[發明專利]一種重型運載火箭連接環電磁脈沖增材裝置及方法

有效

• 申請號: 202110691514.6
• 申請日: 2021-06-22
• 公開（公告）號: CN113385803B
• 公開（公告）日: 2022-09-16
• 發明（設計）人: 陳玉華;胡錦揚;張體明;謝吉林;尹立孟;王善林;黃永德;魏明煒;章文滔
• 申請（專利權）人: 南昌航空大學
• 主分類號: B23K20/06
• 分類號: B23K20/06;B23K20/26
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 王富強

1.一種重型運載火箭連接環電磁脈沖增材裝置，其特征在于：包括支架、齒輪盤、第一驅動電機、環形地軌和設置在所述支架頂端的、呈半圓環形的導軌，所述齒輪盤通過周向設置的多個滾輪與所述環形地軌轉動配合，所述齒輪盤的頂面用于放置環形的增材基體，所述第一驅動電機的輸出軸上固設有與所述齒輪盤嚙合的第一驅動齒輪；所述導軌上滑動設置有三個升降模塊，一個所述升降模塊能夠驅動彎曲模塊進行升降，另一個所述升降模塊能夠驅動電磁頭進行升降，再一個所述升降模塊能夠驅動旋轉摩擦擠壓模塊進行升降；

所述電磁頭中設置有電磁線圈，所述電磁線圈電連接有電容和放電電路；

所述旋轉摩擦擠壓模塊包括第二驅動電機和與所述第二驅動電機的輸出軸固連的摩擦棒；

所述彎曲模塊包括支撐框架和固設在所述支撐框架的底端的支撐板，所述支撐板上設置有導料槽和能夠驅動所述導料槽中的增材薄片相對所述導料槽滑動的驅動輪，所述支撐板上還設置有楔形塊、頂塊和頂輪，所述楔形塊、所述頂塊和所述頂輪均靠近所述導料槽的出料端，所述楔形塊的斜面和所述頂塊與所述增材薄片的一側緊密接觸，所述增材薄片的另一側與所述頂輪滑動配合；

所述支撐框架上還固設有打磨機，所述打磨機用于打磨待結合的表面；所述待結合的表面為所述增材基體的表面和所述增材薄片的表面；

增材時包括以下步驟：

（1）利用所述彎曲模塊根據連接環的曲率彎曲增材薄片，形成帶曲率增材薄片；

（2）通過所述第一驅動電機驅動所述齒輪盤繞所述環形地軌轉動，所述齒輪盤帶動增材基體轉動，同時通過所述電磁頭中的所述電磁線圈將所述帶曲率增材薄片電磁脈沖增材至所述增材基體，形成增材環件；

（3）通過所述旋轉摩擦擠壓模塊對所述增材環件施加旋轉摩擦擠壓作用，以消除增材界面的缺陷。

2.根據權利要求1所述的重型運載火箭連接環電磁脈沖增材裝置，其特征在于：所述升降模塊包括通過多個滑塊與所述導軌滑動配合的滑動框架，所述導軌的外側面上固設有弧形齒條，所述滑動框架上固設有導軌電機，所述導軌電機的輸出軸上固設有與所述弧形齒條嚙合的第二驅動齒輪，所述滑動框架上固設有一螺母，所述螺母與絲桿螺紋連接，絲桿電機能夠驅動所述絲桿轉動，所述絲桿電機固設在安裝板上，所述安裝板上連接有多個與所述滑動框架滑動配合的導向柱，所述導向柱的軸向與所述絲桿的軸向平行，所述導向柱遠離所述安裝板的一端與升降板固連，所述安裝板和所述升降板分別與所述絲桿轉動配合。

3.根據權利要求1所述的重型運載火箭連接環電磁脈沖增材裝置，其特征在于：所述驅動輪為四個，每個所述驅動輪均固連有一個從動軸，所述支撐框架和所述支撐板分別與所述從動軸轉動配合，每個所述從動軸上均設置有一個從動齒輪，所述支撐框架上還轉動設置有一個主動軸，所述主動軸上設置有主動齒輪，四個所述從動齒輪分別與所述主動齒輪嚙合，所述支撐框架上還固設有能夠驅動所述主動軸轉動的第三驅動電機。

4.根據權利要求3所述的重型運載火箭連接環電磁脈沖增材裝置，其特征在于：所述第三驅動電機的輸出軸上固設有主動帶輪，所述主動軸上固設有從動帶輪，所述主動帶輪和所述從動帶輪上繞有皮帶。

5.根據權利要求1所述的重型運載火箭連接環電磁脈沖增材裝置，其特征在于：所述支撐板上還固設有多個靠近所述導料槽的進料端的進料導輪，多個所述進料導輪分兩排分布，所述增材薄片位于兩排所述進料導輪之間，所述進料導輪與所述增材薄片滑動配合。