CN203414211U

CN203414211U - 多功能残余应力测量定位装置

Info

Publication number: CN203414211U
Application number: CN201320409373.5U
Authority: CN
Inventors: 陈一鸣; 赵雪松; 高云; 邓攀; 褚乃强; 尚伦; 刘冬
Original assignee: Wuhan Iron and Steel Group Corp
Current assignee: Wuhan Iron and Steel Co Ltd
Priority date: 2013-07-10
Filing date: 2013-07-10
Publication date: 2014-01-29
Anticipated expiration: 2023-07-10

Abstract

本实用新型公开了一种多功能残余应力测量定位装置，属于测量技术领域。所述多功能残余应力测量定位装置包括固定底座、旋转滑动支架及微调平台；微调平台通过旋转滑动支架与固定底座连接。本实用新型多功能残余应力测量定位装置通用性强，可用于盲孔法和压痕法两种残余应力测量，移动方便，操作简单，定位精度高。

Description

多功能残余应力测量定位装置

技术领域

本实用新型涉及测量技术领域，特别涉及一种多功能残余应力测量定位装置。

背景技术

残余应力几乎在所有的金属材料中都存在，它们可能是在制造过程中形成，也可能是在材料的服役寿命期内产生。如果在设计过程中没有进行验算和解决，残余应力可能是材料失效的主要原因，尤其是在承受交变荷载或腐蚀环境的情况下。残余应力的测量方法有多种，针对现场试验，从便携角度考虑，使用较多的主要有盲孔法和压痕法。

盲孔法和压痕法测量残余应力的步骤相似，主要包括：表面处理、粘贴应变花、定位及钻孔（制造压痕）等，区别在于盲孔法使用电钻钻孔，压痕法使用打击头制造压痕。两种方法使用到的测量装置结构也较为相似，为保证电钻或打击头的作用位置位于应变花的几何中心，测量装置应具有定位功能。

目前盲孔法和压痕法测量残余应力的装置应用较多的是一种三脚支撑平台加对中套的形式。其定位方式有两种：一种采用502胶粘接底脚垫块定位，首先将三脚支撑平台放在所要测量的应变花上方，调好平台高度，调节对中套对准应变花几何中心，用502胶粘接底脚垫块定位；由于采用502胶水粘接固定，每测量一点前都要等待胶水固化，测完一点就得清理一次平台支撑脚垫块和被测工件表面上的胶，这种方法操作繁琐，效率低；另一种定位方式采用永磁体制成平台支撑脚垫块，利用磁力将平台固定在被测工件表面；测量时先将平台移动到所要测量的应变花上方，调好平台高度，调节对中套对准应变花几何中心；这种方法与前一种方法相比，简化了操作过程，但由于支撑脚磁力一直存在，在操作过程中平台移动困难。

除了常见的三脚支撑平台外，还有一种新型盲孔法残余应力测量装置，该装置采用永磁体磁座的方式固定在被测工件表面，在对中时除了能进行微调节，还能在不移动磁座的情况下，实现平行于被测工件表面一个方向上的大范围调节。利用该装置可以在不移动磁座的情况下测量一个直线上多个点，但进行较大范围多点测量时，依然需要频繁移动磁座，费时费力，且该装置定位操作复杂。现有技术中还有一种残余应力测试的定位装置，该装置用可控磁座代替永磁体磁座解决了移动困难的问题，但该装置仅靠定位圆孔固定电钻钻头，在电钻高速钻孔时不能保证定位精度，且定位装置高度不能调节。

现有的残余应力测量定位装置只能进行盲孔法或压痕法，功能单一；定位过程操作复杂，效率低；定位精度较低，特别是钻头高速钻孔时不能保证定位精度。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种可用于盲孔法和压痕法两种残余应力测量，移动方便，操作简单，定位精度高的多功能残余应力测量定位装置。

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种多功能残余应力测量定位装置，所述装置与检测装置配合进行残余应力的检测；所述装置包括：固定底座、旋转滑动支架及微调平台；所述微调平台通过所述旋转滑动支架与所述固定底座连接；所述检测装置放置在所述微调平台上，通过所述旋转滑动支架旋转进行定位。

进一步地，所述固定支座包括手动磁铁与磁座立轴；所述手动磁铁与所述磁座立轴连接。

进一步地，所述手动磁铁侧面有旋钮，所述旋钮控制磁力通断。

进一步地，所述磁座立轴横截面为圆形，侧面有刻度线，用于高度精准定位。

进一步地，所述旋转滑动支架包括调节套底座与锁紧组件；所述调节套底座与所述锁紧组件连接。

进一步地，所述锁紧组件包括磁座立轴锁紧套、调节套底座锁紧套、垫圈、锁紧套横轴及锁紧螺钉；所述磁座立轴锁紧套一端为圆柱体，圆柱体上表面有圆形通孔，另一端为长方体，长方体侧面有方形通孔，圆形通孔内侧到长方体端面为通槽；所述磁座立轴锁紧套一端的圆形通孔穿过所述磁座立轴；所述锁紧套横轴一端为长方体，另一端为圆柱体，长方体侧面有跑道形通孔，圆柱体上有螺纹；所述锁紧套横轴穿过所述磁座立轴锁紧套的方形通孔；所述底座锁紧套的横截面为圆形，中心有方形通孔，侧面有跑道形通孔；所述锁紧套横轴穿过所述底座锁紧套的方形通孔；所述锁紧套横轴侧面的跑道形通孔与调节套底座锁紧套的跑道形通孔同轴对齐；所述锁紧套横轴的圆柱体有螺纹，所述锁紧套横轴的圆柱体穿过垫圈与锁紧螺钉通过螺纹连接。

进一步地，所述微调平台包括对中套、调节套压盖、调节套及微调螺钉；所述调节套压盖与所述调节套通过螺纹连接；所述调节套与调节套底座连接；所述调节套侧面有螺纹通孔；所述微调螺钉位于所述调节套侧面的螺纹通孔中，用于微调并固定所述对中套。

进一步地，所述调节套底座一端为圆形座套，圆形座套有内螺纹，通过螺纹与所述调节套连接；另一端为轴，横截面为跑道形，并穿过所述调节套底座锁紧套的跑道形通孔和所述锁紧套横轴的跑道形通孔

进一步地，所述对中套为圆柱体，中心有圆形通孔，中间部位有圆柱体凸起。

进一步地，本实用新型多功能残余应力测量定位装置还包括定位卡环与定位卡环锁紧螺钉；所述定位卡环通过定位卡环锁紧螺钉固定在所述检测装置上，用于将所述检测装置卡在所述对中套上。

本实用新型提供的多功能残余应力测量定位装置，可以通过微调平台放置检测装置，可以进行盲孔法和压痕法两种残余应力测量，旋转滑动支架与固定底座连接，在测量时，移动方便，操作简单，在微调平台的调节下，提高了定位精度。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的多功能残余应力测量定位装置的结构示意图；

图2为图1的局部后视图；

图3为图1的俯视图；

图4为图3的A-A面剖视图；

图5为图3的B-B面剖视图。

具体实施方式

参见图1至图5，本实用新型实施例提供了一种多功能残余应力测量定位装置，该定位装置与检测装置配合进行残余应力的检测，该定位装置包括固定底座、旋转滑动支架及微调平台。其中，微调平台通过旋转滑动支架与固定底座连接。固定支座包括手动磁铁7与磁座立轴9。磁座立轴9焊接在手动磁铁7上。手动磁铁7侧面有旋钮，手动旋转旋钮90°可控制磁力通断，无须外接电源，当旋钮处于垂直位置时，磁力断开，方便移动，当旋钮处于水平位置时磁力产生，将磁座立轴9固定。磁座立轴9横截面为圆形，侧面有刻度线，用于高度精确定位。旋转滑动支架包括调节套底座5与锁紧组件。锁紧组件包括磁座立轴锁紧套8、调节套底座锁紧套10、垫圈11、锁紧套横轴12、锁紧螺钉6。磁座立轴锁紧套8一端为圆柱体，圆柱体上表面有圆形通孔；另一端为长方体，长方体侧面有方形通孔，圆形通孔内侧到长方体端面为通槽。磁座立轴锁紧套8一端的圆形通孔穿过磁座立轴9。锁紧套横轴12一端为长方体，另一端为圆柱体，长方体侧面有跑道形通孔，圆柱体上有螺纹。锁紧套横轴12穿过磁座立轴锁紧套8的方形通孔。底座锁紧套10的横截面为圆形，中心有方形通道，侧面有跑道形通道。锁紧套横轴12穿过底座锁紧套10的方形通孔。锁紧套横轴12侧面的跑道形通孔与调节套底座锁紧套10的跑道形通道通孔同轴对齐。锁紧套横轴12的圆柱体有螺纹，锁紧套横轴12的圆柱体穿过垫圈11与锁紧螺钉6通过螺纹连接。微调平台包括对中套1、调节套压盖2、调节套3及微调螺钉4。调节套压盖2与调节套3通过螺纹连接。调节套3与调节套底座5连接。调节套3侧面对称分布四个螺纹通孔。微调螺钉4位于调节套3侧面的螺纹通孔中，用于微调并固定对中套1。底座5一端为圆形座套，圆形座套有内螺纹，通过螺纹与调节套3连接；另一端为轴，横截面为跑道形，并穿过调节套底座锁紧套10的跑道形通孔和锁紧套横轴12的跑道形通孔。对中套1为圆柱体，中心有圆形通孔，中间部位有圆柱体凸起。调节套3、微调螺钉4、调节套压盖2和对中套1相互作用，精确调节对中位置，并确定对中位置恒定。本实用新型残余应力测量定位装置还包括定位卡环14与定位卡环锁紧螺钉13；定位卡环14通过定位卡环锁紧螺钉13固定在检测装置上，用于将检测装置卡在对中套1上。

在使用本实用新型实施例的多功能残余应力测量定位装置时，首先将手动磁铁7侧面旋钮置于垂直位置断开磁力，将多功能残余应力测量定位装置移动到被测点附近，将旋钮旋于水平位置开启磁力；然后松开锁紧螺钉6，调节调节套底座5的位置和高度，使对中套1位于被测点正上方，拧紧锁紧螺钉6。

将定位卡环14套在对中镜筒15上，将对中镜筒15放入对中套1中，调节对中镜筒15在对中套1中的高度进行调焦，直至对中镜筒15的目镜看到的视场清晰后，锁紧定位卡环锁紧螺钉13。然后调节微调螺钉4使对中镜筒15的目镜中十字中心对准被测点应变花几何中心，拧紧微调螺钉4。

然后取下对中镜筒15，进行盲孔法测量残余应力时将定位卡环14套在带有钻头的钻筒上，通过定位卡环锁紧螺钉13锁紧，放入对中套1中对被测点钻孔。进行压痕法测量残余应力时将定位卡环14套在带有打击头的打击筒上，放入对中套1中，当打击头自然接触应变花几何中心时通过定位卡环锁紧螺钉13锁紧打击筒，按压打击按钮对被测点打击制造压痕。

本实用新型实施例的多功能残余应力测量定位装置的对中套可以放置打击筒或钻筒，能进行压痕法与盲孔法的残余应力测量；通过手动磁铁关闭磁力，方便大范围移动，通过手动磁铁开启磁力固定，无须外接电源；旋转滑动支架可沿磁座立轴上下滑动，磁座立轴侧面有刻度线，方便调节高度；利用锁紧组件通过一个锁紧螺钉可实现高度、角度和伸出长度定位，操作方便；利用微调平台精确定位，利用对中套确保钻头或打击头动作过程中定位恒定，使定位精确。

最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照实例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims

1.一种多功能残余应力测量定位装置，所述装置与检测装置配合进行残余应力的检测，其特征在于，包括：固定底座、旋转滑动支架及微调平台；所述微调平台通过所述旋转滑动支架与所述固定底座连接；所述检测装置放置在所述微调平台上，通过所述旋转滑动支架旋转进行定位。

2.根据权利要求1所述的定位装置，其特征在于：所述固定支座包括手动磁铁（7）与磁座立轴（9）；所述手动磁铁（7）与所述磁座立轴（9）连接。

3.根据权利要求2所述的定位装置，其特征在于：所述手动磁铁（7）侧面有旋钮。

4.根据权利要求2所述的定位装置，其特征在于：所述磁座立轴（9）横截面为圆形，侧面有刻度线。

5.根据权利要求1所述的定位装置，其特征在于：所述旋转滑动支架包括调节套底座（5）与锁紧组件；所述调节套底座（5）与所述锁紧组件连接。

6.根据权利要求5所述的定位装置，其特征在于：所述锁紧组件包括磁座立轴锁紧套（8）、调节套底座锁紧套（10）、垫圈（11）、锁紧套横轴（12）及锁紧螺钉（6）；所述磁座立轴锁紧套（8）一端为圆柱体，圆柱体上表面有圆形通孔，另一端为长方体，长方体侧面有方形通孔，圆形通孔内侧到长方体端面为通槽；所述磁座立轴锁紧套（8）一端的圆形通孔穿过所述磁座立轴（9）；所述锁紧套横轴（12）一端为长方体，另一端为圆柱体，长方体侧面有跑道形通孔，圆柱体上有螺纹；所述锁紧套横轴（12）穿过所述磁座立轴锁紧套（8）的方形通孔；所述底座锁紧套（10）的横截面为圆形，中心有方形通孔，侧面有跑道形通孔；所述锁紧套横轴（12）穿过所述底座锁紧套（10）的方形通孔；所述锁紧套横轴（12）侧面的跑道形通孔与调节套底座锁紧套（10）的跑道形通孔同轴对齐；所述锁紧套横轴（12）的圆柱体有螺纹，所述锁紧套横轴（12）的圆柱体穿过垫圈（11）与锁紧螺钉（6）通过螺纹连接。

7.根据权利要求6所述的定位装置，其特征在于：所述微调平台包括对中套（1）、调节套压盖（2）、调节套（3）及微调螺钉（4）；所述调节套压盖（2）与所述调节套（3）通过螺纹连接；所述调节套（3）与调节套底座（5）连接；所述调节套（3）侧面有螺纹通孔；所述微调螺钉（4）位于所述调节套（3）侧面的螺纹通孔中，用于微调并固定所述对中套（1）。

8.根据权利要求7所述的定位装置，其特征在于：所述调节套底座（5）一端为圆形座套，圆形座套有内螺纹，通过螺纹与所述调节套（3）连接；另一端为轴，横截面为跑道形，并穿过所述调节套底座锁紧套（10）的跑道形通孔和所述锁紧套横轴（12）的跑道形通孔。

9.根据权利要求7所述的定位装置，其特征在于：所述对中套（1）为圆柱体，中心有圆形通孔，中间部位有圆柱体凸起。

10.根据权利要求7所述的定位装置，其特征在于，所述定位装置还包括：定位卡环（14）与定位卡环锁紧螺钉（13）；所述定位卡环（14）通过定位卡环锁紧螺钉（13）固定在所述检测装置上，用于将所述检测装置卡在所述对中套（1）上。