专利名称：残余应力测试装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种残余应力测试装置。
背景技术：
目前现有的盲孔法测量残余应力测试装置的定位基本都是用
502胶水粘结固定，即用502胶粘贴应变花(应变片)，接测量线， 将钻孔定位装置放在所要测量的应变花上方，调好支座高度，使其 保证钻孔时钻杆垂直于被测量表面，进行微调节使放大镜中十字线 籍对好应变花孔中心标志，用502胶粘接底脚垫块定位，然后复査 对中情况，划片、钻孔，此装置通常称为胶粘式测试装置。这种装 置存在以下缺陷
1、 操作繁琐，工作效率低。由于采用502胶水粘接固定，每测 量一点前都等待胶水固化，测完一点就得清理一次支架底脚垫块和 被测工件表面上的胶。另外502胶在低温和潮湿的环境容易失效， 使测试工作无法进行；
2、 测试精度不稳定。钻杆是通过万向节与电钻连接在一起的， 钻孔时在钻套中以较高速度旋转，由于其连接长、体积大，且比较 重，所以产生较大的振动和摆动、影响测试精度。
3、 适用范围小。若胶粘式测试装置在水轮机转轮这样几何形状 复杂的工件上实现全方位测试是非常困难的。某些类型水轮机转轮 的叶片密度大，出水边叶片之间的最小间距约355mm，而且出水边 上冠与叶片背面的交接夹角小于90°，尤其是安装上泄水锥后，若 在这些狭窄的空间测试转轮焊缝热影响区残余应力，采用现有类型
的盲孔法残余应力测试装置是无法实现的。基于上述情况，研制一 种操作简单、测试精度高、适用范围大的用于水轮机转轮结构的盲 孔法残余应力测试装置显得十分必要。 发明内容
本实用新型的目的是提供一种残余应力测试装置，具有简单便 携、定位牢靠、钻孔精确、工作效率高、适用范围大的特点。本实 用新型的目的是通过以下结构实现的 一种残余应力测试装置，由 手柄永磁铁、磁座、调节杆、铰接轴、托叉、调节套底桥、限位挡、 锁紧托、螺丝顶、微调螺钉、调节套、调节套压盖、钻套、对中器 限位环、锁紧螺钉、对中器、支承腿锁紧螺钉、支承腿、放大镜架、 放大镜、托叉锁紧螺钉、调节杆锁紧螺钉、方螺母和电钻组成，调 节杆配合安装在磁座的圆柱形通孔轨道内，托叉通过铰接轴与调节 杆铰接，且通过托叉锁紧螺钉锁紧，托叉的两个叉端与调节套底桥 的两端通过铰接轴和方螺母分别铰接并锁紧，放大镜架设置在托叉 的横臂上，在托叉的两叉臂上对称分别设置一个支承腿，托叉其中 的一个叉臂上设置有限位挡、锁紧托和螺丝顶，能对调节套限位和 锁紧，调节套与调节套底桥通过螺纹连接。本实用新型通过永磁铁 吸附定位，定位部分是用手柄永磁铁将磁座和被测试工件吸附固定 在一起；调节部分由装配在磁座内圆柱通孔轨道内的调节杆与托叉
铰接，托叉的两叉再和调节套底桥两端同轴线铰接，此种结构用来 调节测试工作时需要的高度、角度和方向。为解决在转轮狭窄空间 的测试难题，在托叉横臂上设有一个放大镜架，对中时通过调整斜 挂在上面的放大镜观察装置在钻套中的对中器的对中端和侧面设有 的微调节螺钉实现对中目的。因此，本实用新型不仅具备了胶粘式 测试装置能通过放置在钻套中的放大镜在垂直于被测试表面的方向
进行对中的能力，而且又增加了一种新的对中功能，对中后用专配 制的软轴电钻通过钻套钻孔。辅助部分，在托叉的其中一个叉上设 有限位挡、锁紧托、螺丝顶对调节套底桥上的限位柄限位和锁紧确 保对中定位不变。托叉的双叉上分别对称设置一个支承腿增加测试 装置工作时的稳定性。该定位结构由于采用手柄式永磁铁吸附固定
避免了用502胶粘结所产生的繁琐操作程序，因而定位快而且省时， 磁座同时可以吸附十块手柄式永磁铁，具有足够的吸附力确保定位 牢靠。调节部分能根据测试工作需要在高度、角度和方向上进行灵 活地调节，增大了测试装置的适用范围。由于具有灵活的调节结构， 使用斜挂式放大镜对中和钻孔精确的软轴电钻孔盲孔法残余应力测 试装置适用于水轮机转轮的结构，能够解决转轮残余应力的测试盲 区问题。在同等的条件下工作效率提高三倍。
图1是本实用新型结构示意图
图2为图l的俯视图
图3为图2的A—A向剖视图
图4为图2的B—B向剖视图
图5是软轴电钻的外形示意图具体实施方式
如图1、图2、图3和图5所示的残余应力测试装置，由手柄永 磁铁l、磁座2、调节杆3、铰接轴4、托叉5、调节套底桥6、铰接 轴7、限位挡8、锁紧托9、螺丝顶IO、微调螺钉ll、调节套12、 调节套压盖13、钻套14、对中器限位环15、锁紧螺钉16、对中器 17、支承腿锁紧螺钉18、支承腿19、放大镜架20、放大镜2K托
叉锁紧螺钉22、调节杆锁紧螺钉23、方螺母24和电钻25组成，调 节杆3配合安装在磁座2的圆柱形通孔轨道内，托叉5通过铰接轴 7与调节杆3铰接，且通过托叉锁紧螺钉22锁紧，如图3、图4所 示，托叉5的两个叉端与调节套底桥6的两端通过铰接轴4和方螺 母24分别铰接并锁紧，放大镜架20设置在托叉5的横臂上，在托 叉5的两叉臂上对称分别设置一个支承腿19，托叉5其中的一个叉 臂上设置有限位挡8、锁紧托9和螺丝顶，能对调节套12限位和锁 紧，调节套12与调节套底桥通过螺纹连接。其中，手柄永磁铁1 用导磁性强的材料嵌套构成，磁座2呈工字形，上下两面各设置三 点支脚，如图4所示，在磁座2的中部设有平行上下两面且与两面 不等距的两条圆柱形通孔轨道，侧面设有锁紧的螺孔，当松开锁紧 螺钉时，可沿轴向在工字形磁座2轨道内自由伸縮或者以自身轴线 为轴心在相反两个方向作360°旋转，调到工作需要位置锁紧。当 将工字形磁座2的座体以调节杆3为轴旋转180°时，在原状态的 基础上调节杆3相对被测量面可实现四个工作高度。调节杆3呈圆 柱形，与托叉5连接的端部为矩形开口，开口的一侧设有铰接轴孔， 开口的另一侧上设计有一个与铰接轴孔同轴心的螺孔，通过铰接轴 7将调节杆3与托叉5铰接在一起，并可用锁紧螺钉22锁紧在需要 的位置。托叉5为对称双叉形，叉柄端部为扇形，以铰接点为轴， 能在120°范围内上、下摆动和锁紧实现调节工作高度、倾斜角度 和方向的目的。双叉上对称各设有一个与叉一体的带有轴孔的防滑 动垫片，在双叉上分别设有一个与防滑动垫片轴孔同轴线的螺孔以 装夹支承腿19。调节套底桥6的中部为带有螺纹的圆环，两端各设 置一个铰接轴孔，尺寸与托叉5上铰接轴孔相同，调节套12以调节 套底桥6两端铰接点的同一轴线为轴可以在相反两个方向实现360
°的旋转，且可以在此范围内的任意位置通过铰接轴4锁紧，以满 足测试对中的需要。调节套12的侧面周围均匀设置四个螺孔安装调 节螺钉ll,以便调节对中器17或放大镜21实现对中的目的。支承 腿19尖足长环形，如图5所示，电钻25为软轴电钻。本实用新型 通过永磁铁吸附定位，定位部分是用手柄永磁铁1将磁座2和被测 试工件吸附固定在一起；调节部分由装配在磁座2内圆柱通孔轨道 内的调节杆3与托叉5铰接，托叉5的两叉再和调节套底桥6两端 同轴线铰接，此种结构用来调节测试工作时需要的高度、角度和方 向。为解决在转轮狭窄空间的测试难题，在托叉5横臂上设有一个 放大镜架20，对中时通过调整斜挂在上面的放大镜观察装置在钻套 中的对中器17的对中端和侧面设有的微调节螺钉实现对中目的。因 此，本实用新型不仅具备了胶粘式测试装置能通过放置在钻套中的 放大镜在垂直于被测试表面的方向进行对中的能力，而且又增加了 一种新的对中功能，对中后用专配制的软轴电钻25通过钻套钻孔。 辅助部分，如图2所示，在托叉5的其中一个叉上设有限位挡8、 锁紧托9、螺丝顶10对调节套底桥6上的限位柄限位和锁紧确保对 中定位不变。托叉5的双叉上分别对称设置一个支承腿19增加测试 装置工作时的稳定性。该定位结构由于采用手柄式永磁铁1吸附固 定，避免了用502胶粘结所产生的繁琐操作程序，因而定位快而且 省时，磁座2同时可以吸附十块手柄式永磁铁，具有足够的吸附力 确保定位牢靠。调节部分能根据测试工作需要在高度、角度和方向 上进行灵活地调节，增大了测试装置的适用范围。由于具有灵活的 调节结构，使用斜挂式放大镜对中和钻孔精确的软轴电钻孔盲孔法 残余应力测试装置适用于水轮机转轮的结构，能够解决转轮残余应 力的测试盲区问题。在同等的条件下工作效率提高三倍。
权利要求1. 一种残余应力测试装置，其特征是由手柄永磁铁(1)、磁座(2)、调节杆(3)、铰接轴(4)、托叉(5)、调节套底桥(6)、铰接轴(7)、限位挡(8)、锁紧托(9)、螺丝顶(10)、微调螺钉(11)、调节套(12)、调节套压盖(13)、钻套(14)、对中器限位环(15)、锁紧螺钉(16)、对中器(17)、支承腿锁紧螺钉(18)、支承腿(19)、放大镜架(20)、放大镜(21)、托叉锁紧螺钉(22)、调节杆锁紧螺钉(23)、方螺母(24)和电钻(25)组成，调节杆(3)配合安装在磁座(2)的圆柱形通孔轨道内，托叉(5)通过铰接轴(7)与调节杆(3)铰接，且通过托叉锁紧螺钉(22)锁紧，托叉(5)的两个叉端与调节套底桥(6)的两端通过铰接轴(4)和方螺母(24)分别铰接并锁紧，放大镜架(20)设置在托叉(5)的横臂上，在托叉(5)的两叉臂上对称分别设置一个支承腿(19)，托叉(5)其中的一个叉臂上设置有限位挡(8)，锁紧托(9)和螺丝顶对调节套(12)限位和锁紧，调节套(12)与调节套底桥通过螺纹连接。
2. 如权利要求1所述的残余应力测试装置，其特征是手柄永磁铁 (1)采用导磁性强的材料嵌套构成。
3. 如权利要求l所述的残余应力测试装置，其特征是磁座(2) 呈工字形，上下两面各设置三点支脚，在磁座(2)的中部设有平 行上下两面且与两面不等距的两条圆柱形通孔轨道，侧面设有锁 紧的螺孔。
4. 如权利要求1所述的残余应力测试装置，其特征是调节杆(3) 呈圆柱形，调节杆(3)与托叉(5)连接的端部为矩形开口，开口的一侧设有铰接轴孔，另 一侧—匕设有与铰接轴孔同轴线的螺孔。
5. 如权利要求1所述的残余应力测试装置，其特征是托叉(5) 为对称双叉形，叉柄端部为扇形。
6. 如权利要求1所述的残余应力测试装置，其特征是调节套底桥 (6)的中部为带有螺纹的圆环，两端各设置一个铰接轴孔，尺寸与托叉(5)上铰接轴孔相同。
7. 如权利要求1所述的残余应力测试装置，其特征是支承腿(19) 为尖足长环形。
8. 如权利要求1所述的残余应力测试装置，其特征是电钻(25)为软轴电钻。
专利摘要本实用新型涉及一种残余应力测试装置，用导磁材料嵌套成的手柄式永磁铁将磁座吸附在被测试工件上，能实现定位快速牢靠。装配在磁座圆柱通孔轨道内的调节杆与托叉铰接，托叉的两叉再和调节套底桥两端同轴铰接，在托叉的叉上设置限位挡、锁紧托和螺丝顶，对调节套限位锁紧，放大镜架可斜挂放大镜，与对中器相配合能实现对中目的。本实用新型能够解决转轮残余应力的测试盲区问题，在同等的条件下其工作效率提高三倍。
文档编号G01N19/00GK201203574SQ20082009008
公开日2009年3月4日 申请日期2008年5月29日 优先权日2008年5月29日
发明者覃大清, 鹏 赵, 洁 过, 邓爱国, 郑吉伟, 陶星明 申请人:哈尔滨电机厂有限责任公司