CN113804715B - 锻件热稳定性试验装置及方法 - Google Patents

Abstract

锻件热稳定性试验装置，包含：拨动杆，所述拨动杆焊接至待检测的锻件的传动端处；旋转翅的中心处连接旋转电机，旋转拨杆根据试验锻件轴径大小沿卡槽调节位置，旋转拨杆固定在卡槽中在旋转电机的驱动下绕动力输出轴的轴线做圆周运动；旋转拨杆靠抵焊在锻件上的拨动杆，推动拨动杆，从而带动待检测的锻件转动。或者，包含：接长段，所述接长段焊接至待检测的锻件的传动端处，接长段轴心与锻件同轴心。锻件热稳定性试验方法，主要包含：采用拨动杆焊接至待检测的锻件的传动端处，旋转拨杆推动拨动杆转动，带动待检测的锻件绕轴线做圆周运动，加热炉加热待检测的加热部位，进行锻件热稳定性试验。或者，采用接长段焊接至待检测的锻件的传动端处。

Description

锻件热稳定性试验装置及方法

技术领域

本发明涉及机械制造检测设备领域，特别涉及锻件热稳定性试验装置。

本发明涉及机械制造检测方法领域，特别涉及锻件热稳定性试验方法。

背景技术

转子、主轴类锻件常年工作在高温环境中，其轴对称性会受温度影响产生一定的变化，其变化值必须控制在较低的范围内，才能保证整个机组正常、安全运转，故有必要在其投入使用前进行热稳定性试验（俗称热跑），测其变化值。热稳定性试验就是模拟转子、轴类锻件在持续旋转的情况下，测其加热到高于工作环境温度30～60、时的挠度值，并与冷态时的挠度值进行对比，判断加热环境下锻件的轴对称变化量是否在安全范围内。

因热稳定性试验时转子、主轴锻件需要保持水平，且持续旋转状态，该试验不同于一般热处理，除了加热设备，还需要有传动装置让锻件旋转起来。该阶段的锻件已近精加工转态，表面加工余量很小，故传动电机与锻件之间的连接装置需要精心设计，保证不破坏锻件外形的情况下让其旋转，一般情况下是选用弓形夹具，夹持锻件一端，通过夹具外伸的拨杆在电机转动下进行旋转。而有一部分转子、主轴锻件轴径较短或者轴径处外形尺寸有局限性，如开槽或者有窄的法兰等，不适用与该类夹具，强行使用则不能保证设计要求的锻件必需炉内加热部位。

现有技术中有采用专用的转换接头，其需针对每个锻件做匹配设计，有些加工面复杂，转换接头与锻件连接采用螺栓连接等方式，需要进行连接设计、组装，半精加工状态的锻件大多数都不具备现成的连接位置，导致连接困难，试验局限性较大。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是：如何提供一种锻件热稳定性试验用的辅助装置，其要能够具备简易，适用范围广，设计周期、制造周期、组装周期短等特征，提高试验准确性，加快产出，降低试验成本。

为了解决以上技术问题，本发明提供一种锻件热稳定性试验装置，其目的在于提供简便的辅助装置，能够达到利用简易材料，制作方便，操作快捷，应用范围广泛，可以最大范围的、最大限度的解决转子、主轴类锻件轴径较短或受外形局限时的试验装配问题，保证锻件热稳定性试验中满足有效加热区域的情况下正常旋转，同时降低生产工装投入成本。

为了解决以上技术问题，本发明提供一种锻件热稳定性试验方法，其目的在于，能够较通用、简易、快速地完成锻件热稳定性试验准备工作，进而能够在现有设备基础上进行锻件热稳定性试验。

为了达到上述目的，本发明提供了一种锻件热稳定性试验装置，包含：

拨动杆，所述拨动杆焊接至待检测的锻件的传动端处；

旋转电机、带卡槽的旋转翅、旋转拨杆，旋转翅的中心处连接旋转电机，旋转拨杆根据试验锻件轴径大小沿卡槽调节位置，旋转拨杆固定在卡槽中在旋转电机的驱动下绕动力输出轴的轴线做圆周运动；

旋转拨杆靠抵焊在锻件上的拨动杆，推动拨动杆，从而带动待检测的锻件转动。

优选地，所述锻件热稳定性试验装置，还包含：加热炉、支承座、托轮、靠轮支座；

加热炉是根据所测锻件要求炉内尺寸由小炉体拼接而成的卧式炉；小炉体为上下两截的门形结构，小炉体具有多种长度规格，方便不同规格的锻件尺寸组合；小炉体下部放置在试验场地，含炉侧墙，炉侧墙为长方形板型结构，中间留一定直径的空隙，用以锻件炉外部分沿空隙伸出去后密封炉体，加热时塞紧炉侧墙与锻件轴径之间的间隙；

两个支承座分别置于炉体前后，每个支承座处设有两个托轮，两个托轮中心与锻件轴心对称平行，托轮表面光洁具较高的精度，两个托轮在支承座上垂直于试验锻件轴心方向移动调节位置，以便于将不同轴径的锻件支承托起；锻件两端放于托轮上，轴身与托轮圆周相切支承，便于减少试验中大表面接触后摩擦引起的试验误差；

锻件托起后将靠轮支座移动到锻件靠轮端，支座上凸出的轮式装置抵靠在锻件端面处，用以定位，避免试验中锻件移位；

启动旋转装置，转动正常后，将炉侧墙、炉体上部盖上、固定。

优选地，所述拨动杆为可焊接材质，所述拨动杆的材质为20号钢或其它可焊接材料；

所述拨动杆为方管，所述方管的与截面垂直的长度方向的其中一个面靠抵传动端处的端面，并在靠抵的接触处进行焊接，用以将拨动杆和待检测的锻件焊接在一起。

为了达到上述目的，本发明还提供了一种锻件热稳定性试验装置，包含：接长段，所述接长段焊接至待检测的锻件的传动端处，接长段轴心与锻件同轴心；

加热炉、托轮支座、靠轮，均沿锻件轴心方向放置，待检测的锻件加热段长度有要求，加热段位于加热炉的炉腔内，接长段位于传动端托轮支座处或者外延端面处。

优选地，所述接长段为圆柱形或圆管形，所述接长段的轴线与待检测的锻件的检测转动轴线同轴；

所述接长段为可焊接材质，所述接长段的材质为20号钢或其它可焊接材料；

所述接长段的其中一端与待检测的锻件的传动端的端面靠抵并焊接，用以将接长段和待检测的锻件焊接在一起。

优选地，所述锻件热稳定性试验装置，还包含：

弓形夹具，所述弓形夹具具有夹持尺寸，所述接长段的外廓直径与所述弓形夹具的夹持尺寸相配合，所述弓形夹具夹持所述接长段，所述弓形夹具较长的一端部代替拨动杆使用；

旋转电机、带卡槽的旋转翅、旋转拨杆，旋转翅的中心处连接旋转电机，其拨杆根据试验锻件轴径大小沿卡槽调节位置，旋转拨杆固定在卡槽中在旋转电机的驱动下绕动力输出轴的轴线做圆周运动；

旋转拨杆与弓形夹具较长端部抵靠，带动弓形夹具，弓形夹具带动接长段，从而带动待检测的锻件垂直轴线做圆周运动。

优选地，所述锻件热稳定性试验装置，还包含：

拨动杆，所述拨动杆焊接至接长段的端面处；

旋转电机、带卡槽的旋转翅、旋转拨杆，旋转翅心中心处连接旋转电机，旋转拨杆根据试验锻件轴径大小沿卡槽调节位置，旋转拨杆固定在卡槽中在旋转电机的驱动下绕动力输出轴的轴线做圆周运动；

旋转拨杆靠抵拨动杆，推动拨动杆，从而带动待检测的锻件做圆周运动。

为了达到上述目的，本发明还提供了一种锻件热稳定性试验方法，

锻件热稳定性试验装置包含加热炉、支承座、托轮、靠轮支座；

加热炉是根据所测锻件要求炉内尺寸由小炉体拼接而成的卧式炉；小炉体为上下两截的门形结构，小炉体具有多种长度规格，方便不同规格的锻件尺寸组合；小炉体下部放置在试验场地，含炉侧墙，炉侧墙为长方形板型结构，中间留一定直径的空隙，用以锻件炉外部分沿空隙伸出去后密封炉体，加热时塞紧炉侧墙与锻件轴径之间的间隙；

两个支承座分别置于炉体前后，每个支承座上设有两个托轮，两个托轮的中心与锻件轴心对称平行，托轮表面光洁具较高的精度，两个托轮在支承座上垂直于试验锻件轴心方向移动调节位置，以便于将不同轴径的锻件支承托起；锻件两端放于托轮上，轴身与托轮圆周相切支承，便于减少试验中大表面接触后摩擦引起的试验误差；锻件托起后将靠轮支座移动到锻件靠轮端，支座上凸出的轮式装置抵靠在锻件端面处，用以定位，避免试验中锻件移位；

启动旋转装置，转动正常后，将炉侧墙、炉体上部盖上、固定；

旋转电机、带卡槽的旋转翅、旋转拨杆，旋转翅心中心处连接旋转电机，其拨杆根据试验锻件轴径大小沿卡槽调节位置，拨杆固定在卡槽中在旋转电机的驱动下绕动力输出轴的轴线做圆周运动；

若待检测的锻件的传动端处与现有的弓形夹具的系列夹持尺寸不配合或者待检测的锻件的传动端包含薄法兰、或凹槽、或异形不具备足够夹持面积的夹持面以产生设定夹持力，现有的弓形夹具无法夹持传动端；

所述锻件热稳定性试验方法包含：采用拨动杆焊接至待检测的锻件的传动端处，旋转拨杆推动拨动杆转动，带动待检测的锻件绕轴线做圆周运动，加热炉加热待检测的加热部位，进行锻件热稳定性试验。

为了达到上述目的，本发明还提供了一种锻件热稳定性试验方法，

锻件热稳定性试验装置包含加热炉，支承座、托轮、靠轮支座；

加热炉是根据所测锻件要求炉内尺寸由小炉体拼接而成的卧式炉；小炉体为上下两截的门形结构，小炉体具有多种长度规格，方便不同规格的锻件尺寸组合；小炉体下部放置在试验场地，含炉侧墙，炉侧墙为长方形板型结构，中间留一定直径的空隙，用以锻件炉外部分沿空隙伸出去后密封炉体，加热时塞紧炉侧墙与锻件轴径之间的间隙；

两个支承座分别置于炉体前后，每个支承座上设有两个托轮，两个托轮的中心与锻件轴心对称平行，托轮表面光洁具较高的精度，两个托轮在支承座上垂直于试验锻件轴心方向移动调节位置，以便于将不同轴径的锻件支承托起；锻件两端放于托轮上，轴身与托轮圆周相切支承，便于减少试验中大表面接触后摩擦引起的试验误差；锻件托起后将靠轮支座移动到锻件靠轮端，支座上凸出的轮式装置抵靠在锻件端面处，用以定位，避免试验中锻件移位；

启动旋转装置，转动正常后，将炉侧墙、炉体上部盖上、固定；

旋转电机、带卡槽的旋转翅、旋转拨杆，旋转翅的中心处连接旋转电机，旋转拨杆根据试验锻件轴径大小沿卡槽调节位置，拨杆固定在卡槽中在旋转电机的驱动下绕动力输出轴的轴线做圆周运动；

带托轮的两个支承座沿轴线位于炉体前后，用以支承锻件；

加热炉长度满足锻件需加热的待检测部位长度；

靠轮用以固定锻件，避免试验中轴线方向出现位移；

旋转电机、支承座、加热炉，支承座、靠轮依次沿轴线方向分布，若锻件长度尺寸小于上述组合后尺寸，没有位置托在支承座上，或者托在支承座上后没有位置用以夹持来做传动端；

所述锻件热稳定性试验方法包含：采用接长段焊接至待检测的锻件的传动端处，以使得接长段可用于放置托轮支座支承锻件及传动端用，或者仅用以做传动夹持部分，弥补锻件满足炉内加热检测部位后的长度不足问题；当接长段还要用以支承锻件的时候，接长段焊接要求较高，要有一定的承载能力，支承并带动锻件试验中旋转而不脱落，同时接长端表面光洁度要求较高，避免旋转摩擦过程中影响试验数据；当接长段仅用以夹持做传动部分用时一般焊接带动锻件旋转不脱落即可，表面光洁度无要求；

接长段为圆柱形外廓；

若接长段的圆柱形外廓与现有的弓形夹具的系列夹持尺寸相配合，采用弓形夹具直接夹持接长段，旋转拨杆带动弓形夹具，带动接长段，带动待检测的锻件绕轴线做圆周运动，加热炉加热，进行锻件热稳定性试验；

若接长段的圆柱形外廓与现有的弓形夹具的系列夹持尺寸不配合，采用拨动杆焊接至接长段的端面处，旋转拨杆推动拨动杆转动，带动待检测的锻件绕轴线做圆周运动，加热炉加热，进行锻件热稳定性试验。

优选地，焊接完成后，将待检测的锻件吊装至已定位排列组合好的托轮支座上，不加热，仅开启旋转电机转动一段时间，观测待检测锻件是否焊接牢固以及转动是否正常；

确认焊接牢固和转动正常后，盖上炉体上半部分，做好固定，装好测量仪表，开启加热炉电源进行加热，按照锻件热稳定性试验要求进行试验检测，整个试验过程旋转电机不能停止转动。

与现有技术相比，本发明提供了一种锻件热稳定性试验装置，包含：拨动杆，所述拨动杆焊接至待检测的锻件的传动端处；旋转电机、带卡槽的旋转翅、旋转拨杆，旋转翅的中心处连接旋转电机，旋转拨杆根据试验锻件轴径大小沿卡槽调节位置，旋转拨杆固定在卡槽中在旋转电机的驱动下绕动力输出轴的轴线做圆周运动；旋转拨杆靠抵焊在锻件上的拨动杆，推动拨动杆，从而带动待检测的锻件转动。据此，本发明能够达到的技术效果在于，通过焊接拨动杆，从而解决了锻件的轴端不具备被弓形夹具卡合的条件下，能够直接由旋转拨杆推动拨动杆，从而通过简易的装置，达到锻件热稳定性试验的夹持部分的功能，拨动杆取材方便，还可重复使用。

与现有技术相比，本发明还提供了一种锻件热稳定性试验装置，包含：接长段，所述接长段焊接至待检测的锻件的传动端处，接长段轴心与锻件同轴心；加热炉、托轮支座、靠轮，均沿锻件轴心方向放置，待检测的锻件加热段长度有要求，加热段位于加热炉的炉腔内，接长段位于传动端托轮支座处或者外延端面处。据此，本发明能够达到的技术效果在于，通过焊接接长段，从而使得接长段可以作为支撑或者辅助接长锻件充当传动端部分，该装置简单，且可重复使用，连接方式也简单，通用性好。

与现有技术相比，本发明还提供了一种锻件热稳定性试验方法，主要包含：采用拨动杆焊接至待检测的锻件的传动端处，旋转拨杆推动拨动杆转动，带动待检测的锻件绕轴线做圆周运动，加热炉加热待检测的加热部位，进行锻件热稳定性试验。

与现有技术相比，本发明还提供了一种锻件热稳定性试验方法，主要包含：采用接长段焊接至待检测的锻件的传动端处，以使得接长段可用于放置托轮支座支承锻件及传动端用，或者用以做传动夹持部分。

附图说明

图1示出了本发明提供的锻件热稳定性试验装置的待检测的锻件的结构分布示意图。

图2示出了本发明提供的锻件热稳定性试验装置第一实施例的结构示意图。

图3示出了本发明提供的锻件热稳定性试验装置第二实施例的结构示意图。

图4示出了本发明提供的锻件热稳定性试验方法一实施例的流程。

附图标记说明：

1 加热段

2 测量带

3 托轮处

4 靠轮端

5 传动端

6 拨动杆

7 接长段。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。

本发明提供了一种锻件热稳定性试验装置，包含：

拨动杆，所述拨动杆焊接至待检测的锻件的传动端处；

旋转电机、带卡槽的旋转翅、旋转拨杆，旋转翅的中心处连接旋转电机，旋转拨杆根据试验锻件轴径大小沿卡槽调节位置，旋转拨杆固定在卡槽中在旋转电机的驱动下绕动力输出轴的轴线做圆周运动；

旋转拨杆靠抵焊在锻件上的拨动杆，推动拨动杆，从而带动待检测的锻件转动。

所述锻件热稳定性试验装置，还包含：加热炉、支承座、托轮、靠轮支座；

加热炉是根据所测锻件要求炉内尺寸由小炉体拼接而成的卧式炉；小炉体为上下两截的门形结构，小炉体具有多种长度规格，方便不同规格的锻件尺寸组合；小炉体下部放置在试验场地，含炉侧墙，炉侧墙为长方形板型结构，中间留一定直径的空隙，用以锻件炉外部分沿空隙伸出去后密封炉体，加热时塞紧炉侧墙与锻件轴径之间的间隙；

两个支承座分别置于炉体前后，每个支承座处设有两个托轮，两个托轮中心与锻件轴心对称平行，托轮表面光洁具较高的精度，两个托轮在支承座上垂直于试验锻件轴心方向移动调节位置，以便于将不同轴径的锻件支承托起；锻件两端放于托轮上，轴身与托轮圆周相切支承，便于减少试验中大表面接触后摩擦引起的试验误差；

锻件托起后将靠轮支座移动到锻件靠轮端，支座上凸出的轮式装置抵靠在锻件端面处，用以定位，避免试验中锻件移位；

启动旋转装置，转动正常后，将炉侧墙、炉体上部盖上、固定。

所述拨动杆为可焊接材质，所述拨动杆的材质为20号钢或其它可焊接材料；

拨动杆为方管，所述方管的与截面垂直的长度方向的其中一个面靠抵传动端处的端面，并在靠抵的接触处进行焊接，用以将拨动杆和待检测的锻件焊接在一起。

本发明还提供了一种锻件热稳定性试验装置，包含：接长段，所述接长段焊接至待检测的锻件的传动端处，接长段轴心与锻件同轴心；

加热炉、托轮支座、靠轮，均沿锻件轴心方向放置，待检测的锻件加热段长度有要求，加热段位于加热炉的炉腔内，接长段位于传动端托轮支座处或者外延端面处。

所述接长段为圆柱形或圆管形，所述接长段与待检测的锻件的检测转动轴线同轴；

所述接长段为可焊接材质，所述接长段的材质为20号钢或其它可焊接材料；

所述接长段的其中一端与待检测的锻件的传动端的端面靠抵并焊接，用以将接长段和待检测的锻件焊接在一起。

可以根据现场具备的可以焊接的材料，选用20号钢或其它可焊接材料，取材方便。

锻件热稳定性试验装置，还包含：

弓形夹具，所述弓形夹具具有夹持尺寸，所述接长段的外廓直径与所述弓形夹具的夹持尺寸相配合，所述弓形夹具夹持所述接长段，所述弓形夹具较长的一端部代替拨动杆使用；

旋转电机、带卡槽的旋转翅、旋转拨杆，旋转翅的中心处连接旋转电机，其拨杆根据试验锻件轴径大小沿卡槽调节位置，旋转拨杆固定在卡槽中在旋转电机的驱动下绕动力输出轴的轴线做圆周运动；

旋转拨杆与弓形夹具较长端部抵靠，带动弓形夹具，弓形夹具带动接长段，从而带动待检测的锻件垂直轴线做圆周运动。

所述锻件热稳定性试验装置，还包含：

拨动杆，所述拨动杆焊接至接长段的端面处；

旋转电机、带卡槽的旋转翅、旋转拨杆，旋转翅心中心处连接旋转电机，旋转拨杆根据试验锻件轴径大小沿卡槽调节位置，旋转拨杆固定在卡槽中在旋转电机的驱动下绕动力输出轴的轴线做圆周运动；

旋转拨杆靠抵拨动杆，推动拨动杆，从而带动待检测的锻件做圆周运动。

本发明还提供的一种锻件热稳定性试验方法，

锻件热稳定性试验装置包含加热炉、支承座、托轮、靠轮支座；

加热炉是根据所测锻件要求炉内尺寸由小炉体拼接而成的卧式炉；小炉体为上下两截的门形结构，小炉体具有多种长度规格，方便不同规格的锻件尺寸组合；小炉体下部放置在试验场地，含炉侧墙，炉侧墙为长方形板型结构，中间留一定直径的空隙，用以锻件炉外部分沿空隙伸出去后密封炉体，加热时塞紧炉侧墙与锻件轴径之间的间隙；

两个支承座分别置于炉体前后，每个支承座上设有两个托轮，两个托轮的中心与锻件轴心对称平行，托轮表面光洁具较高的精度，两个托轮在支承座上垂直于试验锻件轴心方向移动调节位置，以便于将不同轴径的锻件支承托起；锻件两端放于托轮上，轴身与托轮圆周相切支承，便于减少试验中大表面接触后摩擦引起的试验误差；锻件托起后将靠轮支座移动到锻件靠轮端，支座上凸出的轮式装置抵靠在锻件端面处，用以定位，避免试验中锻件移位；

启动旋转装置，转动正常后，将炉侧墙、炉体上部盖上、固定；

旋转电机、带卡槽的旋转翅、旋转拨杆，旋转翅心中心处连接旋转电机，其拨杆根据试验锻件轴径大小沿卡槽调节位置，拨杆固定在卡槽中在旋转电机的驱动下绕动力输出轴的轴线做圆周运动；

若待检测的锻件的传动端处与现有的弓形夹具的系列夹持尺寸不配合或者待检测的锻件的传动端包含薄法兰、或凹槽、或异形不具备足够夹持面积的夹持面以产生设定夹持力，现有的弓形夹具无法夹持传动端；

所述锻件热稳定性试验方法包含：采用拨动杆焊接至待检测的锻件的传动端处，旋转拨杆推动拨动杆转动，带动待检测的锻件绕轴线做圆周运动，加热炉加热待检测的加热部位，进行锻件热稳定性试验。

本发明提供的一种锻件热稳定性试验方法，

锻件热稳定性试验装置包含加热炉，支承座、托轮、靠轮支座；

加热炉是根据所测锻件要求炉内尺寸由小炉体拼接而成的卧式炉；小炉体为上下两截的门形结构，小炉体具有多种长度规格，方便不同规格的锻件尺寸组合；小炉体下部放置在试验场地，含炉侧墙，炉侧墙为长方形板型结构，中间留一定直径的空隙，用以锻件炉外部分沿空隙伸出去后密封炉体，加热时塞紧炉侧墙与锻件轴径之间的间隙；

两个支承座分别置于炉体前后，每个支承座上设有两个托轮，两个托轮的中心与锻件轴心对称平行，托轮表面光洁具较高的精度，两个托轮在支承座上垂直于试验锻件轴心方向移动调节位置，以便于将不同轴径的锻件支承托起；锻件两端放于托轮上，轴身与托轮圆周相切支承，便于减少试验中大表面接触后摩擦引起的试验误差；锻件托起后将靠轮支座移动到锻件靠轮端，支座上凸出的轮式装置抵靠在锻件端面处，用以定位，避免试验中锻件移位；

启动旋转装置，转动正常后，将炉侧墙、炉体上部盖上、固定；

旋转电机、带卡槽的旋转翅、旋转拨杆，旋转翅的中心处连接旋转电机，旋转拨杆根据试验锻件轴径大小沿卡槽调节位置，拨杆固定在卡槽中在旋转电机的驱动下绕动力输出轴的轴线做圆周运动；

带托轮的两个支承座沿轴线位于炉体前后，用以支承锻件；

加热炉长度满足锻件需加热的待检测部位长度；

靠轮用以固定锻件，避免试验中轴线方向出现位移；

旋转电机、支承座、加热炉，支承座、靠轮依次沿轴线方向分布，若锻件长度尺寸小于上述组合后尺寸，没有位置托在支承座上，或者托在支承座上后没有位置用以夹持来做传动端；

所述锻件热稳定性试验方法包含：采用接长段焊接至待检测的锻件的传动端处，以使得接长段可用于放置托轮支座支承锻件及传动端用，或者仅用以做传动夹持部分，弥补锻件满足炉内加热检测部位后的长度不足问题；当接长段还要用以支承锻件的时候，接长段焊接要求较高，要有一定的承载能力，支承并带动锻件试验中旋转而不脱落，同时接长端表面光洁度要求较高，避免旋转摩擦过程中影响试验数据；当接长段仅用以夹持做传动部分用时一般焊接带动锻件旋转不脱落即可，表面光洁度无要求；

接长段为圆柱形外廓；

若接长段的圆柱形外廓与现有的弓形夹具的系列夹持尺寸相配合，采用弓形夹具直接夹持接长段，旋转拨杆带动弓形夹具，带动接长段，带动待检测的锻件绕轴线做圆周运动，加热炉加热，进行锻件热稳定性试验；

若接长段的圆柱形外廓与现有的弓形夹具的系列夹持尺寸不配合，采用拨动杆焊接至接长段的端面处，旋转拨杆推动拨动杆转动，带动待检测的锻件绕轴线做圆周运动，加热炉加热，进行锻件热稳定性试验。

焊接完成后，将待检测的锻件吊装至已定位排列组合好的托轮支座上，不加热，仅开启旋转电机转动一段时间，观测待检测锻件是否焊接牢固以及转动是否正常；

确认焊接牢固和转动正常后，盖上炉体上半部分，做好固定，装好测量仪表，开启加热炉电源进行加热，按照锻件热稳定性试验要求进行试验检测，整个试验过程旋转电机不能停止转动。

参阅图1所示，本发明提供的锻件热稳定性试验装置的待检测的锻件的结构分布示意图。锻件上包含：加热段1，加热段1具有一定的长度，加热段1上设置有测量带2（图1中所示的测量带为三处）。而，加热炉上安装有支承座，支承座中设置的托轮处3需要根据加热段1的长度来设定，托轮处3需要位于加热段1的外部。加热炉由小炉体拼接而成，而小炉体是系列化的标准尺寸，举个具体的实施例来说，通过500mm、800mm、1000mm等小炉体的长度尺寸各一个，则可以拼接出1300mm、1500mm、1800mm、2300mm。加热段1的长度、两个托轮处3之间的距离都会影响加热炉的选择。靠轮端4和传动端5分别位于锻件的两端。

参阅图2所示，本发明提供的锻件热稳定性试验装置第一实施例的结构示意图。主要结构是在锻件的传动端5处焊接有拨动杆6；再使用旋转电机、带卡槽的旋转翅、旋转拨杆，推动拨动杆6，使得锻件在托轮处3的托轮的支撑下，绕着锻件的轴线转动。

参阅图3所示，本发明提供的锻件热稳定性试验装置第二实施例的结构示意图。主要结构是在锻件的传动端5处焊接有接长段7。第二实施例的其中一种实施的方法，再配合现有技术的弓形夹具，再使用旋转电机、带卡槽的旋转翅、旋转拨杆，推动弓形夹具，使得锻件在托轮处3的托轮的支撑下，绕着锻件的轴线转动。或者，如图3所示，第二实施例的其中另外一种实施的方法，在接长段7的端部还焊接有拨动杆6，再使用旋转电机、带卡槽的旋转翅、旋转拨杆，推动拨动杆6，使得锻件在托轮处3的托轮的支撑下，绕着锻件的轴线转动。

参阅图4所示，本发明提供的锻件热稳定性试验方法一实施例的流程。

给出一个具体实施例便于理解本发明提供的技术方案。具体的方法步骤如下。

第一步：计算热稳定性试验装配方案。（后文均简称为“热跑”）

根据定量的热跑图及现场设备尺寸，计算试验装配方案，看是使用传统夹具还是本发明中的辅助装置连接。热跑时设备排列依次为：（传动端）旋转传动电机+托轮+卧式加热炉体+托轮+靠轮（靠轮端）。电机、托轮、和靠轮尺寸都是固定的，而炉体部分根据图纸要求加热部位尺寸而使用不同规格小炉体拼接式来调整，一般加热部位都是锻件大身大直径处。而有的锻件大身占比较长，轴径较短，尤其转子类锻件，除去必须入炉尺寸外，剩余尺寸放不下固定尺寸的电机、托轮等设备；或者有的轴径端部各异，有小法兰、或者开槽等不适合托轮托起，需要偏移托轮部位，或者现有系列化的弓形夹具没有适用的尺寸等情况，就需要采用本发明的外接辅助传动装置来进行试验。

第二步：选择辅助传动装置方式及材料。

该装置作为一种连接工件与旋转电机之间的辅助设施，主要作用是通过它带动锻件在热跑中持续旋转，选用一般可焊接性材料，如常用的20钢即可，在试验现场具备的可焊接材质都可以使用。根据上一步计算的尺寸，可选用单独的拨杆或者接长段加拨杆的方式。

①：假设某转子轴径处￠610mm，系列化弓形夹具仅￠150mm～￠500mm之间，50mm一档，此时没有适用的现成夹具，故采用在锻件端部焊一截方钢拨杆来达到传动效果。

②：假设某低压转子长为4000mm，若传动端电机+托轮底座固定尺寸为700mm，锻件要求加热的总炉体部分3000mm，而靠轮端需400mm，传动端尺寸显然不够，需要端部附加一截长度≥150mm的圆钢作为接长部分（设50mm的空隙为热胀余量），再在圆钢的端部焊接方钢拨杆；或者圆钢直径如果在已有系列化弓形夹具覆盖范围内，则直接使用弓形夹具夹持旋转，就无需再焊接方钢拨杆上去了。

第三步：焊接辅助装置。

清理工件传动段端面，因焊接面不大，打磨清理掉焊接部位的氧化皮，且使其平整便于焊接即可。将选好的方钢拨杆直接焊接在清理好的锻件端面处，或者是在端面处先焊接好接长端，再将拨杆焊接在接长端的端面处。静止一会后检查是否焊牢，该装置须保证在热跑过程中不能脱落下来。该装置重复使用时也需要将表面的焊疤等清理干净。

第四步：开电机试验。

根据热跑图和前面的计算数据定位、组装热跑设备，再将锻件轻轻吊装上去，因此时锻件已近精加工尺寸，起吊必须注意不能对外形有损坏。开启电机，检查能否正常带动锻件旋转，持续旋转一段时间（例如30分钟）后，观察无异常情况，则正式开始试验。

以上所述即本发明提供的锻件热稳定性试验装置、锻件热稳定性试验方法的具体实施方式。据此，本发明能够达到的技术效果在于，通过简单的部件、简单的连接方式，能够快速的完成锻件热稳定性试验的搭建，适用性广，成本低，时间少，效率高；打破热跑锻件外形、尺寸及设备方面的局限性，满足设计要求，进行短轴径和轴径处外形各异的转子和主轴类锻件热跑试验；打破传统弓形夹具必须系列化而工装投入成本较高的缺点；操作快捷，方便，可重复使用，材料成本较低。

上述具体实施例和附图说明仅为例示性说明本发明的技术方案及其技术效果，而非用于限制本发明。任何熟于此项技术的本领域技术人员均可在不违背本发明的技术原理及精神的情况下，在权利要求保护的范围内对上述实施例进行修改或变化，均属于本发明的权利保护范围。

Claims (10)

1.一种锻件热稳定性试验装置，其特征在于，包含：

拨动杆，所述拨动杆焊接至待检测的锻件的传动端处；

旋转电机、带卡槽的旋转翅、旋转拨杆，旋转翅的中心处连接旋转电机，旋转拨杆根据试验锻件轴径大小沿卡槽调节位置，旋转拨杆固定在卡槽中在旋转电机的驱动下绕动力输出轴的轴线做圆周运动；

旋转拨杆靠抵焊在锻件上的拨动杆，推动拨动杆，从而带动待检测的锻件转动；

试验装置还包括加热炉、支承座、托轮；加热炉是根据所测锻件要求炉内尺寸由小炉体拼接而成的卧式炉；小炉体为上下两截的门形结构，小炉体具有多种长度规格，方便不同规格的锻件尺寸组合；两个支承座分别置于炉体前后，每个支承座处设有两个托轮，两个托轮中心与锻件轴心对称平行，托轮表面光洁且具有较高的精度，两个托轮在支承座上垂直于试验锻件轴心方向移动调节位置，以便于将不同轴径的锻件支承托起；锻件两端放于托轮上，轴身与托轮圆周相切支承。

2.根据权利要求1所述的锻件热稳定性试验装置，其特征在于，

还包含：靠轮支座；小炉体下部放置在试验场地，含炉侧墙，炉侧墙为长方形板型结构，中间留一定直径的空隙，用以锻件炉外部分沿空隙伸出去后密封炉体，加热时塞紧炉侧墙与锻件轴径之间的间隙；

锻件托起后将靠轮支座移动到锻件靠轮端，支座上凸出的轮式装置抵靠在锻件端面处，用以定位，避免试验中锻件移位；

启动旋转装置，转动正常后，将炉侧墙、炉体上部盖上、固定。

3.根据权利要求1所述的锻件热稳定性试验装置，其特征在于，

所述拨动杆为可焊接材质，所述拨动杆的材质为20号钢或其它可焊接材料；

所述拨动杆为方管，所述方管的与截面垂直的长度方向的其中一个面靠抵传动端处的端面，并在靠抵的接触处进行焊接，用以将拨动杆和待检测的锻件焊接在一起。

4.一种锻件热稳定性试验装置，其特征在于，包含：

接长段，所述接长段焊接至待检测的锻件的传动端处，接长段轴心与锻件同轴心；

加热炉、托轮支座、靠轮，均沿锻件轴心方向放置，待检测的锻件的加热段长度有要求，加热段位于加热炉的炉腔内，接长段位于传动端托轮支座处或者外延端面处。

5.根据权利要求4所述的锻件热稳定性试验装置，其特征在于，

所述接长段为圆柱形或圆管形，所述接长段的轴线与待检测的锻件同轴；

所述接长段为可焊接材质，所述接长段的材质为20号钢或其它可焊接材料；

所述接长段的其中一端与待检测的锻件的传动端的端面靠抵并焊接，用以将接长段和待检测的锻件焊接在一起。

6.根据权利要求5所述的锻件热稳定性试验装置，其特征在于，还包含：

弓形夹具，所述弓形夹具具有夹持尺寸，所述接长段的外廓直径与所述弓形夹具的夹持尺寸相配合，所述弓形夹具夹持所述接长段，所述弓形夹具较长的一端部代替拨动杆使用；

旋转电机、带卡槽的旋转翅、旋转拨杆，旋转翅的中心处连接旋转电机，其拨杆根据试验锻件轴径大小沿卡槽调节位置，旋转拨杆固定在卡槽中在旋转电机的驱动下绕动力输出轴的轴线做圆周运动；

旋转拨杆与弓形夹具较长端部抵靠，带动弓形夹具，弓形夹具带动接长段，从而带动待检测的锻件垂直轴线做圆周运动。

7.根据权利要求4所述的锻件热稳定性试验装置，其特征在于，还包含：

拨动杆，所述拨动杆焊接至接长段的端面处；

旋转电机、带卡槽的旋转翅、旋转拨杆，旋转翅心中心处连接旋转电机，旋转拨杆根据试验锻件轴径大小沿卡槽调节位置，旋转拨杆固定在卡槽中在旋转电机的驱动下绕动力输出轴的轴线做圆周运动；

旋转拨杆靠抵拨动杆，推动拨动杆，从而带动待检测的锻件做圆周运动。

8.一种锻件热稳定性试验方法，其特征在于，

锻件热稳定性试验装置包含加热炉、支承座、托轮、靠轮支座；

加热炉是根据所测锻件要求炉内尺寸由小炉体拼接而成的卧式炉；小炉体为上下两截的门形结构，小炉体具有多种长度规格，方便不同规格的锻件尺寸组合；小炉体下部放置在试验场地，含炉侧墙，炉侧墙为长方形板型结构，中间留一定直径的空隙，用以锻件炉外部分沿空隙伸出去后密封炉体，加热时塞紧炉侧墙与锻件轴径之间的间隙；

两个支承座分别置于炉体前后，每个支承座上设有两个托轮，两个托轮的中心与锻件轴心对称平行，托轮表面光洁且具有较高的精度，两个托轮在支承座上垂直于试验锻件轴心方向移动调节位置，以便于将不同轴径的锻件支承托起；锻件两端放于托轮上，轴身与托轮圆周相切支承，便于减少试验中大表面接触后摩擦引起的试验误差；锻件托起后将靠轮支座移动到锻件靠轮端，支座上凸出的轮式装置抵靠在锻件端面处，用以定位，避免试验中锻件移位；

启动旋转装置，转动正常后，将炉侧墙、炉体上部盖上、固定；

旋转电机、带卡槽的旋转翅、旋转拨杆，旋转翅心中心处连接旋转电机，其拨杆根据试验锻件轴径大小沿卡槽调节位置，拨杆固定在卡槽中在旋转电机的驱动下绕动力输出轴的轴线做圆周运动；

所述锻件热稳定性试验方法包含：采用拨动杆焊接至待检测的锻件的传动端处，旋转拨杆推动拨动杆转动，带动待检测的锻件绕轴线做圆周运动，加热炉加热待检测的加热部位，进行锻件热稳定性试验。

9.一种锻件热稳定性试验方法，其特征在于，

锻件热稳定性试验装置包含加热炉，支承座、托轮、靠轮支座；

加热炉是根据所测锻件要求炉内尺寸由小炉体拼接而成的卧式炉；小炉体为上下两截的门形结构，小炉体具有多种长度规格，方便不同规格的锻件尺寸组合；小炉体下部放置在试验场地，含炉侧墙，炉侧墙为长方形板型结构，中间留一定直径的空隙，用以锻件炉外部分沿空隙伸出去后密封炉体，加热时塞紧炉侧墙与锻件轴径之间的间隙；

两个支承座分别置于炉体前后，每个支承座上设有两个托轮，两个托轮的中心与锻件轴心对称平行，托轮表面光洁且具有较高的精度，两个托轮在支承座上垂直于试验锻件轴心方向移动调节位置，以便于将不同轴径的锻件支承托起；锻件两端放于托轮上，轴身与托轮圆周相切支承，便于减少试验中大表面接触后摩擦引起的试验误差；锻件托起后将靠轮支座移动到锻件靠轮端，支座上凸出的轮式装置抵靠在锻件端面处，用以定位，避免试验中锻件移位；

启动旋转装置，转动正常后，将炉侧墙、炉体上部盖上、固定；

旋转电机、带卡槽的旋转翅、旋转拨杆，旋转翅的中心处连接旋转电机，旋转拨杆根据试验锻件轴径大小沿卡槽调节位置，拨杆固定在卡槽中在旋转电机的驱动下绕动力输出轴的轴线做圆周运动；

带托轮的两个支承座沿轴线位于炉体前后，用以支承锻件；

加热炉长度满足锻件需加热的待检测部位长度；

靠轮用以固定锻件，避免试验中轴线方向出现位移；

旋转电机、支承座、加热炉，支承座、靠轮依次沿轴线方向分布，若锻件长度尺寸小于上述组合后尺寸，没有位置托在支承座上，或者托在支承座上后没有位置用以夹持来做传动端；

所述锻件热稳定性试验方法包含：采用接长段焊接至待检测的锻件的传动端处，以使得接长段可用于放置托轮支座支承锻件及传动端用，或者仅用以做传动夹持部分，弥补锻件满足炉内加热检测部位后的长度不足问题；当接长段还要用以支承锻件的时候，接长段焊接要求较高，要有一定的承载能力，支承并带动锻件试验中旋转而不脱落；当接长段仅用以夹持做传动部分用时一般焊接带动锻件旋转不脱落即可，表面光洁度无要求；

接长段为圆柱形外廓；

若接长段的圆柱形外廓与现有的弓形夹具的系列夹持尺寸相配合，采用弓形夹具直接夹持接长段，旋转拨杆带动弓形夹具，带动接长段，带动待检测的锻件绕轴线做圆周运动，加热炉加热，进行锻件热稳定性试验；

若接长段的圆柱形外廓与现有的弓形夹具的系列夹持尺寸不配合，采用拨动杆焊接至接长段的端面处，旋转拨杆推动拨动杆转动，带动待检测的锻件绕轴线做圆周运动，加热炉加热，进行锻件热稳定性试验。

10.根据权利要求8或9所述的锻件热稳定性试验方法，其特征在于，

焊接完成后，将待检测的锻件吊装至已定位排列组合好的托轮支座上，不加热，仅开启旋转电机转动一段时间，观测待检测锻件是否焊接牢固以及转动是否正常；

确认焊接牢固和转动正常后，盖上炉体上半部分，做好固定，装好测量仪表，开启加热炉电源进行加热，按照锻件热稳定性试验要求进行试验检测，整个试验过程旋转电机不能停止转动。