技術(shù)資訊
逆變柜框架振動時效工藝應(yīng)用

逆變柜框架為鋼焊接結(jié)構(gòu),是由數(shù)百個大小不同的零部件焊接而成,其體積大,外形尺寸為4550*1220*2120mm,重約3噸,焊縫多,在后續(xù)裝配時有嚴(yán)格的尺寸要求。柜體經(jīng)過焊接、機(jī)械加工等工藝過程,其內(nèi)部產(chǎn)生了殘余應(yīng)力。殘余應(yīng)力會降低框架的尺寸穩(wěn)定性和機(jī)械物理性能,在使用過程中會引起應(yīng)力應(yīng)變和失效,尺寸精度得不到保證,因此在工藝中考慮對整個框架進(jìn)行殘余應(yīng)力消除。

本次生產(chǎn)廠家決定選用振動時效工藝對逆變柜框架進(jìn)行時效處理,使用設(shè)備為南京聚航科技有限公司的JH-578A數(shù)碼交流振動時效設(shè)備,采用高速變頻伺服電機(jī),激振力大,壽命長。

振動時效工藝及效果判定

振前分析及準(zhǔn)備工作

逆變柜框架為鋼焊接結(jié)構(gòu),內(nèi)部焊接件分布均勻,屬典型的長型零件。振前檢查整個逆變柜框架,無明顯的縮孔、夾渣、裂紋及虛焊等缺陷。

1. 選擇支撐點(diǎn)。在預(yù)測的有效振型的節(jié)線附近彈性支撐工件,對典型的長型零件,距離兩端2/9L即大約1m的地方采用橡膠墊做四點(diǎn)彈性支撐。

2. 安裝激振器。激振器應(yīng)固定裝在工件剛性較大且振幅較大處,長型零件激振點(diǎn)一般位于兩端或中間,在此選擇框架底座中間位置為激振點(diǎn)。

3. 固定拾振器  拾振器固定在遠(yuǎn)離激振器且在振幅較大處即激振點(diǎn)最大位置處。

試振逆變柜框架

1. 選擇激振器偏心距,由小到大使工件在最大工作轉(zhuǎn)速區(qū)間內(nèi)產(chǎn)生共振,必要時使用手動旋鈕尋找合適的偏心檔位。

2. 全程掃頻,測出各階共振頻率值,找出共振峰,確定主、附振頻率及掃描范圍,按主振頻率的振型調(diào)整支撐點(diǎn)、激振點(diǎn)、拾振點(diǎn)及方向。在掃頻過程中,工件有時會出現(xiàn)幾個振幅峰,其中最重要的即為最低頻率的峰,即一階共振峰。在一般情況下,時效處理在一階亞共振區(qū)進(jìn)行,亞共振區(qū)是指一階共振峰的前言,最大加速度值的1/3-2/3處,這一區(qū)域的頻率為主振頻率。

3. 以主振頻率激振工件,調(diào)節(jié)偏心距。調(diào)節(jié)的原則是裝置不過載且工件關(guān)鍵部位動應(yīng)力峰值介于該部位工件應(yīng)力的1/3-2/3處。

逆變柜框架的振動時效處理

試振完成后,確定時效參數(shù)為:f=2971r/m,T=30min,偏心號=60%。

1. 對工件進(jìn)行主振,振前掃頻打印振前掃描曲線。

2. 在亞共振區(qū)選擇頻率主振工件,該頻率下工件關(guān)鍵部位動應(yīng)力的峰值應(yīng)介于該部位工件應(yīng)力的1/3-2/3處。

3. 主振工件,記錄振幅時間(A-T)曲線,起振后振幅時間(A-T)曲線的振幅上升,然后變平或上升后下降然后再變平,從變平開始穩(wěn)定3-5min為振動截止時間。一般累計振動時間不超過40min,振幅時間曲線如圖2。

4. 進(jìn)行振后掃頻,記錄振幅頻率曲線,主振工件并打印振中時效曲線,如圖3,其中虛線為振前掃頻曲線,實(shí)線為振后掃頻曲線。

 逆變柜.png

振動時效處理效果判定

根據(jù)GB/T25712-2010標(biāo)準(zhǔn),振動時效工藝效果判定方法第4.1.2款,“出現(xiàn)下列情況之一時,即判定為達(dá)到振動時效效果”。

A 振幅時間A-T曲線上升后變平;

B 振幅時間A-T曲線上升后下降然后變平;

C 振幅頻率A-F曲線振后比振前峰值升高;

d振幅頻率A-F曲線振后比振前峰值左移;

C 振幅頻率A-F曲線振后比振前頻帶變窄。

從實(shí)際振動之后打印出來的(A-T)及(A-F)曲線來看,符合b、c、d三條。

從逆變柜后續(xù)的裝配過程來看,整個結(jié)構(gòu)沒有出現(xiàn)大的導(dǎo)致無法裝配的變形和開裂。

因此可以判定,振動時效工藝很好地解決了逆變柜框架的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性問題。

結(jié)論

1. 逆變柜框架作為大型焊接結(jié)構(gòu)件,對于去除殘余應(yīng)力保持結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性而言,振動時效工藝具有可操作性和經(jīng)濟(jì)性,優(yōu)于熱時效和自然時效。

2. 從振動時效結(jié)果來看,此工藝效果符合GB/T25712-2010標(biāo)準(zhǔn),并在后續(xù)的裝配中得以驗(yàn)證,結(jié)構(gòu)尺寸穩(wěn)定性得以保證,因而此方法確實(shí)行之有效。

上一個:電站閘門消除應(yīng)力方法
下一個:振動時效工藝在煤礦機(jī)械上的應(yīng)用
返回頂部