一种测量大型环类零件高温状态下椭圆变形的方法
【专利摘要】一种测量大型环类零件高温状态下椭圆变形的方法，涉及金属材料热处理【技术领域】，所述方法通过在环形零件（4）上选择测量直径（5），并在测量直径（5）的两端分别设置试块A（1）和试块B（2），利用激光测距装置将光束穿过试块A（1）中部的通孔打到试块B（2）的上部一边边缘处和试块A（1）边缘处，分别记录下冷态下和高温状态下的测量距离以获取变形量；本发明操作简单、测量误差较小，且在高温下也能完成对大型环类零件椭圆变形的测量。
【专利说明】一种测量大型环类零件高温状态下椭圆变形的方法
[0001]【【技术领域】】本发明属于金属材料热处理【技术领域】，尤其是涉及一种测量大型环类零件高温状态下椭圆变形的方法。
[0002]【【背景技术】】
公知的，轮带、滚圈等大型环类零件是大型窑磨类产品上的关键零件，这种环类零件外径较大，壁厚也较厚，在热处理时通常采用台车炉加热，在热处理的过程中环类零件极易发生椭圆变形，一旦环类零件出现变形就会给后期的机械加工带来了很大的困难，操作工人通常为了能够加工出图纸要求的产品，就不得不在制作毛坯的过程中，将毛坯的厚度余量放大，使其大于变形量，这样不但造成材料的严重浪费，更为关键的是，零件的热处理椭圆变形会导致后续内外圆各部加工量不同，从而影响零件外圆工作面硬度的均匀性，最终影响产品的使用性能；而一旦热处理过程的椭圆变形大于所留余量，又将造成产品无法进行机械加工而报废；通常零件的椭圆变形是由于加热、保温及冷却过程组织和温度的不均匀性引起的，而这些不均匀性则和零件配炉位置、原始组织状态、加热及保温过程炉内温度的均匀性、冷却过程冷却介质的均匀性等多因素有关，为了减少零件的椭圆变形量，就需对椭圆变形发生的阶段及原因进行分析，以便确定导致冷却变形的因素，进而加以控制，通常冷态下尺寸测量比较好操作，而在加热及保温后的高温阶段的椭圆变形量的测量却存在一定的困难，尤其是在奥氏体化温度保温时，其温度一般在800°C以上，使测量椭圆变形量变得更加困难，而找出一种能够测量大型环类零件高温状态下椭圆变形的方法成为本领域技术人员的基本诉求。
[0003]【
【发明内容】
】
为了克服【背景技术】中的不足，本发明公开了一种测量大型环类零件高温状态下椭圆变形的方法，所述方法通过在环形零件上选择测量直径，并在测量直径的两端分别设置试块A和试块B，利用激光测距装置将光束穿过试块A中部的通孔打到试块B的上部一边边缘处和试块A边缘处，分别记录下冷态下和高温状态下的测量距离以获取变形量；本发明操作简单、测量误差较小，且在高温下也能完成对大型环类零件椭圆变形的测量。
[0004]为了实现上述发明的目的，本发明采用如下技术方案:
一种测量大型环类零件高温状态下椭圆变形的方法，所述方法包括选择测量直径、冷态下记录测量距离、高温状态下记录测量距离和变形量的获取，具体操作步骤如下:
1)选择测量直径:
在加热前冷态下的环形零件上面选择一条直径为测量直径，在测量直径的一端固定一个试块B，在测量直径的另一端固定一个中部设有通孔的试块A ；
2)冷态下记录测量距离:
接上一步骤，将固定有固定试块B和试块A的环形零件装炉支护，在炉子的周围架起固定平台，在固定平台上利用激光测距装置将光束穿过试块A中部的通孔打到试块B的上部一边边缘处，在试块B上部一边边缘处的光斑上做标记，并记录测量距离L1，然后水平轻微移动激光测距仪，将光束打到试块A边缘处，在试块A边缘处的光斑上做标记，记录测量距离L2，计算距离差AL= L1- L2 ；
3)高温状态下记录测量距离:
接上一步骤，在高温状态下根据零件的膨胀系数调高固定平台，在固定平台上利用激光测距装置将光束穿过试块A中部的通孔打到试块B上部的一边边缘处的光斑上，并记录测量距离L1'，然后水平轻微移动激光测距仪，将光束打到试块A的边缘处的光斑上，记录测量距离L2'，计算距离差Λ L' = LI' - L2/ ；
4)获取变形量:
接上一步骤，在加热前后Α= Λ L' -Λ L的值为测量直径的变形量。 [0005]所述的测量大型环类零件高温状态下椭圆变形的方法，在步骤1中所述试块A和试块B为大小相等的方形试块，所述的试块A和试块B分别焊接在测量直径的两端，焊接方式为点焊焊接。
[0006]所述的测量大型环类零件高温状态下椭圆变形的方法，在步骤2中所述的激光测距装置包括激光测距仪和激光测距仪底座。
[0007]所述的测量大型环类零件高温状态下椭圆变形的方法，所述的激光测距底座为角铁或槽钢加工制作的工装。
[0008]所述的测量大型环类零件高温状态下椭圆变形的方法，在步骤1中所述的测量直径选择为至少四条，每条直径与相邻直径的夹角相等。
[0009]所述的测量大型环类零件高温状态下椭圆变形的方法，在步骤2和步骤3中所述的在光斑上做标记，所述标记为在高温下不脱落的标识物，所述标识物为铅油。
[0010]由于采用上述技术方案，本发明具有如下有益效果:
本发明所述的测量大型环类零件高温状态下椭圆变形的方法，所述方法通过在环形零件4上选择测量直径5，并在测量直径5的两端分别设置试块A1和试块B2，并利用激光测距装置将光束穿过试块A1中部的通孔打到试块B2的上部一边边缘处和试块A1的边缘处，分别记录下冷态下和高温状态下的测量距离以获取变形量；本发明操作简单、测量误差较小，且在高温下也能完成对大型环类零件椭圆变形的测量。
[0011]【【专利附图】
【附图说明】】
图1是本发明的主视图；
图2是本发明的俯视图；
在图中:1、试块A ;2、试块B ;3、固定平台；4、环形零件；5、测量直径。
[0012]【【具体实施方式】】
参考下面的实施例，可以更详细地解释本发明；但是，本发明并不局限于这些实施例。
[0013]结合附图1所述的一种测量大型环类零件高温状态下椭圆变形的方法，所述方法包括选择测量直径、冷态下记录测量距离、高温状态下记录测量距离和变形量的获取，具体操作步骤如下:
1)选择测量直径:
在加热前冷态下的环形零件4上面选择一条直径为测量直径5，在测量直径5的一端固定一个试块B2，在测量直径5的另一端固定一个中部设有通孔的试块A1，所述试块A1和试块B2为大小相等的方形试块，所述的试块A1和试块B2分别焊接在测量直径5的两端，焊接方式为点焊焊接；所述的测量直径5选择为至少四条，每条直径与相邻直径的夹角相等；2)冷态下记录测量距离:
接上一步骤，将固定试块B2和试块A1的有环形零件装炉支护，在炉子的周围架起固定平台3，在固定平台3上利用激光测距装置将光束穿过试块A1中部的通孔打到试块B2的上部一边边缘处，在试块B2上部一边边缘处的光斑上做标记，并记录测量距离L1，然后水平轻微移动激光测距仪，将光束打到试块A1边缘处，在A1边缘处的光斑上做标记，记录测量距离L2，计算距离差AL= L1- L2 ;所述的激光测距装置包括激光测距仪和激光测距仪底座；所述的激光测距底座为角铁或槽钢加工制作的工装；所述标记为在高温下不脱落的标识物，所述标识物为铅油。
[0014]3)高温状态下记录测量距离:
接上一步骤，在高温状态下根据零件的膨胀系数调高固定平台3，在固定平台3上利用激光测距装置将光束穿过试块A1中部的通孔打到试块B2上部的一边边缘处的光斑上，并记录测量距离L1'，然后水平轻微移动激光测距仪，将光束打到A1边缘处的光斑上，记录测量距离L2'，计算距离差Λ L' = LI' - L2/ ；
4)获取变形量:
接上一步骤，在加热前后A=AL' -Λ L的值为测量直径5的变形量。
[0015]实施例1:
轮带材质为30Μη，外圆直径为7192mm，高为1360mm，装炉前选择了四条直径进行测量，其中一条与加热的台车炉面平行，四条直径上分别焊上方形试块和带孔的方形试块，在台车炉周围架起四个平台，并将台车炉位置固定，加以标识；将精车过的一角铁垫平，并调整方向，使得激光检测光束能够穿过带孔的方形试块打到另一试块上，利用铅油在光斑上做上标记；在冷态下测量，与台车炉面平行的ALl=7162mm,俯视顺时针旋转，第二条Δ L2=7165mm,与台车炉面垂直的Δ L3=7165mm,第四条测量值Δ L4=7163mm ;轮带加热温度为850°C，根据该材料的热膨胀系数，及高为550mm垫铁的膨胀系数，四个平台均加高16mm;加热后将台车炉开至标识位置，然后利用激光测距仪器进行测量，测量结果为ALl' =7227mm，AL2' sTUSmnuALS' sTUSmnuALf =7216mm ;S卩轮带在高温状态下椭圆变形了 10mm ;本发明操作简单、测量误差较小，且在高温下也能完成对大型环类零件椭圆变形的测量。
[0016]为了公开本发明的目的而在本文中选用的实施例，当前认为是适宜的，但是应了解的是，本发明旨在包括一切属于本构思和本发明范围内的实施例的所有变化和改进。
【权利要求】
1.一种测量大型环类零件高温状态下椭圆变形的方法，所述方法包括选择测量直径、冷态下记录测量距离、高温状态下记录测量距离和变形量的获取，其特征是:具体操作步骤如下:1)选择测量直径:在加热前冷态下的环形零件(4 )上面选择一条直径为测量直径(5 )，在测量直径(5 )的一端固定一个试块B (2)，在测量直径(5)的另一端固定一个中部设有通孔的试块A (1)；2)冷态下记录测量距离:接上一步骤，将固定有固定试块B (2)和试块A (1)的环形零件(4)装炉支护，在炉子的周围架起固定平台(3 )，在固定平台(3 )上利用激光测距装置将光束穿过试块A (1)中部的通孔打到试块B (2)的上部一边边缘处，在试块B (2)上部一边边缘处的光斑上做标记，并记录测量距离L1，然后水平轻微移动激光测距仪，将光束打到试块A (1)边缘处，在试块A (1)边缘处的光斑上做标记，记录测量距离L2，计算距离差AL= L1- L2 ；3)高温状态下记录测量距离:接上一步骤，在高温状态下根据零件的膨胀系数调高固定平台(3)，在固定平台(3)上利用激光测距装置将光束穿过试块A (1)中部的通孔打到试块B (2)上部的一边边缘处的光斑上，并记录测量距离L1'，然后水平轻微移动激光测距仪，将光束打到试块A (1)的边缘处的光斑上，记录测量距离L2'，计算距离差AL' =L1' - L2/ ；4)获取变形量:接上一步骤，在加热前后Α= Λ L' -AL的值为测量直径(5 )的变形量。
2.根据权利要求1所述的测量大型环类零件高温状态下椭圆变形的方法，其特征是:在步骤1中所述试块A (1)和试块B (2)为大小相等的方形试块，所述的试块A (1)和试块B (2)分别焊接在测量直径(5)的两端，焊接方式为点焊焊接。
3.根据权利要求1所述的测量大型环类零件高温状态下椭圆变形的方法，其特征是:在步骤2中所述的激光测距装置包括激光测距仪和激光测距仪底座。
4.根据权利要求3所述的测量大型环类零件高温状态下椭圆变形的方法，其特征是:所述的激光测距底座为角铁或槽钢加工制作的工装。
5.根据权利要求1所述的测量大型环类零件高温状态下椭圆变形的方法，其特征是:在步骤1中所述的测量直径(5)选择为至少四条，每条直径与相邻直径的夹角相等。
6.根据权利要求1所述的测量大型环类零件高温状态下椭圆变形的方法，其特征是:在步骤2和步骤3中所述的在光斑上做标记，所述标记为在高温下不脱落的标识物，所述标识物为铅油。
【文档编号】G01B11/16GK103644856SQ201310524681
【公开日】2014年3月19日 申请日期:2013年10月31日 优先权日:2013年10月31日
【发明者】于慎君, 石如星, 席志永, 陶凯, 郎庆斌, 代博杰, 雷晓娟, 张 杰, 崔丽丽, 张帆, 张志峰, 李光, 刘晓恩, 张念周, 张航宇, 王桂霞, 陈向阳, 刘志刚, 郭文峰, 潘志生, 刘同欣, 马正峰 申请人:中信重工机械股份有限公司