本发明涉及振动时效工艺领域，特别是一种应用于高频率工件的线性弹簧组合式振动时效超谐振动装置。
背景技术：
振动时效处理是一种消除残余应力的方法，实际上是通过振动的形式给工件施加一个动应力，当动应力与残余应力叠加达到或超过材料的屈服极限时，工件产生塑性变形而释放应力，有利于提高工件的使用强度、减少变形和稳定精度。特别是在节省时间、能源和费用上具有明显的效果。
振动时效装置是将一个具有偏心质量的激振器安放在待处理的工件上，通过控制器起动电机并调节其转速使工件处于共振状态，约经20～30分钟的振动处理即可达到调整残余应力的目的。
振动时效技术适应范围广，从几公斤的小型构件到一、二千吨的海洋平台等大型构件。尽管适用范围广，但仍有局限性。偏心质量激振器虽具有结构简单、造价低、便携、激振力大且可调节等，但受其性能限制激励频率范围均在200Hz以下。在这种情况下，很多小型或高刚度工件的固有频率一般都大于200Hz，不适合现行的振动时效。如何解决高频率工件的共振问题是振动时效技术发展几十年来未能解决的难题，严重制约了振动时效的应用。
技术实现要素：
本发明针对现有技术的不足，提供一种线性弹簧组合式振动时效超谐振动装置。
为了实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：
一种线性弹簧组合式振动时效超谐振动装置，包括基座、激振块、偏心质量激振器、弹簧一、弹簧二和弹簧三，
偏心质量激振器固定安装在激振块上，
弹簧一一端连接在激振块上，另一端连接在基座上，
弹簧二一端连接在激振块上，另一端连接在基座上，
弹簧三一端连接在偏心质量激振器上，另一端连接在基座上，
所述弹簧一、弹簧二和弹簧三为具有相同刚度等长度的线性弹簧，
所述弹簧一和弹簧二分别处于激振块的两侧并处于水平方向上，弹簧三处于竖直方向上。
与现有技术相比较，本发明具备的有益效果：
圆柱不等截距螺旋弹簧、圆锥螺旋弹簧、空气弹簧等非线性弹簧都可以产生非线性振动，但这些非线性弹簧制造工艺复杂，非线性参数难控制、不可调节等因素很难满足不同固有频率工件振动需要，严重限制了振动时效超谐振动技术的应用范围。这种情况下，利用线性弹簧实现超谐振动具有重要的应用价值。本发明中弹簧组合与激振器、激振块构成一个振动系统，在激振器的激励，激振块在三个线性弹簧的作用下产生垂直方向的非线性振动，在低频激励下可以响应出3倍于激励频率的高频频率，实现超谐共振。线性弹簧造价低，选择范围广，总可以根据需要选择合适的线性弹簧，而且要比非线性弹簧简单得多。
附图说明
图1为本发明所述的线性弹簧组合式振动时效超谐振动装置的结构示意图。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明的技术方案作进一步阐述。
实施例1
一种线性弹簧组合式振动时效超谐振动装置，包括基座2、激振块3、偏心质量激振器4、弹簧一5、弹簧二6和弹簧三7，
偏心质量激振器4固定安装在激振块3上，
弹簧一5一端连接在激振块3上，另一端连接在基座2上，
弹簧二6一端连接在激振块3上，另一端连接在基座2上，
弹簧三7一端连接在偏心质量激振器4上，另一端连接在基座2上，
所述弹簧一5、弹簧二6和弹簧三7为具有相同刚度等长度的线性弹簧，
所述弹簧一5和弹簧二6分别处于激振块3的两侧并处于水平方向上，弹簧三7处于竖直方向上。
工作原理：
使用时，先将高频率工件1刚性固定于基座2上，然后开启偏心质量激振器4，对高频率工件1进行20-30分钟的处理。该装置中，偏心质量激振器4、激振块3与三根弹簧组合构成一个线性弹簧组合质量系统。弹簧刚度取决于高频率工件1的固有频率、激振块3的质量和偏心质量激振器4的质量，关系如下式：
偏心质量激振器4是整个系统的激励来源，激振块3在偏心质量激振器4的激励和三个弹簧的作用下产生垂直方向的非线性振动，在低频激励下可以响应出3倍于激励频率的高频频率，激振块3以接近工件固有频率的响应频率去激励工件，从而实现高频率工件1的主共振。所述高频率工件1是指例如冶金轧辊这样高刚度的金属工件，一般其固有频率大于200Hz。