旋挖钻机回转平台振动消除应力案例分析

旋挖钻机的回转平台在制造过程中会产生大量的残余应力，而残余应力会使回转支承座圈挠曲变形及两侧主板横向收缩变形。为解决回转平台的焊接变形，决定采用高能交流振动时效设备来消除工件残余应力，以满足工件尺寸精度和稳定性的要求。

旋挖钻机回转平台工件情况

该工件长6m，宽2m，高1m，质量约为6t。板材大部分为20mm厚的钢板，回转支承座圈为外径达2m的环形钢板，周围焊接加强筋板。焊缝大部分采用20mm的V形焊缝且集中在环形钢板及平台的下部，是高刚性复杂*件。采用聚航科技的JH-700A智能频谱交流振动时效设备。

在不进行时效处理的情况下，两侧主板横向收缩变形及回转支承座圈挠曲变形达到6mm。

振动消除应力过程

首先用4个橡胶减振垫将工件平稳地支撑起来，然后利用弓形夹将激振器牢固地装夹到工件上，连接好设备各连线。通过几次频谱分析，根据动应变测量结果，观测到动应变大小在20-50微应变之间，因此，组合选择了93Hz、87Hz、80Hz、76Hz、66Hz进行时效处理，其中66Hz、80Hz左右是谐振峰，通过调整采用60°偏心处理，处理了5中谐波频率，5中谐波频率中有4个频率的振动加速度能够到达30-70m/s²。整个振动时效过程符合行业标准。

振动消除应力的变形情况

工艺路线：组焊--焊接--交流频谱谐波振动时效处理--打磨、去渣，去除拉筋--机械加工--焊接边框--涂装--装配。

通过频谱谢波振动时效工艺试验发现，经频谱谐波振动时效处理后，焊接残余应力基本消除，转台在机械加工前，4块主板基本没有收缩变形，回转支承座圈挠曲变形只有2.9mm。回转支承座圈加工完毕后放置48-72h焊接边框，再次测量其平面度误差在0.5mm以内，频谱谐波时效处理的效果非常明显，完全满足装配要求，可以取消铣回转支承座圈平面的工序，提高生产效率。

经过频谱谐波振动时效处理后可达到以下效果：

1. 轴套端面的加工余量可以控制在1mm以内，回转支承平面的加工余量控制在3mm以内；

2. 机械加工完成后直到装配之前，回转平台的回转支承面平面度保持在0.5mm以内。

3. 无需铣床再次修正，节约了生产时间，提高了生产效率，降低了生产成本。

4. 由于焊接残余应力得到了很好的释放和均化，回转平台加工完成后，工件尺寸稳定，有利于整个旋挖钻机的精度和质量的提高。

振动时效消除应力是一种低能耗的工艺，不但节能减排而且降低生产成本，对进一步优化制造工艺，提高装备品质，提高生产效率具有很大的价值。

以上就是旋挖钻机回转平台振动消除应力的案例，如果您还有其他的疑问，可随时与聚航科技联系，我们很愿意为您答疑解惑。