一種挖掘機(jī)動(dòng)臂矯形消應(yīng)力系統(tǒng)及矯形消應(yīng)力的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及熱處理【技術(shù)領(lǐng)域】，公開一種挖掘機(jī)動(dòng)臂矯形消應(yīng)力系統(tǒng)及矯形消應(yīng)力的方法，其中矯形消應(yīng)力系統(tǒng)包括：退火爐；工裝平臺(tái)，工作平臺(tái)的隔熱層可與退火爐爐膛的爐壁配合形成密封爐腔；限定動(dòng)臂的動(dòng)臂油缸鉸接孔位置的第一定位銷、限定動(dòng)臂的斗桿連接鉸接孔矯形之后位置的第二定位銷、限定動(dòng)臂的轉(zhuǎn)臺(tái)連接鉸接孔矯形之后位置的第三定位銷；重心作用于動(dòng)臂的斗桿連接鉸接孔的中心線上的第一壓塊；重心作用于動(dòng)臂的轉(zhuǎn)臺(tái)連接鉸接孔的中心線上的第二壓塊；對(duì)動(dòng)臂前支座鑄鋼件開檔處進(jìn)行支撐的支撐件。上述挖掘機(jī)動(dòng)臂的矯形消應(yīng)力系統(tǒng)和方法能夠較好地同時(shí)對(duì)動(dòng)臂進(jìn)行焊接應(yīng)力消除和矯形，簡(jiǎn)化了動(dòng)臂焊接之后的處理流程。
【專利說明】一種挖掘機(jī)動(dòng)臂矯形消應(yīng)力系統(tǒng)及矯形消應(yīng)力的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及熱處理【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種挖掘機(jī)動(dòng)臂矯形消應(yīng)力系統(tǒng)及矯形消應(yīng)力的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]挖掘機(jī)的動(dòng)臂是一種典型的變截面、弓形箱體結(jié)構(gòu)件，動(dòng)臂的結(jié)構(gòu)復(fù)雜、輪廓尺寸大，采用焊接的方法制造。
[0003]動(dòng)臂是挖掘機(jī)施工裝置中的關(guān)鍵支撐部件和主要的受力構(gòu)件。動(dòng)臂焊接質(zhì)量的優(yōu)劣和制造精度直接影響到挖掘機(jī)機(jī)械性能的可靠性、疲勞壽命以及整機(jī)性能的發(fā)揮。動(dòng)臂上設(shè)有斗桿連接鉸接孔、動(dòng)臂油缸鉸接孔、轉(zhuǎn)臺(tái)連接鉸接孔以及斗桿油缸連接孔四組連接孔，其中，確定動(dòng)臂中的斗桿連接鉸接孔、動(dòng)臂油缸鉸接孔、轉(zhuǎn)臺(tái)連接鉸接孔三組孔之間的位置精度要求最為重要，確定三者之間位置精度時(shí)，首先將動(dòng)臂中相關(guān)部位在拼焊工裝上定位之后進(jìn)行點(diǎn)固，進(jìn)而確定三者之間的位置精度。
[0004]但是，實(shí)際制造過程中，動(dòng)臂的拼焊在專用工裝上完成，拼焊完成后再在焊接變位機(jī)上完成全序焊接，動(dòng)臂焊接之后的毛坯結(jié)構(gòu)件中焊接變形和焊接應(yīng)力同時(shí)存在，焊接變形會(huì)導(dǎo)致動(dòng)臂中各結(jié)構(gòu)之 間位置精度產(chǎn)生誤差，特別是動(dòng)臂中的斗桿連接鉸接孔、動(dòng)臂油缸鉸接孔、轉(zhuǎn)臺(tái)連接鉸接孔三組孔之間的位置精度；而焊接應(yīng)力的存在會(huì)導(dǎo)致動(dòng)臂在后續(xù)的加工、裝配或產(chǎn)品使用過程中逐漸產(chǎn)生變形，使動(dòng)臂的結(jié)構(gòu)失去精度甚至產(chǎn)生裂紋。
[0005]因此，動(dòng)臂制造過程中，對(duì)動(dòng)臂進(jìn)行焊接后消應(yīng)力處理以及進(jìn)行矯形處理對(duì)動(dòng)臂焊接之后進(jìn)行消應(yīng)力處理和矯形處理具有很實(shí)際的工程意義。
[0006]但是，傳統(tǒng)的工藝中，對(duì)動(dòng)臂焊接后的矯形處理和消應(yīng)力處理均分開處理，難以同時(shí)較好地兼顧消應(yīng)力和矯形作用，導(dǎo)致動(dòng)臂焊接之后的處理工藝繁瑣。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0007]本發(fā)明提供了一種挖掘機(jī)動(dòng)臂矯形消應(yīng)力系統(tǒng)及矯形消應(yīng)力的方法，能夠較好地同時(shí)對(duì)動(dòng)臂進(jìn)行焊接應(yīng)力消除和矯形，簡(jiǎn)化動(dòng)臂焊接后的處理流程。
[0008]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供以下技術(shù)方案:
[0009]一種挖掘機(jī)動(dòng)臂的矯形消應(yīng)力系統(tǒng)，包括:
[0010]退火爐，所述退火爐具有爐膛；
[0011 ] 工裝平臺(tái)，具有底板，所述底板的上表面具有隔熱層，所述隔熱層可與所述爐膛的爐壁配合形成以所述工裝平臺(tái)為底壁的密封爐腔；
[0012]限定所述動(dòng)臂的動(dòng)臂油缸鉸接孔位置的第一定位銷、限定所述動(dòng)臂的斗桿連接鉸接孔矯形之后位置的第二定位銷、限定所述動(dòng)臂的轉(zhuǎn)臺(tái)連接鉸接孔矯形之后位置的第三定位銷；所述第一定位銷、第二定位銷以及第三定位銷固定于所述工裝平臺(tái)且沿豎直向上延伸，所述第二定位銷和所述第三定位銷的上端具有導(dǎo)向面；所述第一定位銷、第二定位銷和第三定位銷均具有對(duì)矯形后的所述動(dòng)臂底面進(jìn)行支撐的止口平面；[0013]所述密封爐腔退火加熱時(shí)壓在所述動(dòng)臂上且重心作用于所述動(dòng)臂的斗桿連接鉸接孔的中心線上的第一壓塊；
[0014]所述密封爐腔退火加熱時(shí)壓在所述動(dòng)臂上且重心作用于所述動(dòng)臂的轉(zhuǎn)臺(tái)連接鉸接孔的中心線上的第二壓塊；
[0015]對(duì)所述動(dòng)臂前支座鑄鋼件開檔處進(jìn)行支撐的支撐件。
[0016]上述挖掘機(jī)動(dòng)臂的矯形消應(yīng)力系統(tǒng)中，工裝平臺(tái)上具有的第一定位銷、第二定位銷、第三定位銷的位置按照滿足動(dòng)臂中的動(dòng)臂油缸鉸接孔、斗桿連接鉸接孔、轉(zhuǎn)臺(tái)連接鉸接孔的對(duì)位精度的位置分布，焊接變形的動(dòng)臂安裝在工裝平臺(tái)上時(shí)，動(dòng)臂的動(dòng)臂油缸鉸接孔與第一定位銷插接，動(dòng)臂的斗桿連接鉸接孔的內(nèi)側(cè)面與第二定位銷上端的導(dǎo)向面一側(cè)相抵，動(dòng)臂的轉(zhuǎn)臺(tái)連接鉸接孔的內(nèi)側(cè)面與第三定位銷上端的導(dǎo)向面一側(cè)相抵，且在動(dòng)臂的斗桿連接鉸接孔處的頂面上壓載第一壓塊，在動(dòng)臂的轉(zhuǎn)臺(tái)連接鉸接孔處的頂面上第二壓塊；在工裝平臺(tái)的隔熱層與退火爐的爐膛內(nèi)壁形成的密封爐腔內(nèi)進(jìn)行退火加熱時(shí)，動(dòng)臂受熱后塑性增加，動(dòng)臂的斗桿連接鉸接孔在動(dòng)臂本身重力以及第一壓塊的重力作用下、經(jīng)第二定位銷的導(dǎo)向面導(dǎo)向后套設(shè)在第二定位銷上，動(dòng)臂的轉(zhuǎn)臺(tái)連接鉸接孔在動(dòng)臂本身重力以及第二壓塊的作用下、經(jīng)第三定位銷的導(dǎo)向面導(dǎo)向后套射在第三定位銷上，動(dòng)臂下移至動(dòng)臂的底面與第一定位銷、第二定位銷以及第三定位銷的止口平面緊密接觸，實(shí)現(xiàn)對(duì)動(dòng)臂的焊接變形的強(qiáng)行矯形；然后通過退火處理消除應(yīng)力，最終使矯形后的動(dòng)臂形狀以及尺寸穩(wěn)定。
[0017]因此，本發(fā)明提供的挖掘機(jī)動(dòng)臂的矯形消應(yīng)力系統(tǒng)能夠較好地同時(shí)對(duì)動(dòng)臂進(jìn)行焊接應(yīng)力消除和矯形，簡(jiǎn)化了動(dòng)臂焊接之后的處理流程。
[0018]優(yōu)選地，所述支撐件為對(duì)所述動(dòng)臂前支座鑄鋼件開檔處支撐時(shí)套設(shè)于所述第二定位銷上的套筒。
[0019]優(yōu)選地，所述第一壓塊和所述第二壓塊的重量為0.3~0.5噸。
[0020]優(yōu)選地，所述第一定位銷為圓柱形定位銷，所述第二定位銷和所述第三定位銷為菱形定位銷。
[0021]優(yōu)選地，為便于將安裝動(dòng)臂之后的工裝平臺(tái)裝載入退火爐內(nèi)，上述矯形消應(yīng)力系統(tǒng)還包括:
[0022]安裝于所述工裝平臺(tái)且位于所述底板背離所述隔熱層一側(cè)的多個(gè)滾輪；
[0023]位于所述退火爐的爐膛底部、所述工裝平臺(tái)被推入所述爐膛內(nèi)時(shí)將所述工裝平臺(tái)頂升至所述隔熱層與所述爐膛內(nèi)壁密封配合的頂升機(jī)構(gòu)。
[0024]優(yōu)選地，為保證第一定位銷、第二定位銷、第三定位銷在退火加熱過程中的剛度，上述矯形消應(yīng)力系統(tǒng)還包括:水冷系統(tǒng)，所述第一定位銷、第二定位銷、第三定位銷內(nèi)具有進(jìn)水口與所述水冷系統(tǒng)的進(jìn)水管路連通、出水口與所述水冷管路的出水管路連通的水冷通路。
[0025]本發(fā)明還提供了一種采用上述技術(shù)方案中提到的任一種矯形消應(yīng)力系統(tǒng)對(duì)挖掘機(jī)動(dòng)臂進(jìn)行矯形消應(yīng)力的方法，包括:
[0026]將完成全焊順序后的動(dòng)臂平臥放置在工裝平臺(tái)上，且使動(dòng)臂的動(dòng)臂油缸鉸接孔與第一定位銷插接以限定動(dòng)臂油缸鉸接孔的位置，使動(dòng)臂的斗桿連接鉸接孔的內(nèi)側(cè)面與第二定位銷上端的導(dǎo)向面一側(cè)相抵，動(dòng)臂的轉(zhuǎn)臺(tái)連接鉸接孔的內(nèi)側(cè)面與第三定位銷上端的導(dǎo)向面一側(cè)相抵；[0027]在動(dòng)臂的前支座鑄鋼件的開檔處放置支撐件；
[0028]在動(dòng)臂的斗桿連接鉸接孔處的頂面放置第一壓塊，在動(dòng)臂的轉(zhuǎn)臺(tái)連接鉸接孔處的頂面放置第二壓塊；
[0029]將工裝平臺(tái)以及動(dòng)臂運(yùn)載入退火爐的爐膛內(nèi)，并使工裝平臺(tái)的隔熱層與爐壁配合形成密封爐腔；
[0030]對(duì)動(dòng)臂進(jìn)行退火加熱處理，使受熱后的動(dòng)臂的斗桿連接鉸接孔在動(dòng)臂本身重力以及第一壓塊的重力作用下、經(jīng)第二定位銷的導(dǎo)向面導(dǎo)向后套設(shè)在第二定位銷上，動(dòng)臂的轉(zhuǎn)臺(tái)連接鉸接孔在動(dòng)臂本身重力以及第二壓塊的作用下、經(jīng)第三定位銷的導(dǎo)向面導(dǎo)向后套射在第三定位銷上，且動(dòng)臂的底面與第一定位銷、第二定位銷以及第三定位銷的止口平面緊密接觸。
[0031]使用上述方法對(duì)挖掘機(jī)的動(dòng)臂進(jìn)行矯形消應(yīng)力，能夠較好地同時(shí)對(duì)動(dòng)臂進(jìn)行焊接應(yīng)力消除和矯形，工藝流程簡(jiǎn)單。
[0032]優(yōu)選地，所述對(duì)動(dòng)臂進(jìn)行退火加熱處理，具體包括:
[0033]將動(dòng)臂在密封爐腔內(nèi)溫度為第一設(shè)定溫度時(shí)裝爐，以小于等于220°C /h的升溫速度加熱至500~550°C，保溫45~70min ；
[0034]調(diào)整密封爐腔內(nèi)的溫度場(chǎng)，使退火中部溫度升高至580~650°C，保溫20~40min ；
[0035]將密封爐腔內(nèi)的溫度冷卻至510~545°C，保溫45~70min ；
[0036]然后將動(dòng)臂隨密封爐腔內(nèi)溫度冷卻至第二設(shè)定溫度時(shí)出爐空冷。
[0037]優(yōu)選地，所述第一設(shè)定溫度小于等于280°C，所述第二設(shè)定溫度小于等于280°C。
[0038]優(yōu)選地，所述將完成全焊順序后的動(dòng)臂平臥放置在工裝平臺(tái)上之前，還包括:
[0039]按需求調(diào)整第一定位銷、第二定位銷以及第三定位銷之間的位置。
[0040]優(yōu)選地，所述對(duì)動(dòng)臂進(jìn)行退火加熱處理之后，還包括:
[0041 ] 對(duì)動(dòng)臂焊件進(jìn)行檢查，查看零件外觀、是否有裂紋和過熱，過燒現(xiàn)象。
[0042]優(yōu)選地，所述矯形消應(yīng)力系統(tǒng)包括水冷系統(tǒng)時(shí)，所述將工裝平臺(tái)以及動(dòng)臂運(yùn)載入退火爐的爐膛內(nèi)，并使工裝平臺(tái)的隔熱層與爐壁配合形成密封爐腔，與對(duì)動(dòng)臂進(jìn)行退火加熱處理之間還包括:
[0043]啟動(dòng)水冷系統(tǒng)，向第一定位銷、第二定位銷以及第三定位銷的水冷通路中通入冷卻水。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0044]圖1為本發(fā)明提供的挖掘機(jī)動(dòng)臂的矯形消應(yīng)力系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0045]圖2為本發(fā)明提供的矯形消應(yīng)力系統(tǒng)的工裝平臺(tái)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0046]圖3a為將矯形前的動(dòng)臂裝配到工裝平臺(tái)上時(shí)的狀態(tài)示意圖；
[0047]圖3b為圖3a的俯視圖；
[0048]圖4為本發(fā)明提供的矯形消應(yīng)力系統(tǒng)中工裝平臺(tái)的水冷系統(tǒng)示意圖；
[0049]圖5為圖4所示工裝平臺(tái)中第二定位銷的一種剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0050]圖6為圖4所示工裝平臺(tái)中第一定位銷的一種剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0051]圖7為本發(fā)明提供的挖掘 機(jī)動(dòng)臂的矯形消應(yīng)力方法的流程示意圖?！揪唧w實(shí)施方式】
[0052]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0053]請(qǐng)參考圖1、圖2、圖3a及圖3b，其中，圖1為本發(fā)明提供的挖掘機(jī)動(dòng)臂的矯形消應(yīng)力系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明提供的矯形消應(yīng)力系統(tǒng)的工裝平臺(tái)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3a為將矯形前的動(dòng)臂裝配到工裝平臺(tái)上時(shí)的狀態(tài)示意圖；圖3b為圖3a的俯視圖。
[0054]挖掘機(jī)的動(dòng)臂3具有的動(dòng)臂油缸鉸接孔32、斗桿連接鉸接孔31以及轉(zhuǎn)臺(tái)連接鉸接孔33的位直關(guān)系如圖3a和圖3b所不。
[0055]本實(shí)施例提供一種挖掘機(jī)動(dòng)臂的矯形消應(yīng)力系統(tǒng)，包括:
[0056]退火爐，退火爐具有爐膛2 ；[0057]工裝平臺(tái)I，具有底板12，底板12的上表面具有隔熱層11，隔熱層11可與爐膛2的爐壁配合形成以工裝平臺(tái)為底壁的密封爐腔，如圖1所示；
[0058]限定動(dòng)臂3的動(dòng)臂油缸鉸接孔32位置的第一定位銷15、限定動(dòng)臂3的斗桿連接鉸接孔31矯形之后位置的第二定位銷14、限定動(dòng)臂3的轉(zhuǎn)臺(tái)連接鉸接孔33矯形之后位置的第三定位銷16 ;第一定位銷15、第二定位銷14以及第三定位銷16固定于工裝平臺(tái)I且沿豎直向上延伸，第二定位銷14和第三定位銷16的上端具有導(dǎo)向面，如圖2中所示，第二定位銷14具有導(dǎo)向面142，第三定位銷16具有導(dǎo)向面162，當(dāng)然，為了便于第一定位銷15與動(dòng)臂3的動(dòng)臂油缸鉸接孔32的插接，第一定位銷15也可以設(shè)有導(dǎo)向面152 ;第一定位銷15、第二定位銷14和第三定位銷16均具有對(duì)矯形后的動(dòng)臂3的底面進(jìn)行支撐的止口平面，如圖2和圖3a所示，第一定位銷15具有止口平面151，第二定位銷14具有止口平面141，第三定位銷16具有止口平面161 ；
[0059]密封爐腔退火加熱時(shí)壓在動(dòng)臂3上且重心作用于動(dòng)臂3的斗桿連接鉸接孔31的中心線上的第一壓塊51 ；
[0060]密封爐腔退火加熱時(shí)壓在動(dòng)臂3上且重心作用于動(dòng)臂3的轉(zhuǎn)臺(tái)連接鉸接孔33的中心線上的第二壓塊52;
[0061]對(duì)動(dòng)臂6前支座鑄鋼件開檔處進(jìn)行支撐的支撐件4。
[0062]上述挖掘機(jī)動(dòng)臂的矯形消應(yīng)力系統(tǒng)中，工裝平臺(tái)I上具有的第一定位銷15、第二定位銷14、第三定位銷16的位置按照滿足動(dòng)臂2中的動(dòng)臂油缸鉸接孔32、斗桿連接鉸接孔31、轉(zhuǎn)臺(tái)連接鉸接孔33的對(duì)位精度的位置分布；如圖1、圖2和圖3a所示，焊接變形的動(dòng)臂3安裝在工裝平臺(tái)I上時(shí)，動(dòng)臂3的動(dòng)臂油缸鉸接孔32與第一定位銷15插接，動(dòng)臂3的斗桿連接鉸接孔31的內(nèi)側(cè)面與第二定位銷14上端的導(dǎo)向面142 —側(cè)相抵，動(dòng)臂3的轉(zhuǎn)臺(tái)連接鉸接孔33的內(nèi)側(cè)面與第三定位銷16上端的導(dǎo)向面162 —側(cè)相抵，且在動(dòng)臂3的斗桿連接鉸接孔31處的頂面上壓載第一壓塊51，在動(dòng)臂3的轉(zhuǎn)臺(tái)連接鉸接孔33處的頂面上第二壓塊52 ;如圖1所示，在工裝平臺(tái)I的隔熱層11與退火爐的爐膛2內(nèi)壁形成的密封爐腔內(nèi)進(jìn)行退火加熱時(shí)，動(dòng)臂3受熱后塑性增加，動(dòng)臂3的斗桿連接鉸接孔31在動(dòng)臂本身重力以及第一壓塊51的重力作用下、經(jīng)第二定位銷14的導(dǎo)向面142導(dǎo)向后套設(shè)在第二定位銷14上，動(dòng)臂3的轉(zhuǎn)臺(tái)連接鉸接孔33在動(dòng)臂3本身重力以及第二壓塊52的作用下、經(jīng)第三定位銷16的導(dǎo)向面162導(dǎo)向后套射在第三定位銷16上，動(dòng)臂3下移至動(dòng)臂3的底面與第一定位銷15的止口平面151、第二定位銷14的止口平面141以及第三定位銷16的止口平面161緊密接觸，如圖1中虛線所示，實(shí)現(xiàn)對(duì)動(dòng)臂3的焊接變形的強(qiáng)行矯形；然后通過退火處理消除應(yīng)力,最終使矯形后的動(dòng)臂3形狀以及尺寸穩(wěn)定。
[0063]因此，本發(fā)明提供的挖掘機(jī)動(dòng)臂的矯形消應(yīng)力系統(tǒng)能夠較好地同時(shí)對(duì)動(dòng)臂進(jìn)行焊接應(yīng)力消除和矯形，簡(jiǎn)化了動(dòng)臂焊接之后的處理流程。
[0064]—種優(yōu)選實(shí)施方式中，支撐件4為套筒，支撐件4對(duì)動(dòng)臂3的前支座鑄鋼件開檔處進(jìn)行支撐時(shí)套設(shè)于第二定位銷14上。能夠提高支撐件4對(duì)動(dòng)臂的前支座鑄鋼件開檔處支撐時(shí)的穩(wěn)定性。
[0065]具體地，上述實(shí)施方式中的第一壓塊51和第二壓塊52的重量為0.3~0.5噸。更具體地，上述第一壓塊51和第二壓塊52的重量相同。
[0066]上述各實(shí)施方式中提到的第一定位銷15優(yōu)選為圓柱形定位銷，第二定位銷14和第三定位銷16優(yōu)選為菱形定位銷。當(dāng)然，第二定位銷14和第三定位銷16還可以為圓柱形定位銷。
[0067]如圖1和圖2所示，為便于將安裝動(dòng)臂3之后的工裝平臺(tái)I裝載入退火爐的爐膛2內(nèi)內(nèi)，上述矯形消應(yīng)力系統(tǒng)還包括:
[0068]安裝于工裝平臺(tái)I且位于底板12背離隔熱層11 一側(cè)的多個(gè)滾輪13 ；
[0069]位于退火爐的爐膛2底部、工裝平臺(tái)I被推入爐膛2內(nèi)時(shí)將工裝平臺(tái)I頂升至隔熱層11與爐膛I內(nèi)壁密封配合的頂升機(jī)構(gòu)。
[0070]當(dāng)然，還可以鋪設(shè)與滾輪13進(jìn)行導(dǎo)向的軌道，便于對(duì)工裝平臺(tái)I的推動(dòng)，同時(shí)便于實(shí)現(xiàn)對(duì)工裝平臺(tái)I裝爐的自動(dòng)控制。
[0071]請(qǐng)參考圖4，在上述各實(shí)施方式的基礎(chǔ)上，為保證在對(duì)動(dòng)臂3進(jìn)行矯形消應(yīng)力處理過程中第一定位銷15、第二定位銷14、第三定位銷16的剛度，上述矯形消應(yīng)力系統(tǒng)還包括:水冷系統(tǒng)，水冷系統(tǒng)包括進(jìn)水管路61和出水管路62,第一定位銷15、第二定位銷14、第三定位銷16內(nèi)具有進(jìn)水口與水冷系統(tǒng)的進(jìn)水管路61連通、出水口與水冷管路的出水管路62連通的水冷通路。通過水冷系統(tǒng)對(duì)第一定位銷15、第二定位銷14以及第三定位銷16進(jìn)行冷卻，可防止在退火過程中第一定位銷15、第二定位銷14以及第三定位銷16因溫度過高導(dǎo)致的剛度變低的情況，保證了第一定位銷15、第二定位銷14以及第三定位銷16對(duì)動(dòng)臂3的動(dòng)臂油缸鉸接孔32、斗桿連接鉸接孔31以及轉(zhuǎn)臺(tái)連接鉸接孔33之間矯形后的相對(duì)位置矯形的精確性。
[0072]具體地，第二定位銷14和第三定位銷16為菱形定位銷時(shí)，如圖5所示，第二定位銷14包括內(nèi)冷卻銷軸144和外軸套143，內(nèi)冷卻銷軸144的外周面具有溝道145，與外軸套143的內(nèi)壁配合形成水冷通路。第三定位銷16的結(jié)構(gòu)與第二定位銷14的結(jié)構(gòu)相同，這里不再贅述。
[0073]同理，如圖6所示，第一定位銷15也包括內(nèi)冷卻銷軸154和外軸套153，內(nèi)冷卻銷軸154的外周面具有溝道155，與外軸套153的內(nèi)壁配合形成水冷通路。 [0074]當(dāng)然，上述水冷系統(tǒng)還可以設(shè)置有水溫控制器，以實(shí)時(shí)控制進(jìn)水管路61中的水溫。[0075]請(qǐng)參考圖7，另一方面，本發(fā)明還提供了一種采用上述各實(shí)施方式中提供的任一種矯形消應(yīng)力系統(tǒng)對(duì)挖掘機(jī)動(dòng)臂進(jìn)行矯形消應(yīng)力的方法，包括:
[0076]步驟S701:將完成全焊順序后的動(dòng)臂平臥放置在工裝平臺(tái)上，且使動(dòng)臂的動(dòng)臂油缸鉸接孔與第一定位銷插接以限定動(dòng)臂油缸鉸接孔的位置，使動(dòng)臂的斗桿連接鉸接孔的內(nèi)側(cè)面與第二定位銷上端的導(dǎo)向面一側(cè)相抵，動(dòng)臂的轉(zhuǎn)臺(tái)連接鉸接孔的內(nèi)側(cè)面與第三定位銷上端的導(dǎo)向面一側(cè)相抵；
[0077]步驟S702:在動(dòng)臂的前支座鑄鋼件的開檔處放置支撐件；在動(dòng)臂的前支座鑄鋼件的開檔處防止支撐件進(jìn)行支撐，能夠保證動(dòng)臂在后續(xù)處理中在壓塊的壓力作用下不會(huì)發(fā)生新的變形；
[0078]步驟S703:在動(dòng)臂的斗桿連接鉸接孔處的頂面放置第一壓塊，在動(dòng)臂的轉(zhuǎn)臺(tái)連接鉸接孔處的頂面放置第二壓塊；
[0079]步驟S704:將工裝平臺(tái)以及動(dòng)臂運(yùn)載入退火爐的爐膛內(nèi)，并使工裝平臺(tái)的隔熱層與爐壁配合形成密封爐腔；
[0080]步驟S705:對(duì)動(dòng)臂進(jìn)行退火加熱處理，使受熱后的動(dòng)臂的斗桿連接鉸接孔在動(dòng)臂本身重力以及第一壓塊的重力作用下、經(jīng)第二定位銷的導(dǎo)向面導(dǎo)向后套設(shè)在第二定位銷上，動(dòng)臂的轉(zhuǎn)臺(tái)連接鉸接孔在動(dòng)臂本身重力以及第二壓塊的作用下、經(jīng)第三定位銷的導(dǎo)向面導(dǎo)向后套射在第三定位銷上，且動(dòng)臂的底面與第一定位銷、第二定位銷以及第三定位銷的止口平面緊密接觸。
[0081]使用上述方法對(duì)挖掘機(jī)的動(dòng)臂進(jìn)行矯形消應(yīng)力的原理與上述矯形消應(yīng)力系統(tǒng)的工作原理相同，能夠較好地同時(shí)對(duì)動(dòng)臂進(jìn)行焊接應(yīng)力消除和矯形，工藝流程簡(jiǎn)單，這里不再贅述。
[0082]一種優(yōu)選實(shí)施方式中，步驟S705中，對(duì)動(dòng)臂進(jìn)行退火加熱處理具體包括:
[0083]將動(dòng)臂在密封爐腔內(nèi)溫度為第一設(shè)定溫度時(shí)裝爐，以小于等于220°C /h的升溫速度加熱至500~550°C，保溫45~70min ；
[0084]調(diào)整密封爐腔內(nèi)的溫度場(chǎng)，使退火中部溫度升高至580~650°C，保溫20~40min ；
[0085]將密封爐腔內(nèi)的溫度冷卻至510~545°C，保溫45~70min ；
[0086]然后將動(dòng)臂隨密封爐腔內(nèi)溫度冷卻至第二設(shè)定溫度時(shí)出爐空冷。
[0087]優(yōu)選地，第一設(shè)定溫度小于等于280°C，第二設(shè)定溫度小于等于280°C。第一設(shè)定溫度和第二設(shè)定溫度還可以 為其他溫度，只要在操作人員能夠承受的范圍內(nèi)即可。
[0088]一種優(yōu)選實(shí)施方式中，上述步驟S701之前，還可以包括步驟:
[0089]按需求調(diào)整第一定位銷、第二定位銷以及第三定位銷之間的位置。
[0090]通過上述步驟調(diào)整第一定位銷、第二定位銷以及第三定位銷之間的位置，可以是上述矯形消應(yīng)力系統(tǒng)適用于不同規(guī)格的動(dòng)臂，提高了上述矯形消應(yīng)力系統(tǒng)的適用性。
[0091]當(dāng)然，在上述步驟S705之后，還可以包括步驟:
[0092]對(duì)動(dòng)臂焊件進(jìn)行檢查，查看零件外觀、是否有裂紋和過熱，過燒現(xiàn)象。
[0093]對(duì)通過上述矯形消應(yīng)力系統(tǒng)及方法處理過的動(dòng)臂進(jìn)行上述步驟，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)動(dòng)臂經(jīng)矯形消應(yīng)力處理之后的矯形效果，若發(fā)現(xiàn)問題可以及時(shí)調(diào)整。
[0094]當(dāng)然，當(dāng)上述矯形消應(yīng)力系統(tǒng)包括水冷系統(tǒng)時(shí)，在上述步驟S704與步驟S705之間還包括:
[0095]啟動(dòng)水冷系統(tǒng)，向第一定位銷、第二定位銷以及第三定位銷的水冷通路中通入冷卻水。通過水冷系統(tǒng)對(duì)第一定位銷、第二定位銷以及第三定位銷進(jìn)行冷卻，可防止在后續(xù)退火過程中第一定位銷、第二定位銷以及第三定位銷因溫度過高導(dǎo)致的剛度變低的情況，保證了第一定位銷、第二定位銷以及第三定位銷對(duì)動(dòng)臂的動(dòng)臂油缸鉸接孔、斗桿連接鉸接孔以及轉(zhuǎn)臺(tái)連接鉸接孔之間矯形后的相對(duì)位置矯形的精確性。
[0096]顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明實(shí)施例進(jìn)行各種改動(dòng)和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包 含這些改動(dòng)和變型在內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種挖掘機(jī)動(dòng)臂的矯形消應(yīng)力系統(tǒng)，其特征在于，包括: 退火爐，所述退火爐具有爐膛； 工裝平臺(tái)，具有底板，所述底板的上表面具有隔熱層，所述隔熱層可與所述爐膛的爐壁配合形成以所述工裝平臺(tái)為底壁的密封爐腔； 限定所述動(dòng)臂的動(dòng)臂油缸鉸接孔位置的第一定位銷、限定所述動(dòng)臂的斗桿連接鉸接孔矯形之后位置的第二定位銷、限定所述動(dòng)臂的轉(zhuǎn)臺(tái)連接鉸接孔矯形之后位置的第三定位銷；所述第一定位銷、第二定位銷以及第三定位銷固定于所述工裝平臺(tái)且沿豎直向上延伸，所述第二定位銷和所述第三定位銷的上端具有導(dǎo)向面；所述第一定位銷、第二定位銷和第三定位銷均具有對(duì)矯形后的所述動(dòng)臂底面進(jìn)行支撐的止口平面； 所述密封爐腔退火加熱時(shí)壓在所述動(dòng)臂上且重心作用于所述動(dòng)臂的斗桿連接鉸接孔的中心線上的第一壓塊； 所述密封爐腔退火加熱時(shí)壓在所述動(dòng)臂上且重心作用于所述動(dòng)臂的轉(zhuǎn)臺(tái)連接鉸接孔的中心線上的第二壓塊； 對(duì)所述動(dòng)臂前支座鑄鋼件開檔處進(jìn)行支撐的支撐件。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的矯形消應(yīng)力系統(tǒng)，其特征在于，所述支撐件為對(duì)所述動(dòng)臂前支座鑄鋼件開檔處支撐時(shí)套設(shè)于所述第二定位銷上的套筒。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的矯形消應(yīng)力系統(tǒng)，其特征在于，所述第一壓塊和所述第二壓塊的重量為0.3~0.5 噸。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的矯形消應(yīng)力系統(tǒng)，其特征在于，所述第一定位銷為圓柱形定位銷，所述第二定位銷和所述第三定位銷為菱形定位銷。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的矯形消應(yīng)力系統(tǒng)，其特征在于，還包括: 安裝于所述工裝平臺(tái)且位于所述底板背離所述隔熱層一側(cè)的多個(gè)滾輪； 位于所述退火爐的爐膛底部、所述工裝平臺(tái)被推入所述爐膛內(nèi)時(shí)將所述工裝平臺(tái)頂升至所述隔熱層與所述爐膛內(nèi)壁密封配合的頂升機(jī)構(gòu)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1~5任一項(xiàng)所述的矯形消應(yīng)力系統(tǒng)，其特征在于，還包括:水冷系統(tǒng)，所述第一定位銷、第二定位銷、第三定位銷內(nèi)具有進(jìn)水口與所述水冷系統(tǒng)的進(jìn)水管路連通、出水口與所述水冷管路的出水管路連通的水冷通路。
7.一種采用權(quán)利要求1~6任一所述的矯形消應(yīng)力系統(tǒng)對(duì)挖掘機(jī)動(dòng)臂進(jìn)行矯形消應(yīng)力的方法，其特征在于，包括: 將完成全焊順序后的動(dòng)臂平臥放置在工裝平臺(tái)上，且使動(dòng)臂的動(dòng)臂油缸鉸接孔與第一定位銷插接以限定動(dòng)臂油缸鉸接孔的位置，使動(dòng)臂的斗桿連接鉸接孔的內(nèi)側(cè)面與第二定位銷上端的導(dǎo)向面一側(cè)相抵，動(dòng)臂的轉(zhuǎn)臺(tái)連接鉸接孔的內(nèi)側(cè)面與第三定位銷上端的導(dǎo)向面一側(cè)相抵； 在動(dòng)臂的前支座鑄鋼件的開檔處放置支撐件； 在動(dòng)臂的斗桿連接鉸接孔處的頂面放置第一壓塊，在動(dòng)臂的轉(zhuǎn)臺(tái)連接鉸接孔處的頂面放置第二壓塊； 將工裝平臺(tái)以及動(dòng)臂運(yùn)載入退火爐的爐膛內(nèi)，并使工裝平臺(tái)的隔熱層與爐壁配合形成密封爐腔； 對(duì)動(dòng)臂進(jìn)行退火加熱處理，使受熱后的動(dòng)臂的斗桿連接鉸接孔在動(dòng)臂本身重力以及第一壓塊的重力作用下、經(jīng)第二定位銷的導(dǎo)向面導(dǎo)向后套設(shè)在第二定位銷上，動(dòng)臂的轉(zhuǎn)臺(tái)連接鉸接孔在動(dòng)臂本身重力以及第二壓塊的作用下、經(jīng)第三定位銷的導(dǎo)向面導(dǎo)向后套射在第三定位銷上，且動(dòng)臂的底面與第一定位銷、第二定位銷以及第三定位銷的止口平面緊密接觸。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述對(duì)動(dòng)臂進(jìn)行退火加熱處理，具體包括: 將動(dòng)臂在密封爐腔內(nèi)溫度為第一設(shè)定溫度時(shí)裝爐，以小于等于220°C /h的升溫速度加熱至500~550°C，保溫45~70min ； 調(diào)整密封爐腔內(nèi)的溫度場(chǎng)，使退火中部溫度升高至580~650°C，保溫20~40min ； 將密封爐腔內(nèi)的溫度冷卻至510~545°C，保溫45~70min ； 然后將動(dòng)臂隨密封爐腔內(nèi)溫度冷卻至第二設(shè)定溫度時(shí)出爐空冷。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述第一設(shè)定溫度小于等于280°C，所述第二設(shè)定溫度小于等于280°C。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述將完成全焊順序后的動(dòng)臂平臥放置在工裝平臺(tái)上之前，還包括: 按需求調(diào)整第一定位銷、第二定位銷以及第三定位銷之間的位置。
11.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述對(duì)動(dòng)臂進(jìn)行退火加熱處理之后，還包括: 對(duì)動(dòng)臂焊件進(jìn)行檢查，查看零件外觀、是否有裂紋和過熱，過燒現(xiàn)象。
12.根據(jù)權(quán)利要求7~11任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述矯形消應(yīng)力系統(tǒng)包括水冷系統(tǒng)時(shí)，所述將工裝平臺(tái)以及動(dòng)臂運(yùn)載入退火爐的爐膛內(nèi)，并使工裝平臺(tái)的隔熱層與爐壁配合形成密封爐腔，與對(duì)動(dòng)臂進(jìn)行退火加熱處理之間還包括: 啟動(dòng)水冷系 統(tǒng)，向第一定位銷、第二定位銷以及第三定位銷的水冷通路中通入冷卻水。
【文檔編號(hào)】C21D1/30GK103627861SQ201310618936
【公開日】2014年3月12日 申請(qǐng)日期:2013年11月26日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月26日
【發(fā)明者】王發(fā)展, 安高靈, 劉太平, 鄭建校, 丁蒲剛, 付孝軍 申請(qǐng)人:中聯(lián)重科股份有限公司渭南分公司, 中聯(lián)重科股份有限公司