专利名称：榨辊振动时效方法
技术领域：
本发明涉及金属件去应力处理技术领域，尤其是一种用于对甘蔗压榨机的榨辊进行振动时效处理的工艺方法。
背景技术：
榨辊是甘蔗压榨机的重要部件之一；有一种榨辊，它具有辊轴和套装在该辊轴外，外表具有多道棍槽和棍齿的棍壳；棍轴的一端设有一段四边形的柱体；棍壳由合金铸铁制成，通过加热套装在辊轴外。辊壳在铸造、加工过程和辊轴在辊壳加热套装过程及榨辊在焊接修复过程都会产生残余应力；在压榨甘蔗过程中，这些残余应力与榨辊承受的压榨力叠力口，容易导致榨辊出现辊轴断辊、辊壳爆裂、辊壳崩齿以及焊接修复部位开裂等质量问题，因此消除榨辊的残余应力极为重要。热时效是常用的时效技术，但是由于热时效会降低零件的硬度，在零件表面产生氧化皮，破坏零件表面质量，并产生较大变形；因此，也无法采用 热时效处理工艺来消除榨辊的残余应力。这种榨辊消除残余应力的方法还是尽量地采用振动时效处理工艺，虽然振动时效已经得到广泛应用，但榨辊刚性强，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榨辊。如何消除榨辊的残余应力以延长榨辊的使用寿命，一直是甘蔗压榨机制造行业从业者的一个技术难题。
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榨辊残余应力的榨辊振动时效方法。为了解决上述问题，本发明采用的技术方案是这种榨辊振动时效方法，榨辊具有辊轴和套装在该辊轴外，外表具有多道辊槽和辊齿的辊壳，辊轴的一端设有一段四边形的柱体；使用一种榨辊振动时效装置，该榨辊振动时效装置包括有激振器，所述激振器下端有两块向侧面伸出的支板，所述激振器的两块支板上均设有夹钳；所述夹钳具有弓形的钳体和通过螺纹穿装在所述钳体上的螺杆；
操作步骤包括
A、在所述辊壳与支撑物之间垫装两块长度为500毫米 1000毫米，宽度为100毫米 200毫米，厚度为50毫米 100毫米的橡胶垫；所述橡胶垫的弹性模量为O. 784MPa，泊松比为O. 5 ;所述橡胶垫与所述辊壳端头的距离为200毫米；
B、调整所述榨辊，使所述辊轴一端四边形柱体的上平面与所述支撑物平行；
C、将榨辊振动时效装置的所述激振器放置在所述辊轴一端的四边形柱体的上平面的近端头处，把弓形的所述钳体的夹装在所述激振器下端的支板和所述辊轴一端的四边形柱体的下平面外，通过拧紧穿装在所述钳体的螺杆将激振器刚性固定在所述辊轴一端的四边形柱体的上平面；将测振器放置在所述辊轴另一端的近端头处；
D、启动所述激振器，测取所述榨辊的频率-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；
E.调整所述激振器,在振动时效频率下振动15分钟 45分钟，完成对所述榨辊的振动时效。上述榨辊振动时效方法技术方案中，更具体的技术方案还可以是所述振动时效频率控制在80赫兹 130赫兹的范围内。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可以消除辊壳在铸造、加工过程、辊轴在辊壳加热套装过程和榨辊在焊接修复等过程所产生的残余应力，残余应力的平均消除率为45%;能够防止由残余应力导致的榨辊的辊轴断辊、辊壳爆裂、辊壳崩齿以及焊接修复部位开裂等质量问题。
图I是本发明实施例的结构示意图。图2是图I的K向示意图。图3是图2的俯视图。图中标号说明激振器1，螺杆2，钳体3，测振器4，橡胶垫5。
具体实施例方式下面结合附图实施例对本发明作进一步详述
实施例I:
如图I所示的是长度为2000毫米，直径为1000毫米的甘蔗压榨机榨辊，该榨辊重量为19吨。榨辊具有辊轴和套装在该辊轴外，外表具有多道辊槽和辊齿的辊壳；辊轴的一端设有一段四边形的柱体，使用一种振动时效装置，该振动时效装置包括有激振器1，激振器I下端有两块向侧面伸出的支板，激振器I的每块支板上均设有弓形的钳体3，钳体3通过穿装在钳体3上的螺杆2与激振器I连接；如图2、图3所示。榨辊振动时效方法的操作步骤包括将榨辊的辊壳与支撑物之间垫装两块长度为500毫米，宽度为100毫米，厚度为50毫米的橡胶垫5 ;橡胶垫5的弹性模量为O. 784MPa，泊松比为O. 5;橡胶垫5与辊壳端头的距离为200毫米。调整榨辊，使辊轴一端四边形柱体的上平面与支撑物平行；将榨辊振动时效装置的激振器I放置在辊轴一端的四边形柱体的上平面的近端头处，弓形的钳体3的夹装在激振器I下端的支板和辊轴一端的四边形柱体的下平面外，通过拧紧穿装在钳体3的螺杆2将激振器I刚性固定在辊轴一端的四边形柱体的上平面；将测振器4放置在辊轴另一端的近端头处。启动激振器1，测取榨辊的频率-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；本实施例中的振动时效频率为80赫兹。调整激振器I在80赫兹的振动时效频率下振动45分钟，即完成对本榨辊的振动时效处理。实施例2:将榨辊的辊壳与支撑物之间垫装两块长度为1000毫米，宽度为200毫米，厚度为100晕米的橡I父塾5 ;调整激振器I在130赫兹的振动时效频率下振动15分钟，即完成对本棒辊的振动时效处理；其他特征与实施例I相同。
激振器夹装的位置和测振器、橡胶垫的放置位置是根据榨辊的形状与振动时效的特点结合经多次实验得出，在上述条件下进行振动时效处理，并控制振动时效频率在80赫兹 130赫兹范围内，振动时效处理效果最好；可以消除辊壳在铸造、加工过程、辊轴在辊壳加热套装过程和榨辊在焊接修复等过程所产生的残余应力。通过以振动时效处理的榨辊进行跟踪检测，榨辊残余应力的平均消除率为45% ;能够防止由残余应力导致的榨辊的辊轴断辊、辊壳爆裂、辊壳崩齿以及焊接修复部位开裂等质量问题。
权利要求
1.一种榨辊振动时效方法，榨辊具有辊轴和套装在该辊轴外，外表具有多道辊槽和辊齿的辊壳，辊轴的一端设有一段四边形的柱体，其特征在于使用一种榨辊振动时效装置，该榨辊振动时效装置包括有激振器(I )，所述激振器(I)下端有两块向侧面伸出的支板，所述激振器(I)的两块支板上均设有夹钳；所述夹钳具有弓形的钳体(3)和通过螺纹穿装在所述钳体(3)上的螺杆(2); 操作步骤包括 A、在所述辊壳与支撑物之间垫装两块长度为500毫米 1000毫米，宽度为100毫米 200毫米，厚度为50毫米 100毫米的橡胶垫(5);所述橡胶垫(5)的弹性模量为O. 784MPa，泊松比为O. 5 ;所述橡胶垫(5)与所述辊壳端头的距离为200毫米； B、调整所述榨辊，使所述辊轴一端四边形柱体的上平面与所述支撑物平行； C、将榨辊振动时效装置的所述激振器(I)放置在所述辊轴一端的四边形柱体的上平面的近端头处，把弓形的所述钳体(3)的夹装在所述激振器(I)下端的支板和所述辊轴一端的四边形柱体的下平面外，通过拧紧穿装在所述钳体(3)的螺杆(2)将激振器(I)刚性固定在所述辊轴一端的四边形柱体的上平面；将测振器(4)放置在所述辊轴另一端的近端头处； D、启动所述激振器(1)，测取所述榨辊的频率-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； E、调整所述激振器(I)，在振动时效频率下振动15分钟 45分钟，完成对所述榨辊的振动时效。
2.根据权利要求I所述的榨辊振动时效方法，其特征在于所述振动时效频率控制在80赫兹 130赫兹的范围内。
全文摘要
本发明公开了一种榨辊振动时效方法，涉及金属件去应力处理技术领域，榨辊具有辊轴和套装在该辊轴外，外表具有多道辊槽和辊齿的辊壳，辊轴的一端设有一段四边形的柱体；在辊壳与支撑物之间垫装橡胶垫，调整榨辊使辊轴一端四边形柱体的上平面与支撑物平行，将激振器放置在上平面，激振器下端两块支板靠近上平面端头处，钳体夹装在激振器下端的支板和辊轴一端的四边形柱体的下平面上，拧紧穿装过钳体的螺杆将激振器刚性固定在辊轴一端的四边形柱体的上平面上；将测振器放置在辊轴的另一端。启动激振器，控制亚共振频率在80～130赫兹的范围，对榨辊进行15～45分钟的亚共振振动。较之现有技术，本发明轧辊残余应力的平均消除率为45%。
文档编号C21D10/00GK102925661SQ20121050380
公开日2013年2月13日 申请日期2012年12月2日 优先权日2012年12月2日
发明者杨胜锋, 潘洁萍, 熊文府, 杨坤, 杨秀山, 樊雄, 农群武, 杨胜钦, 张绍明, 曾念波, 陈运寿, 黄海, 李艳 申请人:南宁市神华振动时效技术研究所