一种焊道残余应力消除设备 |
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| 申请号 | CN202210894622.8 | 申请日 | 2022-07-28 | 公开(公告)号 | CN115232958A | 公开(公告)日 | 2022-10-25 |
| 申请人 | 邹琪; | 发明人 | 邹琪; 朱健; | ||||
| 摘要 | 本 发明 涉及焊道应 力 消除技术领域，具体为一种焊道残余 应力 消除设备，包括底座；安装架，固定连接在底座上表面边缘 位置 ；固定杆，嵌入连接于底座内部上表面中心位置，所述固定杆上端固定连接有冲击枪；焊件；所述安装架前端内表面上端固定连接有滚动机构，所述滚动机构可使圆筒型焊件保持匀速滚动。本发明通过设置滚动机构，利用滚轴 对焊 件实现托起、滚动操作，并根据焊件焊道的位置对滚轴的间距进行调整，可以准确且稳定的对焊件焊道的残余应力进行消除，避免出现人工操作时难以稳定操作冲击头对圆筒型焊道进行 超 声波 冲击的现象，有效提高了焊道残余应力的消除效果，同时提高了工作效率。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种焊道残余应力消除设备，包括底座(1)； |
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| 说明书全文 | 一种焊道残余应力消除设备技术领域背景技术[0002] 焊接残余应力是指焊接件在焊接热过程中因变形受到约束而产生的残留在焊接结构中的内应力，其中尤以焊缝金属熔化后再凝固、冷却收缩受到约束而产生的热应力最为显著，是残余应力的主要部分，在焊接冷却过程中内部金相组织变化时出现的内应力是残余应力的次要部分； [0003] 《焊接应力消除设备超声波冲击设备》提出超声波冲击技术是一种采用大功率超声冲击头以20KHZ的频率冲击金属表面，使金属产生较大的压缩塑性变形，他能够有效的消除焊接残余拉应力，引入压应力，提升焊接的疲劳强度； [0004] 现有技术在使用超声波冲击头进行应力消除时，通常由人工操作超声冲击枪对焊道进行超声冲击处理，在人工操作的过程中，由于人工手持冲击枪的时间长，造成手臂的酸痛，进而导致手持冲击枪的手臂发生抖动、晃动的情况，进而使超声冲击枪的冲击头与焊道的距离难以维持在一定的距离，造成焊接过程的接触效果难以稳定维持，尤其是圆筒型焊接件的焊道，继而削弱了超声冲击枪对焊道残余应力的消除效果，难以保证超声冲击枪的工作效率。 [0005] 为此，提出一种焊道残余应力消除设备。 发明内容[0006] 本发明的目的在于提供一种焊道残余应力消除设备，以解决上述背景技术中提出的问题。 [0007] 为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种焊道残余应力消除设备，包括底座； [0008] 安装架，固定连接在底座上表面边缘位置； [0009] 固定杆，嵌入连接于底座内部上表面中心位置，所述固定杆上端固定连接有冲击枪； [0010] 焊件； [0011] 所述安装架前端内表面上端固定连接有滚动机构，所述滚动机构可使圆筒型焊件保持匀速滚动，方便对焊接位置的焊道进行均匀、有效的超声波冲击处理，有助于有效减少焊道残余应力对焊件的影响。 [0012] 优选的，所述滚动机构包括电机、滚轴、皮带、第一套杆、第二套杆和橡胶垫，所述安装架前端内表面上端固定连接有电机，所述电机输出轴一端通过锥齿轮啮合连接有滚轴，所述滚轴靠近电机一端固定连接有皮带，所述皮带一端固定连接另一根滚轴，所述滚轴远离电机一端固定连接有第一套杆，所述第一套杆一端卡合连接有第二套杆，所述第二套杆一端对称卡合连接另一组第一套杆及滚轴，所述滚轴外表面固定连接有橡胶垫。 [0014] 优选的，所述U形块上端卡合连接有支撑架，所述支撑架在U形块上端滑动，所述支撑架外表面上端呈环形固定连接有均匀分布的阻尼器，所述阻尼器一端固定连接冲击枪。 [0015] 优选的，所述安装架上表面边缘位置呈矩形转动连接有均匀分布的转动圆盘，所述转动圆盘外表面固定连接有伸缩杆，所述伸缩杆上端转动连接有转动件，所述转动件外表面固定连接有滚轮。 [0016] 优选的，所述滚轮外表面嵌套连接有防护圈，所述防护圈为一种海绵材质的构件。 [0017] 优选的，所述滚轮一侧外表面中心位置固定连接有限位板，所述限位板为一种横截面为L形的板状构件。 [0019] 优选的，所述焊件内部中心位置设置有安装盘，所述安装盘外表面呈环形固定连接有均匀分布的第一套筒，所述第一套筒内表面上端固定连接有螺纹，所述第一套筒上端通过螺纹转动连接有第二套筒，所述第二套筒上端转动连接有顶板，所述顶板与焊件内表面抵紧连接。 [0020] 优选的，所述顶板上表面中心位置固定连接有防滑垫，所述防滑垫为一种橡胶材质的构件。 [0021] 与现有技术相比，本发明的有益效果是： [0022] 本发明通过设置滚动机构，利用滚轴对焊件实现托起、滚动操作，并根据焊件焊道的位置对滚轴的间距进行调整，可以准确且稳定的对焊件焊道的残余应力进行消除，避免出现人工操作时难以稳定操作冲击头对圆筒型焊道进行超声波冲击的现象，有效提高了焊道残余应力的消除效果，同时提高了工作效率。附图说明 [0023] 图1为本发明的整体结构示意图； [0024] 图2为本发明的滚动机构结构视图； [0025] 图3为本发明图2的A‑A方向剖视图； [0026] 图4为本发明图3的B处放大视图； [0027] 图5为本发明焊件的结构视图； [0028] 图6为本发明图5的C处放大视图。 [0029] 图中：1、底座；11、安装架；12、固定杆；13、冲击枪；2、滚动机构；21、电机；22、滚轴；23、皮带；24、第一套杆；25、第二套杆；26、橡胶垫；27、U形块；28、齿条；29、支撑架；20、阻尼器；211、转动圆盘；212、伸缩杆；213、转动件；214、滚轮；215、防护圈；216、限位板；3、焊件； 31、安装盘；32、第一套筒；33、第二套筒；34、螺纹；35、顶板；36、防滑垫。 具体实施方式[0030] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。 [0031] 请参阅图1至图6，本发明提供一种技术方案： [0032] 一种焊道残余应力消除设备，如图1、图5所示，包括底座1； [0033] 安装架11，固定连接在底座1上表面边缘位置； [0034] 固定杆12，设置于底座1内部上表面中心位置，所述固定杆12上端固定连接有冲击枪13； [0035] 焊件3； [0036] 所述安装架11前端内表面上端固定连接有滚动机构2，所述滚动机构2可使圆筒型焊件3保持匀速滚动，方便对焊接位置的焊道进行均匀、有效的超声波冲击处理，有助于有效减少焊道残余应力对焊件3的影响。 [0037] 现有技术在使用超声波冲击头进行应力消除时，通常由人工操作超声冲击枪13对焊道进行超声冲击处理，在人工操作的过程中，超声冲击枪13的冲击头与焊道的接触效果难以稳定维持，尤其是圆筒型焊接件的焊道，继而削弱了超声冲击枪13对焊道残余应力的消除效果，难以保证超声冲击枪13的工作效率；本发明通过设置滚动机构2，利用滚动机构2的支撑滚动作用对圆筒型焊接件进行均匀且有效的应力消除工作，有助于有效减少焊道残余应力对焊件3的影响。 [0038] 作为本发明的一种实施方式，如图1、图2所示，所述滚动机构2包括电机21、滚轴22、皮带23、第一套杆24、第二套杆25和橡胶垫26，所述安装架11前端内表面上端固定连接有电机21，所述电机21输出轴一端通过锥齿轮啮合连接有滚轴22，所述滚轴22靠近电机21一端绕接有皮带23，所述皮带23一端绕接另一根滚轴22，所述滚轴22远离电机21一端固定连接有第一套杆24，所述第一套杆24一端滑动连接有第二套杆25，所述第二套杆25远离电机21的一端固连有滚轴22；靠近电机21设置的滚轴22通过螺栓固定第二套杆25；远离电机 21设置的滚轴22与安装架11通过转动杆转动、滑动连接；转动杆的截面形状为方形；所述滚轴22外表面固定连接有橡胶垫26；远离电机21的滚轴22。 [0039] 针对现有技术中存在的问题，本发明通过设置滚动机构2，先拧松滚轴22上的螺栓，再滑动第二套杆25，调节两个滚轴22之间的间距，再拧紧螺栓，从而螺栓与第二套杆25接触并挤压第二套杆25，固定住第二套杆25，从而完成对滚轴22的间距进行调整，再将焊件3放置于滚轴22上表面，启动电机21，电机21转动将通过锥齿轮的啮合运动促使滚轴22转动，进而使第二套杆25另一端的滚轴22转动，此时滚轴22转动会通过皮带23使另一个滚轴 22转动，实现全部的滚轴22转动后，焊件3开始做匀速的滚动动作，此后启动冲击枪13，冲击枪13发射超声波对焊道残余应力进行清除，该方式利用滚轴22对焊件3实现托起、滚动操作，并根据焊件3焊道的位置对第二套杆25的长度进行更换、调整，进而对滚轴22的间距进行调整，可以准确且稳定的对焊件3焊道的残余应力进行消除，避免出现人工操作时难以稳定操作冲击头对圆筒型焊道进行超声波冲击的现象，有效提高了焊道残余应力的消除效果，同时提高了工作效率。 [0040] 作为本发明的一种实施方式，如图2所示，所述底座1内部下表面中心位置固定连接有U形块27，所述U形块27内部两侧固定连接有均匀分布的齿条28，所述固定杆12与齿条28卡合连接。 [0041] 由于不同焊件3的焊道位置不同，在实际工作中可能遇到冲击枪13的冲击头无法对准焊道的现象，导致工作效率的下降，甚至造成工件的损坏；本发明通过设置U形块27，使其与固定杆12卡合，在实际操作中，利用齿条28与固定杆12下端的啮合运动，可将固定杆12拔出齿条28，再将固定杆12移动至合适位置时插入齿条28内，进而调整冲击枪13的位置，使冲击枪13能够准确的定位焊道，提高工作的效率，提高焊道残余应力消除的效果。 [0042] 作为本发明的一种实施方式，如图3所示，所述U形块27上端卡合连接有支撑架29，所述支撑架29在U形块27上端滑动，所述支撑架29外表面上端呈环形固定连接有均匀分布的阻尼器20，所述阻尼器20一端固定连接冲击枪13。 [0043] 由于焊件3在滚轴22上滚动，可能引起安装架11的振动现象，在实际工作中可能会导致冲击枪13的振动或摇晃，影响超声波的发生路线，降低了超声波冲击的效果；本发明通过设置阻尼器20，利用阻尼器20降低冲击枪13的振动频率，使冲击枪13在工作过程中保持稳定，保证了焊道残余应力的消除效果。 [0044] 作为本发明的一种实施方式，如图3、图4所示，所述安装架11上表面边缘位置呈矩形转动连接有均匀分布的转动圆盘211，所述转动圆盘211外表面固定连接有伸缩杆212，所述伸缩杆212上端转动连接有转动件213，所述转动件213外表面固定连接有滚轮214。 [0045] 由于焊件3直接放置在滚轴22的外表面，在实际工作中，焊件3的滚动会因碰撞出现跳跃位移的现象，可能出现焊件3脱离滚轴22的现象，导致消除工作的失败；本发明通过设置滚轮214，通过上下转动转动圆盘211，进而调整伸缩杆212的角度，同时将伸缩杆212拉出，使滚轮214位于焊件3上方，并转动转动件213使滚轮214的外表面与焊件3的外表面贴合，利用滚轮214对焊件3的上下位移进行限位，确保焊件3始终处于与滚轴22抵紧接触的状态，有助于焊件3在滚轴22表面的匀速滚动，保证残余应力的消除效果。 [0046] 作为本发明的一种实施方式，如图4所示，所述滚轮214外表面嵌套连接有防护圈215，所述防护圈215为一种海绵材质的构件。 [0047] 部分焊件3的表面光滑度要求高，滚轮214在工作中需要与焊件3的外表面进行滚动摩擦，可能导致焊件3外表面出现磨损、划痕，影响其表面的光滑度，造成焊件3的质量下降；本发明通过设置防护圈215，在滚轮214与焊件3接触紧密的同时，对焊件3的外表面进行保护。 [0048] 作为本发明的一种实施方式，如图3、图4所示，所述滚轮214一侧外表面中心位置固定连接有限位板216，所述限位板216为一种横截面为L形的板状构件。 [0049] 在实际工作中，焊件3的滚动可能出现横向位移的现象，可能导致焊件3脱离既定轨道，导致滚动机构2的失效，甚至造成焊件3的损坏；本发明通过设置限位板216，使限位板216的内侧对向焊件3的边缘位置，阻止焊件3箱限位板216方向的横向位移，进而对焊件3的横向位移进行限制，避免焊件3出现横向的位移，杜绝焊件3出现脱落的可能。 [0051] 滚轴22的间距取决于焊件3的长度，在调节滚轴22的间距基础上，需要保证滚轴22的转动不会受到影响，需使滚轴22的转动情况保持稳定，本发明通过将第二套杆25设置为正六边形，并使第一套杆24与第二套杆25的连接紧密贴合，可避免滚轴22在转动时，第一套杆24与第二套杆25之间出现打滑的现象，有助于提高滚轴22的稳定性。 [0052] 作为本发明的一种实施方式，如图5所示，所述焊件3内部中心位置设置有安装盘31，所述安装盘31外表面呈环形固定连接有均匀分布的第一套筒32，所述第一套筒32内表面上端固定连接有螺纹34，所述第一套筒32上端通过螺纹34转动连接有第二套筒33，所述第二套筒33上端转动连接有顶板35，所述顶板35与焊件3内表面抵紧连接。 [0053] 对于长圆筒形焊件3，若焊道位于中心位置，在对焊道进行应力消除时，焊件3可能出现中间凹陷的现象，将导致焊件3的再次分离；本发明通过设置顶板35等构件，将安装盘31置于焊件3内部，通过转动第二套筒33，利用螺纹34的啮合作用使第二套筒33向上移动，当顶板35接触到焊件3内表面时，停止转动，此时调整顶板35角度，使顶板35与焊件3内表面紧密贴合，对焊道位置进行支撑、固定，避免出现焊件3中间位置的凹陷现象。 [0054] 作为本发明的一种实施方式，如图5所示，所述顶板35上表面中心位置固定连接有防滑垫36，所述防滑垫36为一种橡胶材质的构件。 [0055] 在顶板35对焊件3内部进行支撑、固定后，需要焊件3随着滚轴22的转动而滚动，可能导致顶板35与焊件3内表面的脱离，不利于顶板35对焊件3的保护，本发明通过设置防滑垫36，借以提高顶板35与焊件3内表面的摩擦力，避免顶板35出现滑动的现象。 [0056] 使用方法：本发明在使用过程中，首先，将安装盘31置于焊件3内部，通过转动第二套筒33，利用螺纹34的啮合作用使第二套筒33向上移动，当防滑垫36接触到焊件3内表面时，停止转动，此时调整顶板35使顶板35与焊件3内表面紧密贴合，然后更换第二套杆25，使对应长度的第二套杆25与第一套杆24固定连接，对滚轴22的间距进行调整，再将焊件3放置于滚轴22上表面，利用U型块内部齿条28，对固定杆12的位置进行调整，使冲击枪13对准焊道，再通过转动圆盘211转动伸缩杆212，同时将伸缩杆212拉出，使滚轮214位于焊件3上方，并转动转动件213使滚轮214的外表面与焊件3的外表面贴合，启动电机21，电机21转动将通过锥齿轮的啮合运动促使滚轴22转动，进而使第二套杆25另一端的滚轴22转动，此时滚轴22转动会通过皮带23使另一个滚轴22转动，实现全部的滚轴22转动后，焊件3开始做匀速的滚动动作，此后启动冲击枪13，冲击枪13发射超声波对焊道残余应力进行清除，若冲击枪13因焊件3的滚动而发生振动，阻尼器20可影响其振动频率，使冲击枪13保持稳定。 [0057] 该文中出现的电器元件均通过变压器与外界的主控器及220V市电电连接，并且主控器可为计算机等起到控制的常规已知设备，本发明所提供的产品型号只是为本技术方案依据产品的结构特征进行的使用，其产品会在购买后进行调整与改造，使之更加匹配和符合本发明所属技术方案，其为本技术方案一个最佳应用的技术方案，其产品的型号可以依据其需要的技术参数进行替换和改造，其为本领域所属技术人员所熟知的，因此，本领域所属技术人员可以清楚的通过本发明所提供的技术方案得到对应的使用效果。 |
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