本實用新型屬于建筑施工技術領域,具體涉及一種針對大型鋼構件焊接時形成的焊接縫內殘存的焊接應力進行振動消除的裝置。
背景技術:
焊接作為鋼結構中的重要工藝,是一個牽涉電弧物理、傳熱、冶金和力學的復雜過程,直接關系到工程質量的好壞和結構的安全。由于高度集中的瞬時熱輸入,在焊接后將產生相當大的殘余應力(焊接殘余應力),與靜載荷應力相比,焊接殘余應力是發(fā)生在沒有外力情況下的內力。殘余應力將影響到腐蝕、開裂、疲勞強度等力學性能,同時也會對材料的物理性能產生巨大影響,對結構的強度造成較大的危害。
常規(guī)的消除焊接殘余應力的措施有:熱處理法;振動調整;錘擊處理法等。熱處理法現場使用時,加熱和保溫時間較長,不適用于工期要求緊的工程;振動調整是將振動設備固定在鋼構上一處,不能夠給焊縫一個均勻的振動;錘擊處理利用人工手動錘擊,消除應力的效率低。
技術實現要素:
發(fā)明目的: 本實用新型目的在于針對現有技術的不足,提供一種高效、可靠度高的用于大型鋼構件角焊縫的焊接應力消除裝置。
技術方案: 本實用新型所述的一種用于大型鋼構件角焊縫的焊接應力消除裝置,包括行走機構和振動機構,所述行走機構包括車體、車體上安裝的永磁性滾輪以及車體驅動裝置,所述車體由所述車體驅動裝置驅動,所述驅動裝置連接外部驅動電源;所述振動機構包括絕磁性導套、彈性部件和錘頭,所述錘頭內設有電磁繞組;所述絕磁性導套固定于所述車體上,彈性部件置于所述絕磁性導套內,且一端與絕磁性導套頂壁固定連接,另一端連接錘頭;所述錘頭內的電磁繞組通過導線與振動電源連接;錘頭受振動電源驅動均勻捶打鋼構件角焊縫,并由行走機構勻速帶動移位。
進一步地,為便于調節(jié)錘頭的打擊方向,提高工作效率,所述絕磁性材料導套還連接角度調節(jié)裝置,所述角度調節(jié)裝置置于所述車體內;通過角度調節(jié)裝置調節(jié)絕磁性導套方向。
進一步地,所述角度調節(jié)裝置包括角度調節(jié)電機、傳動軸、第一齒輪、螺桿、第二齒輪和連桿,所述第一齒輪通過傳動軸與角度調節(jié)電機連接,驅動第一齒輪轉動;所述第一齒輪與所述螺桿嚙合,由第一齒輪帶動所述螺桿上下運動、所述螺桿的另一側與第二齒輪嚙合,由螺桿帶動所述第二齒輪轉動,所述連桿的一端固定在所述第二齒輪上,另一端與所述絕磁性材料導套連接,所述第二齒輪轉動帶動所述連桿擺動,所述連桿帶動所述絕磁性材料導套進行角度調整。
進一步地,所述彈性部件為強力彈簧,為避免彈簧彈力損失,所述絕磁性導套內設置彈簧導向筒,所述強力彈簧的一端與彈簧導向筒頂壁固定連接,另一端連接絕緣擋板,所述錘頭固定于所述絕緣擋板的外側,所述絕緣擋板上預留穿置導線的穿線孔。
進一步地,所述永磁性滾輪為萬向滾輪。
進一步地,為便于整個施工過程中的控制,所述車體上設有操控車體驅動裝置以及控制振動電源頻率、電流大小的控制面板。
有益效果:本裝置結合行走機構和振動機構,采用電磁錘頭,在高頻電流作用下對鋼構件焊縫均勻捶打,利用永磁性行走滾輪,使得整個裝置穩(wěn)定的依附在在鋼構件上,并且實現帶動振動機構均勻移動,使得鋼構件的焊縫的每一處得到同等的捶打,此外,采用本裝置可以施工現場的具體需求對車體的運行速度,振動電源的頻率、電流大小等進行便捷的調整,達到較好的消除應力的效果,有效避免了人工錘擊消除應力的不均勻問題以及熱處理法消除應力的耗時較長的問題。
附圖說明
圖1為本實用新型的整體結構示意圖;
圖2為本實用新型中振動機構的結構示意圖;
圖3為本實用新型中角度調整裝置示意圖;
其中:1、行走機構,11、車體,12、永磁性萬象滾輪,13、驅動電源,2、振動機構,21、絕磁性導套,22、強力彈簧,23、錘頭,24、彈簧導向筒,25、絕緣擋板,26、導線,27、電磁繞組,28、振動電源,29、控制面板,3、鋼構件,4、角焊縫 ,5、角度調節(jié)裝置,51、角度調節(jié)電機,52、傳動軸,53、第一齒輪,54、螺桿,55、第二齒輪,56、連桿。
具體實施方式
下面通過附圖對本實用新型技術方案進行詳細說明,但是本實用新型的保護范圍不局限于所述實施例。
實施例:如圖1~2所示,一種用于大型鋼構件角焊縫的焊接應力消除裝置,包括行走機構1和振動機構2,所述行走機構包括車體11、車體上安裝的四個永磁性萬象滾輪12以及車體驅動裝置,車體1由車體驅動裝置驅動,驅動裝置連接外部驅動電源13;振動機構2包括絕磁性導套21、強力彈簧22和錘頭23,絕磁性導套21內設置彈簧導向筒24,強力彈簧22的一端與彈簧導向筒24頂壁固定連接,另一端連接絕緣擋板25,錘頭22固定于絕緣擋板25的外側,絕緣擋板25上預留穿置導線26的穿線孔,錘頭22內設有電磁繞組27,錘頭22內的電磁繞組27通過導線26與振動電源28連接;絕磁性材料導套21還連接角度調節(jié)裝置5,角度調節(jié)裝置置于車體內;通過角度調節(jié)裝置調節(jié)絕磁性導套21方向;如圖3所示,角度調節(jié)裝置包括角度調節(jié)電機51、傳動軸52、第一齒輪53、螺桿54、第二齒輪55和連桿56,第一齒輪53通過傳動軸52與角度調節(jié)電機51連接,驅動第一齒輪53轉動;第一齒輪53與螺桿54嚙合,由第一齒輪53帶動螺桿54上下運動、螺桿54的另一側與第二齒輪55嚙合,由螺桿54帶動第二齒輪55轉動,連桿56的一端固定在第二齒輪55上,另一端與絕磁性材料導套21連接,第二齒輪55轉動帶動連桿56擺動,連桿56帶動所述絕磁性材料導套21進行角度調整;錘頭22受振動電源28驅動在絕磁性導套內來回縮放,使錘頭均勻捶打鋼構件3的角焊縫4,振動機構2由行走機構1帶動勻速移位,使得鋼構件的每一處焊縫都得到同等的捶打,達到較好的消除應力的效果。
本裝置中,為便于整個施工過程中的控制,車體2上設有操控車體驅動裝置以及控制振動電源頻率、電流大小的控制面板29。
在使用時,首先將裝置整體通過永磁性萬象滾輪固定在待施工的大型鋼構件上待消除應力的焊縫附近,并且調整絕磁性導套至合適的方向,使錘頭對準角焊縫;然后接通驅動電源13,開啟裝置,行走機構在驅動裝置的作用下可沿焊縫運動,根據焊縫的曲直調節(jié)萬向輪的轉向;接通振動電源28,電磁繞組通電,產生磁場,錘頭在磁場的沿絕磁性導套運動,錘擊在角焊縫上;行走機構聯合振動機構,使得鋼構件上的焊縫均得到均勻的捶打,在整個作業(yè)過程中可根據具體的情況通過控制面板調節(jié)車行速度、振動電源的頻率、電流大小從而控制錘擊前進的速度、錘擊的頻率和錘擊力度,沿著焊縫方向給角焊縫提供一個均勻、穩(wěn)定、持續(xù)的錘擊力,可以有效的減少焊接殘余應力,提高消除應力的效率。作業(yè)結束后,斷開振動電源,強力彈簧將錘頭拉回。
如上所述,盡管參照特定的優(yōu)選實施例已經表示和表述了本實用新型,但其不得解釋為對本實用新型自身的限制。在不脫離所附權利要求定義的本實用新型的精神和范圍前提下,可對其在形式上和細節(jié)上作出各種變化。