[發明專利]大型薄壁箱體環縫攪拌摩擦焊的定位支撐裝置

有效

• 申請號: 201310746921.8
• 申請日: 2013-12-30
• 公開（公告）號: CN103706990A
• 公開（公告）日: 2014-04-09
• 發明（設計）人: 王福吉;王曉東;徐長玉;馬建偉;劉巍
• 申請（專利權）人: 大連理工大學
• 主分類號: B23K37/04
• 分類號: B23K37/04;B23K20/12;B23Q3/12
• 代理公司: 大連理工大學專利中心 21200
• 代理人: 關慧貞

技術領域

本發明屬于機械設備領域，具體涉及一種用于大型薄壁箱體環縫攪拌摩擦焊的定位支撐裝置。

背景技術

大型薄壁箱體一般由平板彎曲后焊接而成，其直徑大（2m)以上、厚度?。?0mm以內），因此剛性差、焊接時極容易產生變形。在兩個箱體對接進行攪拌摩擦焊前，要盡量消除I型坡口的間隙和階差。鑒于箱體直徑大、環縫長度較長，一般在焊前對坡口的間隙和階差會提出一定的要求，例如間隙和階差要小于1mm，但直接裝配很難滿足要求。在進行攪拌摩擦焊時，I型坡口處要承受一定的徑向壓力，容易使箱體變形。這就使得大型薄壁箱體對接進行攪拌摩擦焊的難度大大提高，所便需要采取一定的措施進行解決。目前采用的結構主要有兩種：整體剛性支撐結構和單點液壓支撐結構，兩種結構都存在一定的缺陷。采用整體剛性支撐結構要保證支撐結構與薄壁箱體的內壁緊密貼合，否則影響焊接質量，但這樣會給箱體裝配和拆卸帶來困難。采用單點液壓支撐結構的問題在于箱體處于彈性支撐中，焊接時難保證箱體與攪拌頭位置對正，直接影響焊接質量。

發明內容

本發明為了克服現有技術的不足，發明了一種用于大型薄壁箱體環縫攪拌摩擦焊的定位支撐裝置，在發明中，采用多個電機控制所有定位塊向外移動從而支撐起箱體，使箱體保持一定的直徑，對于階差不合格的地方可以調整對應位置的定位支撐單元來消除局部階差。焊接結束后，控制電機帶動所有定位塊向內移動使定位支撐裝置的直徑縮小，方便箱體的取出。保證大型薄壁箱體環縫攪拌摩擦焊前的裝配質量滿足要求以及在進行攪拌摩擦焊時能夠支撐箱體并減小焊接變形。本發明提高了大型薄壁箱體環縫攪拌摩擦焊前的裝配質量，減小焊接時的變形，提高大型薄壁箱體環縫攪拌摩擦焊的焊接質量，并且裝卸方便。

本發明采用的技術方案是大型薄壁箱體環縫攪拌摩擦焊的定位支撐裝置，其特征是，定位支撐裝置由旋轉基座1、若干個定位支撐單元和相應的若干個連接單元組成；若干個定位支撐單元和相應的若干個連接單元均布于旋轉基座1上，所述的旋轉基座1為環形結構，其上均布若干個凸臺，每個凸臺上安裝一個定位支撐單元；每個定位支撐單元由電機2、導軌絲杠副3、絲杠4、短支撐桿5、長支撐桿6、套筒7、轉接頭8、定位塊9、下銷軸10、上銷軸11、左螺栓12、中螺栓13、右螺栓14、導軌絲杠螺母15組成；

在每個定位支撐單元中，電機2和導軌絲杠副3相連，導軌絲杠螺母15安裝在絲杠4上，短支撐桿5通過下銷軸10與導軌絲杠螺母15連接，通過上銷軸11與長支撐桿6連接；沿著套筒7的軸向移動的長支撐桿6插入套筒7中，套筒7焊接在旋轉基座1上；轉接頭8通過中螺栓13與長支撐桿6連接，通過左、右螺栓12、14與定位塊9連接；

在每個連接單元中，套在套筒7外面的上連接體16和下連接體17通過螺栓螺母18固定連接在一起；所述的連接單元套住套筒，對定位支撐單元起固定加強作用。

本發明的有益效果是可以控制所有定位支撐單元使所有定位塊向外移動，定位支撐裝置的直徑擴大，以支撐起箱體；對于階差不合格的地方可以調整對應位置的定位支撐單元以消除局部階差；控制所有定位支撐單元使所有定位塊向內移動，定位支撐裝置的直徑縮小，方便箱體的取出。本發明可有效提高大型薄壁箱體環縫攪拌摩擦焊前的裝配質量，滿足焊接公差要求，減小焊接時的變形，提高焊接質量。

附圖說明

圖1為定位支撐裝置的主視圖，圖2為定位支撐裝置的俯視圖，圖3為定位支撐單元，圖4為連接單元。其中，1-旋轉基座，2-電機，3-導軌絲杠副，4-絲杠，5-短支撐桿，6-長支撐桿，7-套筒，8-轉接頭，9-定位塊，10-下銷軸，11-上銷軸，12-左螺栓，13-中螺栓，14-右螺栓，15-導軌絲杠螺母，16-上連接體，17-下連接體，18螺栓螺母。

具體實施方式

結合附圖和技術方案詳細說明本發明的具體實施方式。

如圖1和圖2所示，旋轉基座1為環形結構，安裝在機床轉軸機構上，可以隨主軸一起旋轉。旋轉基座1上均布若干個凸臺，每個凸臺上安裝1個定位支撐單元。每個定位支撐單元由各自的電機2驅動，因此，可以控制所有電機帶動所有定位塊整體移動來調整定位支撐裝置的直徑，或控制單個電機帶動對應位置的定位塊來進行局部調整。定位支撐單元的個數由箱體直徑和焊接力等因素來決定。連接單元與定位支撐單元的數量一樣，對定位支撐單元起到固定加強的作用。