旋挖鉆機的回轉(zhuǎn)平臺在制造過程中會產(chǎn)生大量的殘余應(yīng)力,而殘余應(yīng)力會使回轉(zhuǎn)支承座圈撓曲變形及兩側(cè)主板橫向收縮變形。為解決回轉(zhuǎn)平臺的焊接變形,決定采用高能交流振動時效設(shè)備來消除工件殘余應(yīng)力,以滿足工件尺寸精度和穩(wěn)定性的要求。
旋挖鉆機回轉(zhuǎn)平臺工件情況
該工件長6m,寬2m,高1m,質(zhì)量約為6t。板材大部分為20mm厚的鋼板,回轉(zhuǎn)支承座圈為外徑達2m的環(huán)形鋼板,周圍焊接加強筋板。焊縫大部分采用20mm的V形焊縫且集中在環(huán)形鋼板及平臺的下部,是高剛性復(fù)雜*件。采用聚航科技的JH-700A智能頻譜交流振動時效設(shè)備。
在不進行時效處理的情況下,兩側(cè)主板橫向收縮變形及回轉(zhuǎn)支承座圈撓曲變形達到6mm。
振動消除應(yīng)力過程
首先用4個橡膠減振墊將工件平穩(wěn)地支撐起來,然后利用弓形夾將激振器牢固地裝夾到工件上,連接好設(shè)備各連線。通過幾次頻譜分析,根據(jù)動應(yīng)變測量結(jié)果,觀測到動應(yīng)變大小在20-50微應(yīng)變之間,因此,組合選擇了93Hz、87Hz、80Hz、76Hz、66Hz進行時效處理,其中66Hz、80Hz左右是諧振峰,通過調(diào)整采用60°偏心處理,處理了5中諧波頻率,5中諧波頻率中有4個頻率的振動加速度能夠到達30-70m/s2。整個振動時效過程符合行業(yè)標準。
振動消除應(yīng)力的變形情況
工藝路線:組焊--焊接--交流頻譜諧波振動時效處理--打磨、去渣,去除拉筋--機械加工--焊接邊框--涂裝--裝配。
通過頻譜謝波振動時效工藝試驗發(fā)現(xiàn),經(jīng)頻譜諧波振動時效處理后,焊接殘余應(yīng)力基本消除,轉(zhuǎn)臺在機械加工前,4塊主板基本沒有收縮變形,回轉(zhuǎn)支承座圈撓曲變形只有2.9mm。回轉(zhuǎn)支承座圈加工完畢后放置48-72h焊接邊框,再次測量其平面度誤差在0.5mm以內(nèi),頻譜諧波時效處理的效果非常明顯,完全滿足裝配要求,可以取消銑回轉(zhuǎn)支承座圈平面的工序,提高生產(chǎn)效率。
經(jīng)過頻譜諧波振動時效處理后可達到以下效果:
1. 軸套端面的加工余量可以控制在1mm以內(nèi),回轉(zhuǎn)支承平面的加工余量控制在3mm以內(nèi);
2. 機械加工完成后直到裝配之前,回轉(zhuǎn)平臺的回轉(zhuǎn)支承面平面度保持在0.5mm以內(nèi)。
3. 無需銑床再次修正,節(jié)約了生產(chǎn)時間,提高了生產(chǎn)效率,降低了生產(chǎn)成本。
4. 由于焊接殘余應(yīng)力得到了很好的釋放和均化,回轉(zhuǎn)平臺加工完成后,工件尺寸穩(wěn)定,有利于整個旋挖鉆機的精度和質(zhì)量的提高。
振動時效消除應(yīng)力是一種低能耗的工藝,不但節(jié)能減排而且降低生產(chǎn)成本,對進一步優(yōu)化制造工藝,提高裝備品質(zhì),提高生產(chǎn)效率具有很大的價值。
以上就是旋挖鉆機回轉(zhuǎn)平臺振動消除應(yīng)力的案例,如果您還有其他的疑問,可隨時與聚航科技聯(lián)系,我們很愿意為您答疑解惑。