[实用新型]冲击压痕法测量残余应力压痕制造装置

说明书

本实用新型涉及残余应力测量技术，具体地说是一种冲击压痕法测量残余应力压痕制造装置。

目前测量残余应力的方法主要有3种：全释放法、X射线法、盲孔法。可分为两类，其中：X射线法属于物性法范畴，是利用材料在应力作用下物性(晶格常数)发生变化的原理测定残余应力，这类方法的优点是在测定过程中不损坏被测工件，属无损残余应力检测；缺点是对材料特性和样品的表面状态依赖性很大，因而在实际检测中较难把握，精度也难以保证，因而在焊接结构使用现场使用较少(X射线设备的便携性不够，对焊接结构测量误差偏大)。全释放法和盲孔法属于应力释放法范畴，全释放法是一种破坏性的方法，靠应力的全部释放获得很高的测量精度；盲孔法是利用钻一小盲孔使构件中的残余应力释放，由于采用应变片作为测量敏感元件，因此具有较高的测量精度，且设备也便于携带，但却在一定程度上损伤被测件。压痕法测残余应力是一种全新的应力测量技术，它的测量原理是利用附加应力场与原始应力场叠加后的输出应变的变化规律测残余应力。这种测量方法的优点在于：1.简便、易用；2.精度较高；3.无损，只留下φ1.3mm，深0.3mm左右的凹坑。特别适合于现场测量。但是要正确进行测量，冲击压痕制造装置是该测量方法中的关键之一。一般，冲击压痕法测量残余应力装置有以下几个部分构成：应变片、应变仪、压痕制造装置、压痕对中测量装置以及底座等组成。压痕制造装置的技术要求是：1.由于压痕位置的偏移，将会影响应力的测量精度，因此必须保证压痕定位准确，要求压痕偏离中心的距离不大于0.02mm；2.因为重复击打可以影响应力测量精度，所以同一压痕不能进行两次以上(含两次)重复击打，即每一点只能进行一次击打；3.针对不同测量对象，要求压痕尺寸能进行相应的调整，因此要求冲击力可调，打击高度可调。在现有技术中，制造压痕是靠手工用锤击打压头制造，压痕制造的质量受人为因素影响很大，从而导致残余应力的测量出现人为误差。

本实用新型的目的是提供一种结构简单、定位准确的冲击压痕法测量残余应力压痕制造装置。

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案是：安装在底座上的导筒里，与底座之间紧密配合，滑动安装，由作为动力部分的打击锤、作为制造压痕机构的冲击头、击发机构和套筒组成，其中：所述击发机构安装在套筒一端，冲击头安装在套筒的另一端，打击锤通过击发机构安装在套筒内，于击发机构和冲击头之间，打击锤前部与冲击头后部为击打式接触连接结构；具体为：

打击锤由锤头、锤杆、动力弹簧组成，所述锤杆插装于击发机构所设的中孔里，其外壁与击发机构的中孔内壁滑动配合，动力弹簧安装在锤头与击发机构之间，于锤杆上；

冲击头由塞堵、外套、防反弹弹簧、冲击杆、卡箍、缓冲垫组成，所述外套为筒状结构，一端具有柱状缩口，另一端与凸形塞堵螺纹安装；冲击杆前部为锥形，穿插安装于外套缩口里，并探露于套筒外表面，锥形尖端镶嵌一钢珠，其后端从塞堵上所设孔中穿出，于锤头前方，冲击杆与塞堵上所设的孔壁紧密配合，冲击杆上设一卡箍，防反弹弹簧安装在卡箍与套筒缩口端之间，于冲击杆上，在卡箍与塞堵之间设有缓冲垫；

在击发机构由扳机、调节弹簧、击发座、连接框架、安全盖组成，其中：与套筒螺纹连接的击发座为帽状，顶部表面上设有大小两个凸台A、B于一条水平中心线上，安全盖与击发座侧表面螺纹连接；连接框架一侧边框上带有卡舌与相邻的边框通过销轴活动连接，所述卡舌插装于击发座上的大凸台侧孔里，与锤杆接触连接，连接框架折扣在大凸台四周，相对于设有卡舌的另一边框上设一螺纹孔，扳机连同其上套装的调节弹簧一起插入击发座另一小凸台的侧孔，至连接框架上所设螺纹孔里；

套筒靠近冲击头端安装两组微调螺钉；

在锤杆上安设一在起动冲击头时起定位导向锁紧作用的轴向导向沟槽；在导向沟槽里设有卡扳机用卡舌孔；所述每组微调螺钉个数为3～4个；所述冲击头的外套外壁与套筒上微调螺钉相应位置处设有周向沟槽。

本实用新型具有如下优点：

1.本实用新型与现有技术中用锤击或打击头制造压痕相比，压痕制造质量明显提高，表现在压痕尺寸稳定，大小可调，压痕边缘清晰，定位准确，偏移误差小于0.02mm，能基本消除人为误差。

2.本实用新型集定位、打击、调节于一身，具有结构小巧、简单、易操作的特点，应用于化工、水电等行业重要结构的应力测量能满足现场使用要求。

图1为本实用新型结构示意图。

图2为图1中打击锤结构示意图。

图3为图1中打击头结构示意图。

图4为图1中击发机构立体外形放大图。