[發(fā)明專利]一種用于運(yùn)載火箭貯箱法蘭盤環(huán)縫焊接的內(nèi)撐定位裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610913564.3
• 申請(qǐng)日: 2016-10-19
• 公開（公告）號(hào): CN106392451B
• 公開（公告）日: 2018-04-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 高彥軍;郝云飛;馬建波;杜憲策;李迎;孟令博;王忠義;李占輝;孔德躍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 首都航天機(jī)械公司;中國(guó)運(yùn)載火箭技術(shù)研究院
• 主分類號(hào): B23K37/053
• 分類號(hào): B23K37/053
• 代理公司: 中國(guó)航天科技專利中心11009
• 代理人: 范曉毅

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種航天產(chǎn)品加工工藝裝備領(lǐng)域，特別是一種用于運(yùn)載火箭貯箱法蘭盤環(huán)縫焊接的內(nèi)撐定位裝置。

背景技術(shù)

推進(jìn)劑貯箱是運(yùn)載火箭的燃料貯箱，其直徑大，材料薄，結(jié)構(gòu)剛性弱。貯箱一般由前、后短殼，前、后底，中間殼段等結(jié)構(gòu)件組合焊接而成。前、后底通常包含有法蘭盤的過(guò)渡接頭焊接結(jié)構(gòu)，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)材料為鋁合金。

產(chǎn)品焊接采用攪拌摩擦焊等先進(jìn)焊接方式，均要求產(chǎn)品軸線水平放置，且使產(chǎn)品沿軸線轉(zhuǎn)動(dòng)。

該過(guò)渡接頭的焊接難點(diǎn)在于，焊接區(qū)薄，焊接區(qū)厚度5mm；焊縫為環(huán)形焊縫，要求兩被焊接工件裝配后具有較高的同軸度；剛性差，自身抵抗變形能力差，裝配質(zhì)量要求高；上述情況使得法蘭盤過(guò)渡接頭環(huán)縫的焊接難度大大增加，需要采取相關(guān)的措施予以解決。

多年來(lái)，我國(guó)在貯箱箱底法蘭盤焊接中多采用熔焊方法，由于箱底的結(jié)構(gòu)材料屬于高強(qiáng)鋁合金，采用熔焊方法會(huì)帶來(lái)許多不利影響，如接頭強(qiáng)度系數(shù)較低，必須在設(shè)計(jì)上進(jìn)行大厚度補(bǔ)償，無(wú)形中就降低了貯箱的荷重比；熔焊的缺陷和較大的殘余應(yīng)力與變形往往給貯箱的質(zhì)量和可靠性造成隱患等。

國(guó)內(nèi)目前尚沒(méi)有一種可用箱底法蘭盤過(guò)渡接頭環(huán)縫采用攪拌摩擦焊接時(shí)起內(nèi)撐定位壓緊作用的工藝裝備，因此急需開發(fā)一種用于保證貯箱箱底法蘭盤過(guò)渡接頭環(huán)縫裝配間隙能夠滿足攪拌摩擦焊接要求的裝置。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的上述不足，提供一種用于運(yùn)載火箭貯箱法蘭盤環(huán)縫焊接的內(nèi)撐定位裝置，該裝置具有能夠同時(shí)內(nèi)部撐緊兩被焊接工件且撐緊的同時(shí)也將同軸度調(diào)節(jié)完畢，能夠?qū)⒈缓附庸ぜ剌S向方向進(jìn)行夾緊的作用，其結(jié)構(gòu)要有足夠的剛性來(lái)支撐和減小產(chǎn)品焊接時(shí)的變形。

本發(fā)明的上述目的是通過(guò)如下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)的：

一種用于運(yùn)載火箭貯箱法蘭盤環(huán)縫焊接的內(nèi)撐定位裝置，包括動(dòng)力機(jī)構(gòu)、周向整體旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、徑向撐緊機(jī)構(gòu)和軸向壓緊機(jī)構(gòu)；其中，動(dòng)力機(jī)構(gòu)的一端沿軸固定安裝在外部向行星減速器的輸入端，在動(dòng)力機(jī)構(gòu)的另一端同軸固定安裝周向整體旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)；徑向撐緊機(jī)構(gòu)同軸固定安裝在周向整體旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的一端；軸向壓緊機(jī)構(gòu)同軸固定安裝在徑向撐緊機(jī)構(gòu)的一端；外部工件沿軸向固定在徑向撐緊機(jī)構(gòu)中；動(dòng)力機(jī)構(gòu)帶動(dòng)周向整體旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)工件沿自身軸線方向的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。

在上述的一種用于運(yùn)載火箭貯箱法蘭盤環(huán)縫焊接的內(nèi)撐定位裝置，所述動(dòng)力機(jī)構(gòu)包括空心主軸，周向整體旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)固定安裝在空心主軸的外壁。

在上述的一種用于運(yùn)載火箭貯箱法蘭盤環(huán)縫焊接的內(nèi)撐定位裝置，所述徑向撐緊機(jī)構(gòu)包括小軸、第一手柄、絲桿軸、楔盤、連接盤、導(dǎo)向盤、滾針軸承、大壓盤組件、第二手柄和壓環(huán)；其中，小軸固定安裝在空心主軸的外壁；第一手柄沿周向固定安裝在小軸的外壁；絲桿軸沿軸向同軸安裝在空心主軸的一端；連接盤固定安裝在空心主軸的外壁；導(dǎo)向盤固定安裝在空心主軸的外壁，且與連接盤固定連接；楔盤固定安裝在導(dǎo)向盤和連接盤之間；滾針軸承與楔盤固定連接；壓環(huán)沿軸向固定安裝在導(dǎo)向盤一端的側(cè)壁；大壓盤組件與壓環(huán)固定連接；第二手柄同軸固定安裝在絲桿軸的外壁上。

在上述的一種用于運(yùn)載火箭貯箱法蘭盤環(huán)縫焊接的內(nèi)撐定位裝置，所述連接盤、楔盤和導(dǎo)向盤分別同軸固定安裝在空心主軸外壁上，且楔盤的一個(gè)端面與連接盤固定連接，楔盤的另一個(gè)端面與導(dǎo)向盤固定連接；外部工件套裝在楔盤的徑向外壁，且位于連接盤和導(dǎo)向盤之間。

在上述的一種用于運(yùn)載火箭貯箱法蘭盤環(huán)縫焊接的內(nèi)撐定位裝置，所述楔盤為圓盤形狀，且沿徑向設(shè)置有8個(gè)傾斜的連接通道。

在上述的一種用于運(yùn)載火箭貯箱法蘭盤環(huán)縫焊接的內(nèi)撐定位裝置，所述滾針軸承與楔盤的傾斜連接通道固定連接，滾針軸承可沿楔盤的傾斜連接通道沿空心主軸的徑向方向移動(dòng)。

在上述的一種用于運(yùn)載火箭貯箱法蘭盤環(huán)縫焊接的內(nèi)撐定位裝置，所述大壓盤組件一端與第二手柄固定連接在絲桿軸的外壁上。

在上述的一種用于運(yùn)載火箭貯箱法蘭盤環(huán)縫焊接的內(nèi)撐定位裝置，通過(guò)旋轉(zhuǎn)第二手柄帶動(dòng)大壓盤組件沿絲桿軸的軸向移動(dòng)，大壓盤組件通過(guò)壓環(huán)推動(dòng)導(dǎo)向盤沿空心主軸軸線方向移動(dòng)，通過(guò)滾針軸承與楔盤的傾斜連接通道的配合，實(shí)現(xiàn)對(duì)外部工件徑向的頂緊固定。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn)：

(1)本發(fā)明用于對(duì)航天產(chǎn)品貯箱箱底法蘭盤過(guò)渡接頭環(huán)縫的內(nèi)撐式定位壓緊，適用于焊接裝配精度要求較高，實(shí)現(xiàn)近無(wú)間隙裝配的攪拌摩擦焊焊接；

(2)本發(fā)明采用分體式焊接墊板結(jié)構(gòu)，能夠?qū)崿F(xiàn)焊接過(guò)程穩(wěn)定，拆裝方便，焊后變形小，還有助于防止攪拌針扎穿被焊接工件；