔开，保证激振器6所产生的振动能量不会传导至地面导致能量耗损。振动平台1上设有用于将起重臂5压装在振动平台1上的压装部件，压装部件包括压板2和两个限位杆，两个限位杆的一端连接在振动平台1上，另一端穿装在压板2上使压板2可沿限位杆长度方向活动，压板2上供两个限位杆穿过的穿孔为长腰孔，压装部件还包括用于对压板2施加压力以将起重臂5压紧在振动平台1上的施压件。本实施例中的限位杆为双头螺柱3，压板为长条形板，施压件为螺母4，振动平台1上设有与双头螺柱3连接的螺纹孔7。在进行起重臂5的振动时效处理时，双头螺柱3的一端螺纹连接在振动平台1上，然后将起重臂5放置在振动平台1上并处于两个双头螺柱3之间，然后将压板2套在两个双头螺柱3上并将螺母4连接在双头螺柱3上对压板2施加压力将起重臂5压紧在振动平台1上。振动平台1、双头螺柱3和与双头螺柱3对应的压板2围成限位孔，将起重臂5压装在振动平台1上，使振动平台1、起重臂5、双头螺柱3和压板2组成一个振动整体。

由于振动整体的重量大于单独的起重臂的重量，从而振动整体的固有频率小于单独起重臂的固有频率，与现有技术相比，振动整体的共振点更容易找到，从而改善振动时效工艺性，提高通过振动时效消除起重臂残余应力的效果。解决了现有技术中起重臂振动时效工艺性差，消除残余应力效果差的问题。

在其他实施例中，限位杆可通过焊接固定在振动平台上，作为振动平台的一部分，压装部件仅包括与成对的限位杆连接的压板；也可在限位杆的一侧固定螺母，螺母上螺纹连接有螺杆，通过旋拧螺杆对压板施加压力；压装部件也可为卡箍，卡箍与振动平台围成限位孔；限位杆可为T形杆，T形杆的竖直部分上设有与螺母连接的螺纹，所述振动平台上还设有穿孔，T形杆的水平部分压紧在振动平台上，螺母压紧在压板上以使起重臂压紧在振动平台与压板之间；限位杆上用于与螺母连接的部分上也可沿其长度方向间隔设置多个销孔，销轴穿装在销孔内以对压板进行限位，此时可在压板和销轴之间或压板与起重臂之间设置垫块以将起重臂压紧在振动平台上；压板可为方形板，同一压板与两对以上的双头螺柱对应；压板上的穿孔也可为圆孔、方形孔等其他形状的孔。

为使起重臂5稳定的压紧在振动平台1上，本实施例中通过三个压装部件将同一起重臂5压紧在振动平台1上，用于压装同一起重臂5的三个压装部件沿起重臂5的延伸方向间隔设置。通过三个压装部件将同一起重臂5压紧在振动平台1上，增加了起重臂5的压装点，从而使起重臂5更稳定的压紧在振动平台1上。在其他实施例中，振动平台上也可设有两个或四个以上用于压装同一起重臂的压装部件。

为降低振动整体的固有频率，本实施例中振动平台1上设有两个用于压装不同起重臂5的压装位置，振动平台1为低碳钢板。在同一振动平台上固定两个起重臂5，有利于振动整体质量的增加，从而降低振动整体的固有频率，有利于起重臂5的振动时效处理。低碳钢的硬度、刚度和固有频率均较低，方便振动整体固有频率的检测，从而实现在振动频率下的有效振动时效。在其他实施例中，振动平台上可设置一个或三个以上用于压装不同起重臂的压装位置；振动平台也可为高碳钢板。

如图4所示，本实施例中的振动平台1上用于与双头螺柱3连接的螺纹孔7的数量大于双头螺柱3的数量，螺纹孔7呈矩阵布置，这样双头螺柱3可根据需要与不同的螺纹孔7连接，以适应多种不同规格的起重臂5，并可同时进行多个相同规格起重臂5进行振动时效。在其他实施例中，振动平台上螺纹孔的数量与双头螺柱的数量可相同。

本实用新型的起重臂振动时效装夹工装的具体实施过程：首先将双头螺柱3一端旋拧进振动平台1上对应螺纹孔中，并固定；然后将起重臂5吊装至振动平台1上，放在已固定好的双头螺柱3之间；之后将压板2从起重臂5上方横向压下，起重臂5两侧对应双头螺柱3穿过压板2两端的长腰孔；之后将螺母4旋拧在双头螺柱3上，使压板2将起重臂5压紧在振动平台1上，起重臂5不能相对振动平台1窜动。起重臂5通过双头螺柱3、压板2、螺母4装夹压紧，与振动平台1组成一个振动整体。由于振动平台1为厚板低碳钢厚板，质量大，硬度、刚度低，固有频率低，控制器很容易检测到振动整体的固有频率，从而实现在振动频率下的有效振动时效；之后将激振器6通过专用夹具固定在振动平台1上，进行振动时效处理。

使用本实用新型的起重臂振动时效装夹工装可有效实现起重臂通过振动时效消除残余内应力，使起重臂焊接加工后的残余内应力在合格范围内。本实用新型工艺简单、操作简便，经检测，起重臂经过振动时效后，其残余内应力可消除或均匀化40%-60%。实施过程中要注意控制压板2将起重臂5与工作振动平台1压紧，贴合牢固。