[实用新型]一种采用高频冲击振动消除残余应力的装置

说明书

采用高频冲击振动消除残余应力的装置，包括信号发生器、功率驱动器、电磁式激振器、高频振动振幅放大装置、加速度传感器、电荷放大器以及示波器；信号发生器输出幅值和频率均能够独立且连续调节的正弦激振信号，并经功率驱动器输入电磁式激振器，驱动电磁式激振器产生高频振动；信号发生器输出的正弦激振信号的频率为高频振动振幅放大装置的共振频率；高频振动振幅放大装置包括工作平台、支撑平台、变截面形式的连杆；工作平台的上表面与构件相互紧密接触；加速度传感器安装在工作平台的下表面，加速度传感器与电荷放大器连接，电荷放大器与示波器连接。本实用新型具有能够通过高频冲击振动的方式来消除构件残余应力的优点。

技术领域

本实用新型涉及高频振动时效技术领域，特指一种采用高频冲击振动消除残余应力的装置。

背景技术

振动时效技术具有处理效果好、快捷方便、能耗少、处理时间短、环境污染小等一系列优点，目前已经被广泛使用在机械加工制造的各个过程中，且已经成为备受瞩目的节能环保型残余应力消除技术。传统低频振动时效技术采用可调速电机作为激振设备，导致其激振频率通常小于200Hz，表明传统低频振动时效技术的可选振型非常有限；同时传统低频振动时效技术是通过对构件进行整体激振的方式来消除残余应力的，导致了传统低频振动时效技术在消除构件局部残余应力或大型复杂构件残余应力时效果有限。高频振动时效技术采用电磁式激振器作为激振设备，其激振频率可以达到10kHz，扩展了振动时效技术的应用范围，但是电磁式激振器输出的振动能量有限，因此对构件采用整体激振的方式进行高频振动时效处理，导致高频振动时效技术仅适用于消除小尺寸构件的残余应力。针对振动时效技术存在的问题，本实用新型提出一种采用高频冲击振动消除残余应力的装置，即以电磁式激振器和高频振动振幅放大装置为基础搭建采用高频冲击振动消除残余应力的装置，对构件局部区域进行高频冲击振动处理，将高频振动能量直接作用在材料的局部区域，促使材料局部区域产生塑性变形从而达到消除残余应力的目的，本实用新型提出的一种采用高频冲击振动消除残余应力的装置不仅能够消除小尺寸构件的残余应力，也能够消除大型复杂结构件的残余应力。

实用新型内容

针对振动时效技术存在的问题，本实用新型提出一种采用高频冲击振动消除残余应力的装置，能够对构件局部区域进行高频冲击振动处理，促使材料局部区域产生塑性变形从而达到消除残余应力的目的，本实用新型提出的一种采用高频冲击振动消除残余应力的装置不仅能够消除小尺寸构件的残余应力，也能够消除大型复杂结构件的残余应力。

采用高频冲击振动消除残余应力的装置，包括信号发生器、功率驱动器、电磁式激振器、高频振动振幅放大装置、加速度传感器、电荷放大器以及示波器；信号发生器输出幅值和频率均能够独立且连续调节的正弦激振信号，并经功率驱动器输入电磁式激振器，驱动电磁式激振器产生高频振动；信号发生器输出的正弦激振信号的频率为高频振动振幅放大装置的共振频率；

高频振动振幅放大装置包括与待消除残余应力的构件相互接触的工作平台、固定在电磁式激振器运动部件的激振台面上的支撑平台、连接工作平台与支撑平台的变截面形式的连杆；变截面形式的连杆为阶梯形的圆柱连杆，包括小圆柱连杆和大圆柱连杆；阶梯形圆柱连杆的最大截面面积小于工作平台和支撑平台的截面面积；阶梯形圆柱连杆的长度大于工作平台和支撑平台的厚度；小圆柱连杆与工作平台连接，大圆柱连杆与支撑平台连接；

工作平台的上表面与待消除残余应力的构件相互紧密接触；加速度传感器安装在工作平台的下表面，加速度传感器的输出端与电荷放大器的输入端连接，电荷放大器的输出端与示波器连接。

进一步，所述的电磁式激振器为高频激振器，用于产生激振频率大于1kHz的高频振动，其最高激振频率可以达到10kHz。

进一步，所述的工作平台和支撑平台均为圆柱体，且所述的工作平台的直径大于所述的支撑平台的直径。

进一步，所述的加速度传感器为压电式加速度传感器。