[发明专利]一种挖掘机动臂矫形消应力系统及矫形消应力的方法

说明书

技术领域

本发明涉及热处理技术领域，特别涉及一种挖掘机动臂矫形消应力系统及矫形消应力的方法。

背景技术

挖掘机的动臂是一种典型的变截面、弓形箱体结构件，动臂的结构复杂、轮廓尺寸大，采用焊接的方法制造。

动臂是挖掘机施工装置中的关键支撑部件和主要的受力构件。动臂焊接质量的优劣和制造精度直接影响到挖掘机机械性能的可靠性、疲劳寿命以及整机性能的发挥。动臂上设有斗杆连接铰接孔、动臂油缸铰接孔、转台连接铰接孔以及斗杆油缸连接孔四组连接孔，其中，确定动臂中的斗杆连接铰接孔、动臂油缸铰接孔、转台连接铰接孔三组孔之间的位置精度要求最为重要，确定三者之间位置精度时，首先将动臂中相关部位在拼焊工装上定位之后进行点固，进而确定三者之间的位置精度。

但是，实际制造过程中，动臂的拼焊在专用工装上完成，拼焊完成后再在焊接变位机上完成全序焊接，动臂焊接之后的毛坯结构件中焊接变形和焊接应力同时存在，焊接变形会导致动臂中各结构之间位置精度产生误差，特别是动臂中的斗杆连接铰接孔、动臂油缸铰接孔、转台连接铰接孔三组孔之间的位置精度；而焊接应力的存在会导致动臂在后续的加工、装配或产品使用过程中逐渐产生变形，使动臂的结构失去精度甚至产生裂纹。

因此，动臂制造过程中，对动臂进行焊接后消应力处理以及进行矫形处理对动臂焊接之后进行消应力处理和矫形处理具有很实际的工程意义。

但是，传统的工艺中，对动臂焊接后的矫形处理和消应力处理均分开处理，难以同时较好地兼顾消应力和矫形作用，导致动臂焊接之后的处理工艺繁琐。

发明内容

本发明提供了一种挖掘机动臂矫形消应力系统及矫形消应力的方法，能够较好地同时对动臂进行焊接应力消除和矫形，简化动臂焊接后的处理流程。

为达到上述目的，本发明提供以下技术方案：

一种挖掘机动臂的矫形消应力系统，包括：

退火炉，所述退火炉具有炉膛；

工装平台，具有底板，所述底板的上表面具有隔热层，所述隔热层可与所述炉膛的炉壁配合形成以所述工装平台为底壁的密封炉腔；

限定所述动臂的动臂油缸铰接孔位置的第一定位销、限定所述动臂的斗杆连接铰接孔矫形之后位置的第二定位销、限定所述动臂的转台连接铰接孔矫形之后位置的第三定位销；所述第一定位销、第二定位销以及第三定位销固定于所述工装平台且沿竖直向上延伸，所述第二定位销和所述第三定位销的上端具有导向面；所述第一定位销、第二定位销和第三定位销均具有对矫形后的所述动臂底面进行支撑的止口平面；

所述密封炉腔退火加热时压在所述动臂上且重心作用于所述动臂的斗杆连接铰接孔的中心线上的第一压块；

所述密封炉腔退火加热时压在所述动臂上且重心作用于所述动臂的转台连接铰接孔的中心线上的第二压块；

对所述动臂前支座铸钢件开档处进行支撑的支撑件。

上述挖掘机动臂的矫形消应力系统中，工装平台上具有的第一定位销、第二定位销、第三定位销的位置按照满足动臂中的动臂油缸铰接孔、斗杆连接铰接孔、转台连接铰接孔的对位精度的位置分布，焊接变形的动臂安装在工装平台上时，动臂的动臂油缸铰接孔与第一定位销插接，动臂的斗杆连接铰接孔的内侧面与第二定位销上端的导向面一侧相抵，动臂的转台连接铰接孔的内侧面与第三定位销上端的导向面一侧相抵，且在动臂的斗杆连接铰接孔处的顶面上压载第一压块，在动臂的转台连接铰接孔处的顶面上第二压块；在工装平台的隔热层与退火炉的炉膛内壁形成的密封炉腔内进行退火加热时，动臂受热后塑性增加，动臂的斗杆连接铰接孔在动臂本身重力以及第一压块的重力作用下、经第二定位销的导向面导向后套设在第二定位销上，动臂的转台连接铰接孔在动臂本身重力以及第二压块的作用下、经第三定位销的导向面导向后套射在第三定位销上，动臂下移至动臂的底面与第一定位销、第二定位销以及第三定位销的止口平面紧密接触，实现对动臂的焊接变形的强行矫形；然后通过退火处理消除应力，最终使矫形后的动臂形状以及尺寸稳定。

因此，本发明提供的挖掘机动臂的矫形消应力系统能够较好地同时对动臂进行焊接应力消除和矫形，简化了动臂焊接之后的处理流程。

优选地，所述支撑件为对所述动臂前支座铸钢件开档处支撑时套设于所述第二定位销上的套筒。

优选地，所述第一压块和所述第二压块的重量为0.3～0.5吨。

优选地，所述第一定位销为圆柱形定位销，所述第二定位销和所述第三定位销为菱形定位销。

优选地，为便于将安装动臂之后的工装平台装载入退火炉内，上述矫形消应力系统还包括：