工件尺寸和使用设备

某新型钻机传动装置1号联动机底座长7145mm，宽1540mm，高380mm，长与宽之比等于4.6大于3，长与高之比等于18.8大于10。

设备采用聚航科技生产的JH-700A智能频谱交流振动时效设备，采用高速变频伺服电机，激振力大，适合高刚性和高固有频率零件的残余应力消除。

振动时效处理参数

支撑点、激振点、拾振点的选择

振动时效的激振力是由激振器产生，工件在共振时，振动波形为正弦波，可以清楚地观察到工件的某些部位剧烈振动（振幅*大），该处为波峰，而某些部位又基本不振动（振幅小），该处为波谷。为了便于激发和用较小的激振力获得较大的振幅，一般激振器安装在靠近波峰的位置，但不能*全安装在波峰处，因在此处，振幅变化较大，造成激振器底座的弯曲变形，但不能*全安装在波谷处，因为处时基本不振动。另外在安装激振器时还要考虑选取局部刚度大、强度高的部位，以便使激振器更好的带动工件振动。在对钻机进行振动时效处理时，将支撑点选在波谷处，激振点和拾振点选在波峰处。

设定工件为梁型，其振动为弯曲振型，橡胶垫采用四点支撑，支撑在距两端的2/9处，即1590mm处。激振器应用弓型卡栏固定在底座的中间一侧，加速度计被用永磁铁固定在底座远离激振器的一个角上。

激振频率测定

激振频率选择在共振峰的沿，即接近共振峰的亚共振区内，这样避免了工件的硬化、软化和疲劳损坏，并且振动效果稳定。

启动激振器，使它从起始转速自动升速，根据加速度一频率特性曲线可以看出有两个共振频率，3520r/min和5900r/min，其加速度值分别为2.6g、2.8g，可见两个共振频率的加速度幅值相差不大。根据噪音低、防止设备高负荷运转的要求，选择*一个共振频率，为了*证亚共振区内的激振，选择激振频率为3515r/min。

激振力的调整

改变激振力大小是通过改变激振器的偏心距来实现的，即通过改变激振器的偏心档位来完成，经过反复试验，发现将激振器的偏心档位设置在第二档能获得非常理想的处理效果。

激振时间的确定

在底座振动时效处理过程中，实测出加速度－－时间曲线，确定对底座的处理时间为20min。从曲线可以看出：振动时效5min残余应力变化快，15min以后就趋于稳定。

振动时效处理效果评定

曲线判断法

如何根据振动曲线快速判断时效结果是一项重要的工作，先利用振动时效处理后曲线的变化来判断其结果。

从振动曲线图可以看出：振动时效后的加速度-频率曲线比振动时效的加速度-频率曲线有明显的升高和左移，比较振、振后扫描的两条曲线，发现共振峰幅值从2.6g增加到3.3g，且波峰从3520r/min左移到3515r/min，因此可以判定底座达到了振动时效工艺的处理效果。

工件尺寸稳定性测量

采用比较法对底座的几项主要精度测试项目进行了研究。底座经振动时效处理后存放一段时间，对其精度保持情况作了测试比较，证明振动时效处理后，底座的尺寸精度保持情况良好。

以上就是振动时效设备在石油钻机传动装置的联动机底座上的应用，经实验证明，振动时效工艺效果是有效的。并且其工艺简单，节能环保，可在石油机械制造行业中推广使用。

原创作者：南京聚航科技有限公司