咨询热线:18151922896
--- 联系我们 ---

咨询热线:18151922896

联系电话:025-84312185

传真:025-84312185

网址:

邮箱:juhangvsr@163.com

地址:南京市光华路156号

您的位置:技术资讯 >> 消除残余应力 >> 浏览文章 技术资讯
 

振动时效工艺在煤矿机械上的应用

分类:消除残余应力    关键词:振动时效

长期以来,煤矿机械中大量的焊接件、锻件及铸件在加工过程中均需进行去应力退火,即热时效处理,其主要目的是降低残余应力,减小变形,避免开裂。这种方法虽然可以消除大量的残余应力,但也有许多不足之处,不仅周期长、成本高、污染大。而且,由于处理质量可控性差,处理后还会产生缺陷。因此,厂家一直在探索更高效、节能的方式来代替热时效。振动时效就是其中的一种。

振动时效处理过程

一般来说,当工件进行振动时效处理时,具体过程如下;

1. 先将工件平稳地放在橡胶垫上,然后将激振电机和加速度计紧紧地安装在工件上。

2. 在适当的频率范围内开始第一次扫频,首先,在自动模式下,通过控制器利用加速度计的输出信号,结合激振电机转数,确定出最佳工作频率;

3. 工件在选定的一个或几个最佳工作频率下振动,直到其动态参数的变化趋于稳定,如加速度幅值增大、共振峰左移、带宽变窄及激振电机电流减小等。这些动态参数的变化可作为判定振动时效效果的依据。

4. 时效完成后,紧接着开始第二次扫频,其目的主要是让控制器收集有关应力消除效果的信息,打印出时效曲线。

工艺参数及效果判断

主振频率确定

构件的固有频率与构件的质量、刚度、形状、内应力及材质等因素有关。在扫描过程中,会出现几个幅峰,幅峰大而频率最低的峰即是一阶共振频率。在一阶共振区内共振峰的前沿,即最大加速度值1/3-2/3点的频率,称为主振频率。

激振力的确定

激振力的大小是通过工件承受动应力的大小来衡量的,调节激振力的大小即动应力的大小,可用动态电阻应变仪来测量,在主振频率下的最佳动应力,焊接结构件为70-100MPa,铸铁件为15-35MPa,钢件为50MPa。

工件的激振点及支撑点的确定

激振器应安装在工件振动的波峰处,支撑点应选择在波节处,传感器应安装在远离激振器的另一波峰处。

激振时间的确定

激振时间是由残余应力的降低和均匀化、工件的固有频率、工件振动所显示的振幅、动应力的变化等参数来确定的。一般范围是20-40min。

振动时效工艺参数配合选择

工件在扫描时找固有频率是一个复杂的过程,需由振动力的大小、激振点、支持点及传感器安装位置互相配合,才能找到工件的固有频率,进行有效的振动时效。

振动时效的工艺效果判断

如果出现下列情况之一,即可判定为达到振动时效工艺效果。

1. 振幅时间(A-t)曲线中,工件振幅稳定在某一值2-3min。

2. 振幅频率(A-f)曲线振后的比振前的峰值升高。

3. 振幅频率(A-f)曲线振后的比振前的峰值点左移。

4. 振幅频率(A-f)曲线振后的比振前的带宽变窄。

在煤机产品中的推广应用前景

1.在煤矿机械产品中,大型设备占有相当大的比例,其中包括许多大型锻件、焊接件、铸件,如掘进机切割头悬臂梁、采煤机切割部悬梁、减速机壳体、液压支架底座、掩护梁及顶梁等。由于条件的限制,热处理后构件内残余应力峰值仍然较高。一些焊接构件因条件限制只能进行自然时效处理,或不进行任何处理,因而在生产实际使用中,会出现一些断裂或开焊现象。不仅影响生产,而且有很大的安全隐患。如果在这些煤机制造工艺中采取振动时效代替热时效和自然时效,使该工序标准化,有效降低和均化构件内的残余应力,降低企业成本,将给制造厂家和煤矿安全生产节约大量资金,进一步提高企业效益,增强在国际市场中的竞争力。

2.在煤矿机械产品中,大量的配件其性能与国外产品性能相比,普遍存在着寿命短的问题,主要原因是国内产品韧性不足、残余应力峰值较高以及生产工艺落后。如果在未来配件生产中引入振动时效代替热时效,将会延长这些产品的寿命,既节约生产费用,又给安装生产带来一定的保证。

结语

实践证明,振动时效具有投资小、周期短、能耗低、方便实用等特点,它对工件大小和质量没有限制,可在现场实施,是一项可以直接应用于生产的新技术,一旦使用将会产生巨大的经济效益。


上一条:没有了 下一条:逆变柜框架振动时效工艺应用