CN207193352U - 一种车轴类管材件焊缝去应力装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型的车轴类管材件焊缝去应力装置，底座上的活动支架通过滑板沿导轨移动带动顶针与固定支架上的顶针，从两端顶紧夹持车轴，活动支架、固定支架的横梁上通过悬挂夹具悬挂安装感应线圈，悬挂夹具后端的气缸为调节机构提供动力调节感应线圈张开空间和扭转角度，感应线圈与车轴焊缝位置互相配合，感应线圈内径大于车轴焊缝外径；通过感应线圈对车轴管焊缝位置进行局部感应加热至一定温度，并保温后冷却，能够精准去除车轴类管材件的焊缝应力，提高焊缝质量，降低制造成本，提高生产效率。
Description
技术领域
本发明涉及一种车轴类管材件焊缝去应力装置。
背景技术
一体式半挂车轴等管材件制造过程中通常存在焊接缺陷和焊接应力集中，特别是制动支架与车轴底板的焊接部位易发生疲劳失效，从而引发车轴断裂造成交通事故，需进行退火去应力处理，传统方法中通过加热炉加热升温后退火，加热装置体积庞大，热量利用率低；现有技术中一般采用增加车轴管壁厚度，或者采用更高等级的替代材料来减少焊接应力集中对车轴的质量影响，增加壁厚同时也增加了车轴重量，降低了材料利用率，提高了制造成本，对焊接工艺要求高，生产效率低，并且存在焊接质量不稳定等缺陷。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供一种能够精准去除车轴类管材件的焊缝应力，降低制造成本，提高生产效率的车轴类管材件焊缝去应力装置。
本发明的车轴类管材件焊缝去应力装置，包括底座，底座上通过安装支架安装有一对能够从两端顶紧夹持车轴的顶针，其特征在于：其中一端的安装支架为固定支架，另一端的安装支架为活动支架，底座上位于活动支架下方的位置设置有导轨，活动支架底部连接有能够带动活动支架沿导轨滑动的滑板；固定支架上的固定顶针、活动支架上的活动顶针能够绕轴心旋转；固定支架、活动支架尾部连接有电机，电机为固定顶针、活动顶针提供旋转动力；
活动支架上方连接有横梁，横梁上通过悬挂夹具悬挂安装有感应线圈，悬挂夹具能够沿横梁水平移动使得感应线圈与车轴焊缝位置互相配合，感应线圈内径大于车轴焊缝外径；悬挂夹具与连接感应线圈之间设置有能够调节感应线圈张开空间和扭转角度的调节机构，悬挂夹具后端连接有为悬挂夹具、调节机构提供动力的气缸，气缸固定安装在横梁上方；
所述固定支架上也连接有横梁，横梁上通过悬挂夹具悬挂安装有感应线圈，悬挂夹具能够沿横梁水平移动使得感应线圈与车轴焊缝位置互相配合，感应线圈内径大于车轴焊缝外径；悬挂夹具与连接感应线圈之间设置有能够调节感应线圈张开空间和扭转角度的调节机构，悬挂夹具后端连接有为悬挂夹具、调节机构提供动力的气缸，气缸固定安装在横梁上方；
所述感应线圈的内径比车轴焊缝外径大6mm～60mm，感应线圈弧长为100mm～500mm，加热频率为500HZ～10000HZ，加热速度为0～200℃/S，加热温度<1500℃；
所述感应线圈的悬挂夹具沿车轴管轴向水平移动范围为0～600mm，感应线圈的悬挂夹具沿竖直方向的移动范围为-200mm～+200mm；
所述调节机构为软管，软管长度为200mm～600mm；
所述活动顶针、固定顶针前端为圆锥体。
本发明的车轴类管材件焊缝去应力装置，通过滑板沿导轨滑动带动顶针顶紧夹持车轴管，通过感应线圈对车轴管焊缝位置进行局部感应加热至一定温度，并保温后冷却，能够精准去除车轴类管材件的焊缝应力，提高焊缝质量，降低制造成本，提高生产效率。
附图说明
图1是本发明实施例的车轴类管材件焊缝去应力装置立体结构示意图；
图2是本发明实施例的车轴类管材件焊缝去应力装置平面结构示意图；
图3是图2的俯视图；
图4是图2的左视图。
具体实施方式
如图所示，一种车轴类管材件焊缝去应力装置，包括底座8，底座8提供去应力装置的整体强度支撑；底座8上通过安装支架安装有一对能够从两端顶紧夹持车轴的顶针2、9，顶针2、9从两端顶紧夹持车轴管，便于后续去应力操作，顶针2、9；活动顶针2、固定顶针9前端为圆锥体，圆锥体顶针能够适应不同规格的车轴；底座8上其中一端的安装支架为固定支架10，另一端的安装支架为活动支架11，底座上位于活动支架11下方的位置设置有导轨12，活动支架11底部连接有能够带动活动支架11沿导轨12滑动的滑板7，车轴吊装到位后先由固定支架10上的固定顶针9顶紧一端，活动支架11通过滑板7沿12滑动带动活动顶针2沿轴向顶紧车轴另一端，两端配合顶紧夹持车轴，定位可靠。
活动支架11上方连接有横梁，横梁上通过悬挂夹具3悬挂安装有感应线圈5，悬挂夹具3能够沿横梁水平移动使得感应线圈5与车轴焊缝位置互相配合，感应线圈5内径大于车轴焊缝外径，通过感应线圈5对车轴管焊缝位置进行局部感应加热至一定温度，并保温后冷却，能够精准去除车轴类管材件的焊缝应力，提高焊缝质量。
悬挂夹具3与连接感应线圈5之间设置有能够调节感应线圈5张开空间和扭转角度的调节机构4，通过调节机构4调节感应线圈5的张开空间和扭转角度以适应不同规格车轴的结构特征，适用范围广；悬挂夹具3后端连接有为悬挂夹具3、调节机构4提供动力的气缸6，气缸6固定安装在横梁上方，运行平稳，调节操作方便。
通过活动支架上的感应线圈对车轴一端的焊缝进行局部感应加热至一定温度，并保温后冷却，去除车轴管焊缝的应力，车轴一端焊缝应力去除后，可以旋转车轴管调换方向，通过活动支架上的感应线圈去除车轴另一端焊缝的应力。
进一步地，底座8另一端的固定支架10上也连接有横梁，横梁上通过悬挂夹具3悬挂安装有感应线圈5，悬挂夹具3能够沿横梁水平移动使得感应线圈与车轴焊缝位置互相配合，感应线圈内径大于车轴焊缝外径；悬挂夹具与连接感应线圈之间设置有能够调节感应线圈张开空间和扭转角度的调节机构，悬挂夹具后端连接有为悬挂夹具3、调节机构4提供动力的气缸6，气缸固定安装在横梁上方；固定支架10上的感应线圈与活动支架上的感应线圈同时对车轴管两端的焊缝处进行局部感应加热至一定温度，并保温后冷却，同时去除车轴管两端焊缝的应力，提高生产效率。
固定支架10上的固定顶针9、活动支架11上的活动顶针2能够绕轴心旋转；固定支架10、活动支架11尾部连接有电机1，电机1为固定顶针9、活动顶针2提供旋转动力；通过电机1驱动固定顶针9、活动顶针2带动车轴管绕轴心旋转，感应线圈5对旋转的车轴管焊缝部位加热升温。
感应线圈的内径比车轴焊缝外径大6mm～60mm，感应线圈弧长为100mm～500mm，加热频率为500HZ～10000HZ，加热速度为0～200℃/S，加热温度<1500℃；所述感应线圈的悬挂夹具沿车轴管轴向水平移动范围为0～600mm，感应线圈的悬挂夹具沿竖直方向的移动范围为-200mm～+200mm；调节机构采用软管结构，软管长度为200mm～600mm，调节范围大，调节操作方便。
本发明的车轴类管材件焊缝去应力装置，通过滑板沿导轨滑动带动顶针顶紧夹持车轴管，通过感应线圈对车轴管焊缝位置进行局部感应加热至一定温度，并保温后冷却，能够精准去除车轴类管材件的焊缝应力，提高焊缝质量，降低制造成本，提高生产效率。
根据车轴类管材件焊缝形态的基本对称特性，利用固定支架上的固定顶针先顶住车轴管一端，活动支架通过底部的滑板沿导轨移动调整活动顶针夹住车轴管另一端；再开启气缸驱动悬挂夹具、调节机构调整感应线圈的水平位置和竖直位置，使得感应线圈和车轴焊缝的配合满足既定要求；然后开启电机驱动固定顶针、活动顶针绕轴心同步旋转，利用感应线圈对车轴管两端的焊缝同时进行加热处理，至一定温度并保温后冷却，消除焊缝应力，提高焊缝质量，彻底消除焊接对车轴类管材件的质量影响。
采用气体保护焊将目前市场上的主流挂车轴（材质SAE1527）和制动支架（材质25#）按焊接工艺参数完成焊接后，启动车轴类管材件焊缝的精准去应力装置的电机，将车轴的一端顶住固定支架上的固定顶针，活动支架再通过滑板沿导轨移动带动活动顶针顶住车轴的另一端，保持车轴整体处于平衡稳定状态；启动感应线圈与悬挂夹具的控制气缸.将感应线圈悬挂夹具向车轴中心移动至适当位置，保证焊缝的前后左右四个方向均在感应线圈的作业范围内；调整感应线圈范围调节机构和感应线圈，保证感应线圈的张开空间和扭转角度可以满足感应线圈与焊缝的接触要求。
车轴类管材件焊缝精准去应力装置的基本参数：顶针的旋转速度在0～500r/min.之间；感应线圈的内径一般比焊缝外径大6mm～60mm之间，弧长在100mm～500mm之间，加热频率在500HZ～10000HZ之间，加热速度在0～200℃/S之间（允许保温，时间不限），加热温度在1500℃以内；感应线圈悬挂夹具水平方向（即沿横梁向车轴管中心侧）的移动范围为0～600mm，感应线圈悬挂夹具竖直方向（即车轴管水平垂直侧）的移动范围为-200mm～+200mm（+和-表示不同的方向）；感应线圈范围调整夹具为软管制造，长度在200mm～600mm之间，可实现不限空间的自由扭转。
Claims (6)
1.一种车轴类管材件焊缝去应力装置，包括底座（8），底座（8）上通过安装支架安装有一对能够从两端顶紧夹持车轴的顶针（2、9），其特征在于：其中一端的安装支架为固定支架（10），另一端的安装支架为活动支架（11），底座（8）上位于活动支架（11）下方的位置设置有导轨（12），活动支架（11）底部连接有能够带动活动支架（11）沿导轨（12）滑动的滑板（7）；固定支架（10）上的固定顶针（9）、活动支架（11）上的活动顶针（2）能够绕轴心旋转；固定支架（10）、活动支架（11）尾部连接有电机（1），电机（1）为固定顶针（9）、活动顶针（2）提供旋转动力；
活动支架（11）上方连接有横梁，横梁上通过悬挂夹具（3）悬挂安装有感应线圈（5），悬挂夹具（3）能够沿横梁水平移动使得感应线圈（5）与车轴焊缝位置互相配合，感应线圈（5）内径大于车轴焊缝外径；悬挂夹具（3）与连接感应线圈（5）之间设置有能够调节感应线圈（5）张开空间和扭转角度的调节机构（4），悬挂夹具（3）后端连接有为悬挂夹具（3）、调节机构（4）提供动力的气缸（6），气缸（6）固定安装在横梁上方。
2.根据权利要求1所述车轴类管材件焊缝去应力装置，特征在于：所述固定支架（10）上也连接有横梁，横梁上通过悬挂夹具（3）悬挂安装有感应线圈（5），悬挂夹具（3）能够沿横梁水平移动使得感应线圈（5）与车轴焊缝位置互相配合，感应线圈（5）内径大于车轴焊缝外径；悬挂夹具（3）与连接感应线圈（5）之间设置有能够调节感应线圈（5）张开空间和扭转角度的调节机构（4），悬挂夹具（3）后端连接有为悬挂夹具(3)、调节机构（4）提供动力的气缸（6），气缸（6）固定安装在横梁上方。
3.根据权利要求1所述车轴类管材件焊缝去应力装置，特征在于：所述感应线圈（5）的内径比车轴焊缝外径大6mm～60mm，感应线圈（5）弧长为100mm～500mm，加热频率为500HZ～10000HZ，加热速度为0～200℃/S，加热温度<1500℃。
4.根据权利要求1所述车轴类管材件焊缝去应力装置，特征在于：所述感应线圈（5）的悬挂夹具（3）沿车轴管轴向水平移动范围为0～600mm，感应线圈（5）的悬挂夹具（3）沿竖直方向的移动范围为-200mm～+200mm。
5.根据权利要求1所述车轴类管材件焊缝去应力装置，特征在于：所述调节机构（4）为软管，软管长度为200mm～600mm。
6.根据权利要求1所述车轴类管材件焊缝去应力装置，特征在于：所述活动顶针（2）、固定顶针（9）前端为圆锥体。
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| CN108950173A (zh) * | 2018-08-10 | 2018-12-07 | 燕山大学 | 一种在线感应加热去除直缝焊管残余应力的装置及工艺 |
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| CN112159893A (zh) * | 2020-10-09 | 2021-01-01 | 福州经济技术开发区米达尔科技有限公司 | 一种利用温差拉伸法消除金属板焊缝应力的装置 |
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2017
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