[发明专利]一种大型环轧零件的液压胀形残余应力均化装置

摘要

设计了一种大型环轧零件的液压胀形残余应力均化装置，它是由装置下模、待应力均化环轧零件、装置上模、上下模与环件间动密封件、上下模间静密封件、上下模固接件、液压站、激光位移传感器、数据采集软件及电脑系统组成。该残余应力均化装置由液压传动系统产生动态与静态的载荷压强，由上下模限制胀形方向，由激光位移传感器检测环轧零件的胀形位移，通过数据采集软件反馈胀形位移及胀形速度到液压站控制胀形力的大小，由胀形液压迫环件内壁产生一定的塑性变形实现对大型环轧零件的残余应力均化。本设计针对大型环轧零件的残余应力均化，在大型环扎零件的残余应力均化领域具有较好的实用价值和广阔的应用前景。

主权项

1.一种大型环轧零件的液压胀形残余应力均化装置，其特征在于：它是由装置下模、待应力均化环轧零件、装置上模、上下模与环件间动密封件、上下模间静密封件、上下模固接件、液压站、激光位移传感器、数据采集软件及电脑系统组成；它们之间的位置连接关系是：装置下模固定于地面上，待应力均化环轧零件通过吊装放置在装置下模上，通过下模与环件间动密封件与装置下模相接触，与装置下模保持同心；装置上模通过吊装放置在待应力均化环轧零件上，通过上模与环件间动密封件与待应力均化环轧零件相接触，与装置下模保持同心；两个上下模固接件通过吊装以左右合模的形式包覆装置上模与装置下模，上下模固接件与装置上模、装置下模均接触，并与装置下模保持同心；上下模与环件间动密封件分别在装置上模、装置下模相应的与环件间动密封件密封槽内填充固定，与装置上模、装置下模和待应力均化环轧零件相接触；上下模间静密封件在上下模间静密封件密封槽内填充固定，与装置上模、装置下模相接触；激光位移传感器的传感探头通过所配支架和螺钉固定在装置下模相应位置，传感器的数据线通过装置下模中的传感器线道与装置中心的传感器放大器单元相连接，传感器放大器单元与数据采集软件和电脑系统相连接；液压站控制系统与电脑系统相连接，液压站出油口通过液压管道、液压管接头与装置下模的相应充液口相连接，液压站回油口通过液压管道、液压管接头与装置下模的相应出液口相连接；所述装置下模呈圆环形状，中截面为“L”形，其上表面需加工螺纹孔16×M64mm×150mm用以安装与装置上模相固接的沉头螺钉，其上表面在Φ9600mm‑Φ10300mm间需加工下模与环件间动密封件密封槽，其上表面需加工螺纹孔8×M4.5mm×10mm用以安装固定激光位移传感器传感探头的螺钉，其侧面在Φ9300mm‑Φ9500mm间需加工与装置上模间的迷宫密封阶梯，其侧面需加工密封螺纹孔16×M100mm用以安装液压管接头，其下部需加工激光传感器线道；装置下模用以放置待应力均化环轧零件，固定与支撑其他各装置，与装置上模和待应力均化环轧零件共同形成胀形液容纳腔以容纳胀形液，与装置上模一同限制待应力均化环轧零件的胀形方向；所述待应力均化环轧零件呈圆环形状，圆环外径、内径、高分别是：Φ10000mm×Φ9600mm×200mm，材料为7075铝合金，是液压胀形残余应力均化装置的加工对象；所述装置上模呈圆环形状，中截面为形，其上表面需加工沉头螺纹孔16×M64mm×90mm用以安装与装置下模相固接的沉头螺钉，其下表面在Φ9600mm‑Φ10300mm间需加工上模与环件间动密封件密封槽，其外侧面需焊接4个焊接吊耳，其内侧面在Φ9300mm‑Φ9500mm间需加工上模与下模间静密封件密封槽和与装置下模间的迷宫密封阶梯；装置上模用以与装置下模和待应力均化环轧零件共同形成胀形液容纳腔，与装置下模一同限制待应力均化环轧零件的胀形方向；所述上下模固接件呈圆环形状，中截面为“]”形，其外侧面需焊接3个焊接吊耳，用以抵消待应力均化环轧零件胀形时胀形液与装置上模相接触所产生的纵向压力，实现装置上模与装置下模纵向与径向的相对固定；所述上下模与环件间动密封件呈圆环形状，公称直径为Φ9600mm‑Φ10300mm间的一系列值，用以实现液压胀形过程中胀形中的环轧零件与装置上模和装置下模之间的动密封；所述上下模间静密封件呈圆环形状，公称直径为Φ9300mm，用以实现液压胀形过程中装置上模与装置下模之间的静密封；所述激光位移传感器呈长方形，其长、宽、高为26.2mm×49.7mm×66mm，用以测量液压胀形时待应力均化环轧零件的胀形量；所述液压站大致呈长方形，其轮廓长、宽、高为3800mm×2700mm×1800mm，用以按液压胀形所需的流量和油液压力进行供油。