一种曲轴冲击强化装置的制作方法

专利2023-07-16  75


本实用新型涉及一种冲击装置,特别是涉及一种曲轴冲击强化装置。



背景技术:

现阶段大型船用曲轴通常采用圆角滚压和淬火/气体氮化的复合强化处理方式来提高强度,但目前国内外研制的滚压机床均不能满足滚压力要求。针对此种现状,亟需研究新的强化手段,设计开发大型曲轴圆角冲击强化装置,解决大型曲轴圆角强化的问题,实现对大型曲轴的强化处理。但是大型曲轴冲击强化装置设备投入大,试验周期长,不容易快速验证冲击系统的可行性。



技术实现要素:

本实用新型针对现有大型曲轴圆角冲击强化装置设备投入大,试验周期长,不容易快速验证冲击系统的可行性的技术问题,提供一种试验周期短、设备投入少、能全面验证冲击气缸和冲击杆的冲击效果的曲轴冲击强化装置。

为此,本实用新型的技术方案是,一种曲轴冲击强化装置,设有底座,底座上设有支架,支架上设有连接板,连接板上设有气缸,气缸上设有冲击杆,底座上还设有固定块,固定块与底座之间设有试件,底座与支架之间为固定连接,支架与连接板为固定连接,连接板与气缸为固定连接,冲击杆与气缸的活塞杆为固定连接,固定块与底座之间为可拆卸式固定连接。

优选的,冲击杆上设有定位台阶,冲击杆与气缸的活塞杆通过定位台阶进行端面定位。

优选的,冲击杆一端设有销孔,气缸的活塞杆上与冲击杆配钻销孔,冲击杆与气缸的活塞杆通过销连接。

优选的,冲击杆用于冲击试件的一端为球面。

优选的,底座与支架、支架与连接板、底座与固定块之间均通过螺栓连接。

优选的,底座、支架、连接板和固定块均采用高强度钢板制作,冲击杆材料选用yg8,冲击杆硬度大于60hrc,试件材料与曲轴相同,试件硬度与曲轴相同。

本实用新型有益效果是,

(1)该装置结构简单,安装方便,制造成本低,能够快速验证冲击杆及气缸的冲击性能,验证成功后再将气缸及冲击杆等转到大型曲轴上进行冲击试验,缩短了试验周期,减少了成本浪费,可以确保圆角冲击强化的一次性成功;

(2)试件通过固定块固定在底座上,冲击杆固定在活塞杆上,在活塞杆的作用下对试件进行冲击,能够保证冲击过程中冲击杆能够作用在试件上相对准确的位置;

(3)冲击杆的一端设计成球型端面,与实际冲击曲轴圆角的要求一致,可以保证冲击验证的准确性;

(4)冲击杆与活塞杆配钻销孔,销孔内安装销,用于保证冲击杆与活塞杆的连接,冲击杆上设有定位台阶,冲击杆与气缸的活塞杆通过定位台阶进行端面定位,充分保证活塞杆的力通过冲击杆作用到试件上。

附图说明

图1是本实用新型实施例的主视结构示意图;

图2是本实用新型实施例的左视结构示意图;

图3是本实用新型实施例的立体结构示意图;

图4是本实用新型实施例的冲击杆结构示意图。

图中符号说明:

1.底座;2.支架;3.气缸;4.连接板;5.冲击杆;6.固定块;7.试件;8.球面;9.销孔;10.定位台阶。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型做进一步描述。

如图1-3所示,一种曲轴冲击强化装置,设有底座1,底座1上设有支架2,支架2上设有连接板4,连接板4上设有气缸3,气缸3上设有冲击杆5,底座1上还设有固定块6,固定块6与底座1之间设有试件7,底座1与支架2之间为固定连接,支架2与连接板4为固定连接,连接板4与气缸3为固定连接,冲击杆5与气缸3的活塞杆为固定连接,固定块6与底座1之间为可拆卸式固定连接。底座1与支架2、支架2与连接板4、底座1与固定块6之间均通过螺栓连接。底座1、支架2、连接板4和固定块6均采用高强度钢板制作,冲击杆5材料选用yg8,冲击杆5硬度大于60hrc,试件7材料用与曲轴相同的42crmo材料、相同的热处理工艺制作,处理后试件7表面硬度在50-55hrc。

试件7通过固定块6固定在底座1上,冲击杆5固定在活塞杆上,在活塞杆的作用下对试件7进行冲击,能够保证冲击过程中冲击杆5能够作用在试件7上相对准确的位置。

如图4所示,冲击杆5上设有定位台阶10,冲击杆5用于冲击试件7的一端设有球面8,与实际冲击曲轴圆角的要求一致,可以保证冲击验证的准确性;冲击杆5一端设有销孔9,气缸3的活塞杆上与冲击杆5配钻销孔,冲击杆5与气缸3的活塞杆通过销连接,销在冲击过程中只起连接作用,冲击杆5与气缸3的活塞杆通过定位台阶10进行端面定位,冲击杆5瞬时冲击产生的作用于冲击杆5的反作用力通过定位台阶形成的端面传递给活塞杆承受。在工作过程中冲击杆5动力来源于气缸3,通过气缸3带动活塞杆往复运动实现冲击杆5对试件7的冲击作用。气缸是整个冲击过程动力输出源,其能够对冲击杆5提供非常大的瞬时冲击载荷。在冲击力作用下冲击杆5加速运动,对试件7进行瞬时冲击,从而使试件7在瞬时冲击力作用下发生塑性变形产生残余压应力,达到冲击强化的效果。

装置安装完成后,外接压缩空气进入气缸3中,带动气缸3的活塞杆运动,气缸3的活塞杆前端与冲击杆5相连,在压力作用下冲击杆5加速运动,对试件7进行瞬时冲击,从而使试件7在瞬时冲击力作用下发生塑性变形产生残余压应力,通过检测冲击点的残余应力检测冲击效果。冲击后试件表面有明显的冲击痕迹,表面残余应力可达到-900mpa左右,能够满足曲轴冲击强化的需求,冲击装置即可判断达到预定冲击强化的效果。

该装置结构简单,安装方便,制造成本低,能够快速验证冲击杆5及气缸3的冲击性能,验证成功后再将气缸3及冲击杆5等转到大型曲轴上进行冲击试验,缩短了试验周期,减少了成本浪费,可以确保圆角冲击强化的一次性成功。

惟以上所述者,仅为本实用新型的具体实施例而已,当不能以此限定本实用新型实施的范围,故其等同组件的置换,或依本实用新型专利保护范围所作的等同变化与修改,皆应仍属本实用新型权利要求书涵盖之范畴。


技术特征:

1.一种曲轴冲击强化装置,其特征在于,设有底座,所述底座上设有支架,所述支架上设有连接板,所述连接板上设有气缸,所述气缸上设有冲击杆,所述底座上还设有固定块,所述固定块与所述底座之间设有试件,所述底座与所述支架之间为固定连接,所述支架与所述连接板为固定连接,所述连接板与所述气缸为固定连接,所述冲击杆与所述气缸的活塞杆为固定连接,所述固定块与所述底座之间为可拆卸式固定连接。

2.根据权利要求1所述的曲轴冲击强化装置,其特征在于,所述冲击杆上设有定位台阶,所述冲击杆与所述气缸的活塞杆通过所述定位台阶进行端面定位。

3.根据权利要求1所述的曲轴冲击强化装置,其特征在于,所述冲击杆一端设有销孔,所述气缸的活塞杆上与所述冲击杆配钻销孔,所述冲击杆与所述气缸的活塞杆通过销连接。

4.根据权利要求1所述的曲轴冲击强化装置,其特征在于,所述冲击杆用于冲击所述试件的一端为球面。

5.根据权利要求1所述的曲轴冲击强化装置,其特征在于,所述底座与所述支架、所述支架与所述连接板、所述底座与所述固定块之间均通过螺栓连接。

6.根据权利要求1所述的曲轴冲击强化装置,其特征在于,所述底座、所述支架、所述连接板和所述固定块均采用高强度钢板制作,所述冲击杆材料选用yg8,所述冲击杆硬度大于60hrc,所述试件材料与曲轴相同,所述试件硬度与曲轴相同。

技术总结
本实用新型提供一种曲轴冲击强化装置,设有底座,底座上设有支架,支架上设有连接板,连接板上设有气缸,气缸上设有冲击杆,底座上还设有固定块,固定块与底座之间设有试件,底座与支架之间为固定连接,支架与连接板为固定连接,连接板与气缸为固定连接,冲击杆与气缸的活塞杆为固定连接,固定块与底座之间为可拆卸式固定连接。其解决了现有大型曲轴圆角冲击强化装置设备投入大,试验周期长,不容易快速验证冲击系统的可行性的技术问题。本实用新型可广泛应用于圆角冲击工序中。

技术研发人员:孙军;倪培相
受保护的技术使用者:山东大学;天润工业技术股份有限公司
技术研发日:2020.08.27
技术公布日:2021.04.06

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