[發明專利]一種集成式摩擦塞補焊主軸頭裝置

有效

• 申請號: 201811621155.1
• 申請日: 2018-12-28
• 公開（公告）號: CN109570731B
• 公開（公告）日: 2021-09-28
• 發明（設計）人: 崔雷;盧鵬;王東坡;陳永亮
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: B23K20/12
• 分類號: B23K20/12
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 曹玉平

1.一種集成式摩擦塞補焊主軸頭裝置，包括主軸頭，其特征在于，所述主軸頭包括轉軸(16)、油缸和輔助支撐機構；

所述油缸包括同軸連接的外殼體(8)和后大蓋(3)，以及設置在所述外殼體(8)內的內殼體(10)；所述外殼體(8)和所述后大蓋(3)上分別設置有第一油口和第二油口；所述內殼體(10)設置在所述外殼體(8)內，在所述第一油口、第二油口的進出油作用下沿所述外殼體(8)軸向運動，并通過調節所述第一油口與第二油口之間的壓力差實現對焊接軸向載荷的控制；所述內殼體(10)的后端連接有位于所述后大蓋(3)內的后蓋(4)，所述后蓋(4)和所述后大蓋(3)上分別設置有相互配合的導軌滑塊(27)和軸向行程限位槽；

所述轉軸(16)設置在所述內殼體(10)內，并通過軸承組(19)與所述內殼體(10)相配合，所述軸承組(19)的外圈與所述內殼體(10)固定連接、內圈與所述轉軸(16)固定連接；所述轉軸(16)的前端通過轉接頭(12)連接塞棒(14)、后端通過聯軸器連接液壓馬達(1)；

所述輔助支撐機構包括支撐座(13)，所述支撐座(13)通過螺栓與所述外殼體(8)的前端法蘭連接；所述支撐座(13)的側面設置有工作窗口，所述支撐座(13)的前端面中心處嵌有能拆卸的成型環(15)，所述塞棒(14)穿過所述成型環(15)的中心伸出至所述支撐座(13)外。

2.根據權利要求1所述的一種集成式摩擦塞補焊主軸頭裝置，其特征在于，所述軸承組(19)包括設置在所述轉軸(16)、內殼體(10)前部、用于承受壓力和拉力的四組角接觸球軸承和設置在所述轉軸(16)、內殼體(10)后部、用于輔助承載的兩組角接觸球軸承，位于前部的所述四組角接觸球軸承與位于后部的所述兩組角接觸球軸承之間采用內隔墊(20)定位；所述軸承組(19)的前端設置有內密封環(17)和外密封環(18)、后端采用鎖緊螺母(22)固定。

3.根據權利要求1所述的一種集成式摩擦塞補焊主軸頭裝置，其特征在于，所述塞棒(14)通過螺紋與所述轉接頭(12)連接，所述轉接頭(12)通過螺栓與所述內殼體(10)的前端法蘭連接；所述轉接頭(12)的內孔底部設置有定位面、內螺紋后端周向設置有定位面，且背面設置有與所述轉軸(16)端部十字槽相配合的十字花結構。

4.根據權利要求1所述的一種集成式摩擦塞補焊主軸頭裝置，其特征在于，所述成型環(15)的中心設置有錐形孔，為所述塞棒(14)的壓力提供受力支點；所述成型環(15)和所述支撐座(13)的外表面為弧面結構，保證支撐座(13)與待焊鋁合金貯箱的充分貼合，保證焊接過程的穩定。

5.根據權利要求1所述的一種集成式摩擦塞補焊主軸頭裝置，其特征在于，還包括控制系統；所述控制系統包括壓力傳感器、轉速傳感器(23)和位移傳感器；所述壓力傳感器分別設置在所述液壓馬達(1)的兩個油口和所述油缸的第一油口、第二油口；所述轉速傳感器(23)設置在所述轉軸(16)與所述聯軸器的連接處；所述位移傳感器包括光柵尺(2)、光柵尺座(6)、和包含有光柵尺讀數頭的光柵尺讀數頭座(5)，所述光柵尺座(6)和所述光柵尺讀數頭座(5)分別固定在所述后大蓋(3)和所述后蓋(4)上，所述光柵尺(2)分別通過螺栓和頂絲與所述光柵尺座(6)和所述光柵尺讀數頭座(5)連接。