本發(fā)明涉及焊接，具體涉及一種用于馬鞍形焊縫應(yīng)力測試的裝置，適用于馬鞍形焊縫的盲孔法應(yīng)力測試。

背景技術(shù)：

1、小徑管堆焊結(jié)構(gòu)為三維空間馬鞍形焊縫，如圖1所示，該結(jié)構(gòu)由3部分組成，分別為母管端的圓錐形結(jié)構(gòu)、支管端的圓柱形結(jié)構(gòu)與支管端的過渡段結(jié)構(gòu)。其中，圓錐形輪廓線與水平線之間的夾角約為45°，圓柱形輪廓線與水平線之間的夾角約為90°，過渡段輪廓線與水平線之間的夾角約為45°。上部支管堆焊的最小直徑約為40mm，下部母管堆焊的最大直徑約為60mm。馬鞍形焊縫焊接殘余應(yīng)力測試分析是馬鞍形焊縫焊接技術(shù)研究的關(guān)鍵技術(shù)之一。

2、馬鞍形焊縫為三維空間曲面，上部為圓柱形，下部為曲面，如圖2所示。應(yīng)力測試的時(shí)候，鉆頭與待測面應(yīng)垂直，待鉆進(jìn)一定深度后停止鉆孔，從而獲得應(yīng)力釋放數(shù)值。為獲得精確的應(yīng)力數(shù)值，就要確保鉆頭與被檢面相互垂直，馬鞍形為曲面，要想確保鉆頭與被檢面相互垂直，就要研制一種專用的馬鞍形焊縫應(yīng)力測試裝置，以適用馬鞍形焊縫不同位置的曲面角度。針對馬鞍形焊縫特殊的結(jié)構(gòu)，需要研制一套用于馬鞍形焊縫應(yīng)力測試的裝置，以完成馬鞍形焊縫的應(yīng)力測試。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種用于馬鞍形焊縫應(yīng)力測試的裝置，針對馬鞍形異型焊縫應(yīng)力測試的需求，提供專門用于馬鞍形焊縫的盲孔法應(yīng)力測試，能夠?qū)Υ郎y部位進(jìn)行精準(zhǔn)的鉆孔，獲得該部位焊接殘余應(yīng)力數(shù)值。

2、本發(fā)明解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案如下：

3、本發(fā)明提供一種用于馬鞍形焊縫應(yīng)力測試的裝置，包括：鉆頭以及用于連接所述鉆頭和待測工件的安裝部件；

4、所述安裝部件包括：

5、滑塊；

6、豎直移動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述豎直移動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)置在所述滑塊上，所述豎直移動(dòng)機(jī)構(gòu)安裝在待測工件上，所述豎直移動(dòng)機(jī)構(gòu)用于實(shí)現(xiàn)鉆頭在豎直方向的移動(dòng)；

7、水平移動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述水平移動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)置在所述滑塊上，所述水平移動(dòng)機(jī)構(gòu)用于實(shí)現(xiàn)鉆頭在水平方向的移動(dòng)；

8、鉆頭旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，所述鉆頭旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)連接在所述水平移動(dòng)結(jié)構(gòu)上，所述鉆頭旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)用于調(diào)節(jié)所述鉆頭的角度以實(shí)現(xiàn)所述鉆頭與待測工件的被檢面垂直；

9、所述鉆頭連接在所述鉆頭旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)上。

10、進(jìn)一步地，在所述的用于馬鞍形焊縫應(yīng)力測試的裝置中，所述豎直移動(dòng)機(jī)構(gòu)包括：套筒、第一轉(zhuǎn)軸和第一齒輪；

11、所述滑塊沿豎直方向開設(shè)有與所述套管相適配的安裝孔，所述套筒的端部安裝在所述滑塊的安裝孔內(nèi)；所述套筒外側(cè)沿所述套筒軸線方向平行設(shè)置的豎齒；所述滑塊內(nèi)側(cè)水平設(shè)置有所述第一轉(zhuǎn)軸，所述第一轉(zhuǎn)軸上設(shè)置有第一齒輪，所述第一齒輪與所述套筒的豎齒相嚙合。

12、進(jìn)一步地，在所述的用于馬鞍形焊縫應(yīng)力測試的裝置中，所述第一轉(zhuǎn)軸的兩端通過壓板固定在所述滑塊的外側(cè)。

13、進(jìn)一步地，在所述的用于馬鞍形焊縫應(yīng)力測試的裝置中，所述水平移動(dòng)機(jī)構(gòu)包括：側(cè)板、第二轉(zhuǎn)軸和第二齒輪；

14、所述側(cè)板平行設(shè)置在所述滑塊的兩側(cè)，所述側(cè)板包括相連接的齒條部和旋轉(zhuǎn)連接部，所述側(cè)板的齒條部上端開設(shè)有橫齒，所述滑塊內(nèi)側(cè)水平設(shè)置有所述第二轉(zhuǎn)軸，所述第二轉(zhuǎn)軸的兩端設(shè)置有所述第二齒輪，所述第二齒輪與所述側(cè)板的齒條部上橫齒相嚙合。

15、進(jìn)一步地，在所述的用于馬鞍形焊縫應(yīng)力測試的裝置中，所述第二轉(zhuǎn)軸的兩端通過壓板固定在所述滑塊的外側(cè)，且所述側(cè)板位于所述滑塊和所述壓板之間。

16、進(jìn)一步地，在所述的用于馬鞍形焊縫應(yīng)力測試的裝置中，兩側(cè)所述側(cè)板的齒條部端部通過撐桿連接固定。

17、進(jìn)一步地，在所述的用于馬鞍形焊縫應(yīng)力測試的裝置中，所述鉆頭旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)通過托板連接在兩側(cè)所述側(cè)板之間。

18、進(jìn)一步地，在所述的用于馬鞍形焊縫應(yīng)力測試的裝置中，兩側(cè)所述側(cè)板的旋轉(zhuǎn)連接部對應(yīng)開設(shè)有弧形孔，所述托板的兩端對應(yīng)安裝在兩所述弧形孔內(nèi)。

19、進(jìn)一步地，在所述的用于馬鞍形焊縫應(yīng)力測試的裝置中，所述鉆頭旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)包括：導(dǎo)向件和鉆頭夾具，所述導(dǎo)向件安裝在所述托板上，所述鉆頭夾具安裝在所述導(dǎo)向件上，所述鉆頭安裝在所述鉆頭夾具上，且所述鉆頭與所述導(dǎo)向件的中心圓孔成間隙配合。

20、進(jìn)一步地，在所述的用于馬鞍形焊縫應(yīng)力測試的裝置中，所述鉆頭上設(shè)置有用于調(diào)節(jié)所述鉆頭進(jìn)入所述導(dǎo)向件中深度的鎖塊。

21、本發(fā)明具有以下有益效果：

22、本發(fā)明提供的用于馬鞍形焊縫應(yīng)力測試的裝置，通過安裝部件將待測工件與鉆頭連接，通過該安裝部件可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)鉆頭豎直方向和水平方向的移動(dòng)，同時(shí)通過鉆頭旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)來調(diào)節(jié)鉆頭的角度以確保鉆頭和待測工件的被檢面垂直，用于馬鞍形焊縫的盲孔法應(yīng)力測試，能夠?qū)Υ郎y部位進(jìn)行精準(zhǔn)的鉆孔，獲得該部位焊接殘余應(yīng)力數(shù)值。本發(fā)明提供的用于馬鞍形焊縫應(yīng)力測試的裝置，各機(jī)構(gòu)緊固連接，確保剛度強(qiáng)度要求，且裝置機(jī)構(gòu)精簡、輕便緊湊便于攜帶和運(yùn)輸。

技術(shù)特征：

1.一種用于馬鞍形焊縫應(yīng)力測試的裝置，其特征在于，包括：鉆頭以及用于連接所述鉆頭和待測工件的安裝部件；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于馬鞍形焊縫應(yīng)力測試的裝置，其特征在于，所述豎直移動(dòng)機(jī)構(gòu)包括：套筒、第一轉(zhuǎn)軸和第一齒輪；

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于馬鞍形焊縫應(yīng)力測試的裝置，其特征在于，所述第一轉(zhuǎn)軸的兩端通過壓板固定在所述滑塊的外側(cè)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于馬鞍形焊縫應(yīng)力測試的裝置，其特征在于，所述水平移動(dòng)機(jī)構(gòu)包括：側(cè)板、第二轉(zhuǎn)軸和第二齒輪；

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于馬鞍形焊縫應(yīng)力測試的裝置，其特征在于，所述第二轉(zhuǎn)軸的兩端通過壓板固定在所述滑塊的外側(cè)，且所述側(cè)板位于所述滑塊和所述壓板之間。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于馬鞍形焊縫應(yīng)力測試的裝置，其特征在于，兩側(cè)所述側(cè)板的齒條部端部通過撐桿連接固定。

7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于馬鞍形焊縫應(yīng)力測試的裝置，其特征在于，所述鉆頭旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)通過托板連接在兩側(cè)所述側(cè)板之間。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的用于馬鞍形焊縫應(yīng)力測試的裝置，其特征在于，兩所述側(cè)板的旋轉(zhuǎn)連接部對應(yīng)開設(shè)有弧形孔，所述托板的兩端對應(yīng)安裝在兩所述弧形孔內(nèi)。

9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的用于馬鞍形焊縫應(yīng)力測試的裝置，其特征在于，所述鉆頭旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)包括：導(dǎo)向件和鉆頭夾具，所述導(dǎo)向件安裝在所述托板上，所述鉆頭夾具安裝在所述導(dǎo)向件上，所述鉆頭安裝在所述鉆頭夾具上，且所述鉆頭與所述導(dǎo)向件的中心圓孔成間隙配合。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的用于馬鞍形焊縫應(yīng)力測試的裝置，其特征在于，所述鉆頭上設(shè)置有用于調(diào)節(jié)所述鉆頭進(jìn)入所述導(dǎo)向件中深度的鎖塊。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種用于馬鞍形焊縫應(yīng)力測試的裝置，屬于焊接技術(shù)領(lǐng)域。其包括：鉆頭以及用于連接所述鉆頭和待測工件的安裝部件；所述安裝部件包括：滑塊、實(shí)現(xiàn)鉆頭在豎直方向的移動(dòng)的豎直移動(dòng)機(jī)構(gòu)、實(shí)現(xiàn)鉆頭在水平方向的移動(dòng)的水平移動(dòng)機(jī)構(gòu)、實(shí)現(xiàn)鉆頭與待測工件的被檢面垂直的鉆頭旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)連接。本發(fā)明提供的用于馬鞍形焊縫應(yīng)力測試的裝置，通過安裝部件將待測工件與鉆頭連接，通過該安裝部件可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)鉆頭豎直方向和水平方向的移動(dòng)，同時(shí)通過鉆頭旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)來調(diào)節(jié)鉆頭的角度以確保鉆頭和待測工件的被檢面垂直，用于馬鞍形焊縫的盲孔法應(yīng)力測試，能夠?qū)Υ郎y部位進(jìn)行精準(zhǔn)的鉆孔，獲得該部位焊接殘余應(yīng)力數(shù)值。

技術(shù)研發(fā)人員：薛敬凱,葉義海,龍紹軍,徐少峰,黃衛(wèi)東,王建,黃蘭蘭
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國核動(dòng)力研究設(shè)計(jì)院
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/6