专利名称：装载机动臂振动时效方法
技术领域：
本发明涉及金属构件去应力处理技术领域，尤其是一种用于装载机动臂进行振动时效的方法。
背景技术：
装载机动臂是装载机作 业时的主要受力构件，是整个工作装置部分的核心部件。其中有一种装载机动臂主要是由两块动臂板和连接这两块动臂板的管状横梁焊接构成，在管状横梁上还焊接有两块安装耳板。这种装载机动臂体形庞大，焊接部位多，在对该装载机动臂的损坏调查统计中，其中管状横梁的焊缝处的破坏是最多的，其原因大都是由于装载机动臂在焊接加工后产生的焊接残余应力所造成，此外，这种残余应力对装载机动臂的尺寸精度的稳定性及承载能力都有很大影响。目前用于消除焊接残余应力所采用方法通常有自然时效、人工加热时效处理和振动时效处理三种方法，人工加热时效处理对装载机动臂而言需要相应的大型热处理炉，由于设备、场地等条件的限制以及从工艺成本上考虑一般不予采用；自然时效周期长占用资金大，也不适合大规模生产的需要。因此，这种形体庞大的装载机动臂消除焊接残余应力的方法还是尽量地采用振动时效处理工艺。振动时效处理工艺要求将需要处理的工件置于一个可靠而稳定的振动环境下，并选取合适的激振点和振动频率进行振动时效，在现有的振动时效工艺中，还没有一种工艺设备和方法可以适用于上述装载机动臂，许多企业和前人为解决这种装载机动臂的振动时效方法和手段，进行了大量的试验，至今未有获得一种合适的工艺手段和方法。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种快捷有效地消除一种装载机动臂焊接残余应力的装载机动臂振动时效方法。本发明解决技术问题所采用的技术方案为一种装载机动臂振动时效方法，装载机动臂是由两块动臂板和焊接在两块所述动臂板中部的管状横梁焊接构成；使用一种振动时效装置，该振动时效装置包括有激振器，有一个由顶板和焊接在该顶板下面的两块平行设置的夹板以及穿装在其中一块所述夹板中的多根压紧螺杆构成的夹具体，所述激振器下端有两块向侧面伸出的耳板，该激振器的两块耳板分别通过压板和穿过所述压板的螺栓固定在所述夹具体的顶板上；
操作步骤包括
A.将所述振动时效装置夹具体的两块平行设置的夹板套装在距所述装载机动臂其中一块动臂板端头190-210毫米的范围内；通过穿装在其中一块所述夹板中的多根压紧螺杆与所述动臂板刚性连接，将测振器安装在与夹装在所述夹具体顶板上的激振器对角的距所述装载机动臂的另一块动臂板端头90-110毫米的范围内；
B.将所述装载机动臂的两块所述动臂板与支撑物之间垫装厚度为80-100毫米的橡胶垫；所述橡胶垫的弹性模量为0. 784MPa，泊松比为0. 5 ;所述橡胶垫与所述动臂板端头的距离为2/9XL=644毫米；L为所述动臂板的长度；
C.开动所述激振器,测取所述动臂板的频率-振动加速度特性，找出振动加速度的低频共振峰，以低频共振峰加速度数值的2/3作为振动时效加速度的数值，找出振动时效加速度数值所对应的频率中，低于低频共振峰频率的那一个频率作为振动时效频率；所述低频共振峰是指在激振频率与振动加速度对应曲线中，激振频率从低到高出现的多个振动加速度波峰中，处于最低频率的那个加速度波峰；
D.调整所述激振器在所述振动时效频率下振动15分钟，完成对所述装载机动臂的振动时效。由于采用了上述技术方案，本发明与现有技术相比具有如下有益效果I、能快捷有效地消除装载机动臂的焊接残余应力，提高装载机动臂的加工精度及尺寸精度稳定性； 2、对100件用该方法进行振动时效处理的装载机动臂进行检测，残余应力平均下降45% ;装机使用后焊缝处没有出现开裂破坏的现象。
图I是本发明实施例的示意图。图2是图I的K向视图。
具体实施例方式以下结合附图实施例对本发明作进一步详述
如图I图2所示的一种装载机动臂振动时效方法，装载机动臂是由两块动臂板6和焊接在两块动臂板6中部的管状横梁7焊接构成；使用一种振动时效装置，该振动时效装置包括有激振器2，有一个由顶板和焊接在该顶板下面的两块平行设置的夹板以及穿装在其中一块夹板中的多根压紧螺杆5构成的夹具体1，激振器2下端有两块向侧面伸出的耳板，该激振器2的两块耳板分别通过压板4和穿过压板4的螺栓3固定在所述夹具体I的顶板上;
操作步骤包括
A.将振动时效装置夹具体I的两块平行设置的夹板套装在距装载机动臂其中一块动臂板6端头190-210毫米的范围内；通过穿装在其中一块夹板中的多根压紧螺杆5与动臂板6刚性连接，将测振器8安装在与夹装在夹具体I顶板上的激振器2对角的距装载机动臂另一块动臂板6端头90-110毫米的范围内；
B.将装载机动臂的两块动臂板6与支撑物之间垫装四个厚度为80-100毫米的橡胶垫9 ;橡胶垫9的弹性模量为0. 784MPa，泊松比为0. 5 ;每个橡胶垫9与所在动臂板6端头的距离为2/9XL=644毫米；L为动臂板6的长度；
C.开动激振器2，测取所述动臂板6的频率-振动加速度特性,找出振动加速度的低频共振峰，以低频共振峰加速度数值的2/3作为振动时效加速度的数值，找出振动时效加速度数值所对应的频率中，低于低频共振峰频率的那一个频率作为振动时效频率；低频共振峰是指在激振频率与振动加速度对应曲线中，激振频率从低到高出现的多个振动加速度波峰中，处于最低频率的那个加速度波峰；
D.调整所述激振器2在振动时效频率下振动15分钟，完成对装载机动臂的振动时效。
对100件用该方法振动动时效处理的装载机动臂进行检测，残余应力平均下降 45% ;装机使用后焊缝处没有出现开裂破坏的现象。
权利要求
1.一种装载机动臂振动时效方法，其特征在于 装载机动臂是由两块动臂板(6)和焊接在两块所述动臂板(6)中部的管状横梁(7)焊接构成；使用一种 振动时效装置，该振动时效装置包括有激振器(2)，有一个由顶板和焊接在该顶板下面的两块平行设置的夹板以及穿装在其中一块所述夹板中的多根压紧螺杆(5)构成的夹具体(1)，所述激振器(2)下端有两块向侧面伸出的耳板，该激振器(2)的两块耳板分别通过压板(4)和穿过所述压板(4)的螺栓(3)固定在所述夹具体(I)的顶板上； 操作步骤包括 A.将所述振动时效装置夹具体(I)的两块平行设置的夹板套装在距所述装载机动臂其中一块动臂板(6)端头190-210毫米的范围内；通过穿装在其中一块所述夹板中的多根压紧螺杆(5)与所述动臂板(6)刚性连接，将测振器(8)安装在与夹装在所述夹具体(I)顶板上的激振器(2)对角的距所述装载机动臂的另一块动臂板(6)端头90-110毫米的范围内； B.将所述装载机动臂的两块所述动臂板(6)与支撑物之间垫装厚度为80-100毫米的橡胶垫(9);所述橡胶垫(9)的弹性模量为0. 784MPa，泊松比为0. 5 ;所述橡胶垫(9)与所述动臂板(6)端头的距离为2/9XL=644毫米；L为所述动臂板(6)的长度； C.开动所述激振器(2)，测取所述动臂板(6)的频率-振动加速度特性，找出振动加速度的低频共振峰，以低频共振峰加速度数值的2/3作为振动时效加速度的数值，找出振动时效加速度数值所对应的频率中，低于低频共振峰频率的那一个频率作为振动时效频率；所述低频共振峰是指在激振频率与振动加速度对应曲线中，激振频率从低到高出现的多个振动加速度波峰中，处于最低频率的那个加速度波峰； D.调整所述激振器(2)在所述振动时效频率下振动15分钟，完成对所述装载机动臂的振动时效。
全文摘要
本发明公开了一种装载机动臂振动时效方法，涉及金属构件去应力处理技术领域，装载机动臂是由两块动臂板和焊接在这两块动臂板中部的管状横梁焊接构成；使用一种装载机动臂振动时效装置，将所述振动时效装置夹具体的两块平行设置的夹板套装在距所述装载机动臂其中一块动臂板端头190-210毫米的范围内；将测振器安装在与夹装在所述夹具体顶板上的激振器对角的距所述装载机动臂另一块动臂板端头90-110毫米的范围内；将所述装载机动臂的两块所述动臂板与支撑物之间垫装有橡胶垫；所述橡胶垫与所述动臂板端头的距离为644毫米；与现有技术相比，能快捷有效地消除装载机动臂的焊接残余应力，提高装载机动臂的加工精度及尺寸精度稳定性。
文档编号C21D10/00GK102719654SQ20121021800
公开日2012年10月10日 申请日期2012年6月28日 优先权日2012年6月28日
发明者杨胜锋, 熊文府 申请人:南宁市神华振动时效技术研究所