用于全液壓驅(qū)動數(shù)控摩擦疊焊機的固定型疊焊裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用于全液壓驅(qū)動數(shù)控摩擦疊焊機的固定型疊焊裝置，包括疊焊支架、主軸安裝架和主軸；所述疊焊支架包括左右對稱的兩個側(cè)板，兩個所述側(cè)板通過前后對稱布置的兩個橫梁固接在一起，兩個所述橫梁和左右兩個所述側(cè)板形成框架結(jié)構(gòu)；所述主軸安裝架滑動連接在所述疊焊支架內(nèi)；所述主軸安裝在主軸安裝架內(nèi)，所述主軸包括主軸雙作用液壓缸和疊焊軸，所述主軸雙作用液壓缸包括固定在所述主軸安裝架內(nèi)的缸筒，在所述主軸雙作用液壓缸的缸筒內(nèi)設(shè)有筒狀活塞，在所述活塞內(nèi)支撐有所述疊焊軸，所述疊焊軸的上端通過聯(lián)軸器連接有液壓馬達，所述液壓馬達固定在所述活塞的上端，所述疊焊軸的下端固接有塞棒。本發(fā)明的主軸行程較大、操作空間較大。
【專利說明】
用于全液壓驅(qū)動數(shù)控摩擦疊焊機的固定型疊焊裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種全液壓驅(qū)動數(shù)控摩擦疊焊機，特別是涉及一種用于全液壓驅(qū)動數(shù)控摩擦疊焊機的固定型疊焊裝置?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]當今世界海底資源得到各國的高度重視，海底資源的開采利用愈演愈烈。用于海底資源開采的設(shè)備修復(fù)也相應(yīng)地被重視起來。
[0003]專利文獻CN103071914A公開了一種全液壓驅(qū)動可重構(gòu)數(shù)控摩擦疊焊機水下作業(yè)裝置。該設(shè)備主要包括弧形機架和疊焊機構(gòu)，設(shè)置在弧形機架上面的支撐疊焊機構(gòu)分別沿弧形機架的軸向和環(huán)向移動的移動支架，分別設(shè)置在弧形機架兩側(cè)的用于固定被焊管件的夾緊機構(gòu)。該設(shè)備應(yīng)用時，采用短行程主軸，使得橫梁與管道表面的空間小，橫梁與待修復(fù)管道之間的操作空間較小，從而導(dǎo)致水下作業(yè)效率低下，無法滿足快速修復(fù)的要求。再者， 其一次裝卡疊焊范圍有限；橫向移動由液壓馬達驅(qū)動齒輪齒條實現(xiàn)，結(jié)構(gòu)簡單，移動速度慢，定位精度較差。因此有待改進。
[0004]專利文獻CN104259653A和CN204075502U公開了一種水下摩擦疊焊機。該設(shè)備主要包括左右對稱設(shè)置的兩套定位夾緊機構(gòu)、移動支撐架、周向移動機構(gòu)、主軸架、軸向移動機構(gòu)、低速主軸頭和高速主軸頭幾部分。整個裝置安裝在待修復(fù)的管道位置附近，通過軸向移動機構(gòu)和周向移動機構(gòu)完成主軸頭定位，由低速主軸頭完成鉆孔過程，然后由高速主軸頭完成疊焊過程。雙主軸的控制比較麻煩，且存在重復(fù)定位的問題，對裝置的定位精度要求很高。這對于水下60m的設(shè)備上述要求比較苛刻，疊焊過程中主軸頭部位受到較大的軸向力， 裝置的夾緊定位機構(gòu)比較薄弱，恐無法滿足疊焊過程的夾緊定位要求。
[0005]專利文獻CN103350278A公開了一種壓力控制攪拌摩擦焊主軸頭裝置，主要包括液壓系統(tǒng)、主軸油缸外殼和主軸活塞機構(gòu);主軸油缸外殼由同軸連接的前殼體和后殼體構(gòu)成。 該主軸具有尺寸小、結(jié)構(gòu)緊湊、集成度高、旋轉(zhuǎn)驅(qū)動方式靈活以及壓力控制原理簡單、精確等特點。但是，該主軸行程較短，導(dǎo)致水下摩擦疊焊設(shè)備的橫向移動機構(gòu)與待修復(fù)管道之間空間較小，無法滿足潛水員對于水下操作空間的要求。
[0006]綜上所述，上述裝備的局限性在于:操作空間小，水下作業(yè)效率低下;Z向移動不夠靈活，一次裝卡疊焊范圍有限，夾緊機構(gòu)適應(yīng)性差，不夠經(jīng)濟;存在重復(fù)定位的問題，且夾緊定位機構(gòu)強度較差。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問題而提供一種用于全液壓驅(qū)動數(shù)控摩擦疊焊機的升降型疊焊裝置，該裝置的主軸行程較大、操作空間較大。
[0008]本發(fā)明為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案是:一種用于全液壓驅(qū)動數(shù)控摩擦疊焊機的固定型疊焊裝置，包括疊焊支架、主軸安裝架和主軸;所述疊焊支架包括左右對稱的兩個側(cè)板，兩個所述側(cè)板通過前后對稱布置的兩個橫梁固接在一起，兩個所述橫梁和左右兩個所述側(cè)板形成框架結(jié)構(gòu)；所述主軸安裝架滑動連接在所述疊焊支架內(nèi)；所述主軸安裝在主軸安裝架內(nèi)，所述主軸包括主軸雙作用液壓缸和疊焊軸，所述主軸雙作用液壓缸包括固定在所述主軸安裝架內(nèi)的缸筒，在所述主軸雙作用液壓缸的缸筒內(nèi)設(shè)有筒狀活塞，在所述活塞內(nèi)支撐有所述疊焊軸，所述疊焊軸的上端通過聯(lián)軸器連接有液壓馬達，所述液壓馬達固定在所述活塞的上端，所述疊焊軸的下端固接有塞棒。
[0009]所述主軸安裝架設(shè)有上板和下板，所述主軸安裝架上板位于所述橫梁的上方，所述主軸安裝架下板位于所述橫梁的下方。
[0010]在所述主軸的高度方向固接有抗扭導(dǎo)向結(jié)構(gòu)，所述抗扭導(dǎo)向結(jié)構(gòu)包括左右對稱設(shè)置的兩塊導(dǎo)向板，所述導(dǎo)向板的上端固接在所述主軸的上端，所述導(dǎo)向板的下端固接在所述主軸的下端，所述導(dǎo)向板與限位塊滑動連接，所述限位塊固接在所述主軸安裝架上板和主軸安裝架下板上。
[0011]在所述橫梁的上表面和所述主軸安裝架上板的下表面之間設(shè)有4個間隙調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)，每個所述間隙調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)包括左右對稱布置的楔形塊I，在每個所述楔形塊I上均設(shè)有一個與其適配的楔形塊n，所述楔形塊n滑動配合在所述橫梁上，在所述楔形塊n的大端設(shè)有與其垂直固接的壓板，在所述壓板與相應(yīng)的所述楔形塊I的小端之間設(shè)有墊片組，所述壓板、所述墊片組和所述楔形塊I采用螺栓連接在一起。
[0012]所述主軸安裝架與傳動座連接，所述傳動座固定在x向雙作用移動液壓缸的缸筒上，所述x向雙作用移動液壓缸的活塞桿沿x向布置并安裝在所述疊焊支架上。
[0013]在所述橫梁的內(nèi)側(cè)形成有X向滑動配合面，在所述主軸安裝架的外側(cè)設(shè)有與所述X 向滑動配合面適配的滑塊。
[0014]本發(fā)明具有的優(yōu)點和積極效果是:
[0015]1)操作空間大，工作范圍大，運動靈活，能完成復(fù)雜形狀裂紋修復(fù)。
[0016]2)驅(qū)動裝置均為液壓器件，定位精度高，響應(yīng)速度快，不易受水下環(huán)境的影響為水下工作的安全可靠進行提供了有力保障。
[0017]3)主軸的行程即可滿足設(shè)備在Z向的移動范圍，保證設(shè)備在Z向上運動靈活，可修復(fù)管狀物上不同深度、形狀復(fù)雜的裂紋。
[0018]4)X向移動采用楔形導(dǎo)向間隙調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)，可以隨時調(diào)整橫梁X向移動的間隙，使得設(shè)備運動更加平穩(wěn)?！靖綀D說明】
[0019]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖2為本發(fā)明的疊焊支架結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖3為本發(fā)明的主軸、主軸安裝架安裝在疊焊支架上的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖4為本發(fā)明的抗扭導(dǎo)向結(jié)構(gòu)安裝在主軸安裝架上的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖5為本發(fā)明的X向雙作用液壓缸的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖6為本發(fā)明的主軸的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖7為本發(fā)明的間隙調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026]圖中:1、疊焊支架，11、側(cè)板，12、橫梁，2、主軸安裝架，21、主軸安裝架上板，22、滑塊，23、主軸安裝架下板，3、X向雙作用移動液壓缸，31、傳動座，32、X向液壓缸缸筒，33、活塞桿;4、主軸，41、主軸雙作用液壓缸，42、疊焊軸，43、缸筒，44、活塞，45、聯(lián)軸器，46、液壓馬達，47、塞棒，5、抗扭導(dǎo)向結(jié)構(gòu)，51、限位塊，52、導(dǎo)向板;6、間隙調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)，61、楔形塊I，62、楔形塊II，63、壓板，64、墊片組?！揪唧w實施方式】
[0027]為能進一步了解本發(fā)明的
【發(fā)明內(nèi)容】
、特點及功效，茲例舉以下實施例，并配合附圖詳細說明如下:
[0028]請參閱圖1?圖7,一種用于全液壓驅(qū)動數(shù)控摩擦疊焊機的固定型疊焊裝置，包括疊焊支架1、主軸安裝架2和主軸4。
[0029]所述疊焊支架1包括左右對稱的兩個側(cè)板11，兩個所述側(cè)板11通過前后對稱布置的兩個橫梁12固接在一起，兩個所述橫梁12和左右兩個所述側(cè)板11形成框架結(jié)構(gòu);所述主軸安裝架2滑動連接在所述疊焊支架1內(nèi)。
[0030]所述主軸4安裝在主軸安裝架2內(nèi)。所述主軸4包括主軸雙作用液壓缸41和疊焊軸 42,所述主軸雙作用液壓缸41包括固定在主軸安裝架2內(nèi)的缸筒43,在所述主軸雙作用液壓缸41的缸筒43內(nèi)設(shè)有筒狀活塞44，在所述活塞44內(nèi)支撐有所述疊焊軸42，所述疊焊軸42的上端通過聯(lián)軸器45連接有液壓馬達46,所述液壓馬達46固定在所述活塞44的上端，所述疊焊軸42的下端固接有塞棒47。[〇〇31]通過采用液壓馬達46與疊焊軸42直接相連的結(jié)構(gòu)，使本發(fā)明的主軸4具有較長的行程。管道修復(fù)過程中需要的Z向行程能夠完全由主軸4自身行程實現(xiàn)，從而使得整個設(shè)備從橫梁12的下端面與管道表面之間的距離增大，從而增大了潛水員在水下作業(yè)的操作空間。
[0032]在本實施例中，為了增加主軸安裝架2的穩(wěn)定性，所述主軸安裝架2設(shè)有上板和下板，所述主軸安裝架上板21位于所述橫梁的上方，所述主軸安裝架下板23位于所述橫梁的下方。
[0033]本發(fā)明為了提高所述疊焊裝置的抗扭性能，在所述主軸的高度方向固接有抗扭導(dǎo)向結(jié)構(gòu)5,所述抗扭導(dǎo)向結(jié)構(gòu)5包括左右對稱設(shè)置的兩塊導(dǎo)向板52,所述導(dǎo)向板52的上端固接在主軸頂端，所述導(dǎo)向板52的下端固接在所述主軸4的下端，所述導(dǎo)向板52與限位塊51滑動連接，所述限位塊51固接在主軸安裝架上板21和主軸安裝架下板23上。
[0034]在本實施例中，為了提高疊焊裝置X向的運行精度，在所述橫梁12的上表面和所述主軸安裝架上板21的下表面之間設(shè)有4個間隙調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)6,每個所述間隙調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)6包括左右對稱布置的楔形塊161，在每個所述楔形塊161上均設(shè)有一個與其適配的楔形塊1162。所述楔形塊II62滑動配合在所述橫梁12上，在所述楔形塊II 62的大端設(shè)有與其垂直固接的壓板63,在所述壓板63與相應(yīng)的所述楔形塊161的小端之間設(shè)有墊片組64,所述壓板63、所述墊片組64和所述楔形塊161采用螺栓連接在一起。
[0035]在本實施例中，為了使主軸4的X向位置可調(diào)，所述主軸安裝架2與傳動座31連接， 所述傳動座31固定在X向雙作用移動液壓缸3的缸筒32上，所述X向雙作用移動液壓缸3的活塞桿33沿X向布置并安裝在所述疊焊支架1上。[〇〇36]在本實施例中，為了減少加工面，降低成本，在所述橫梁12的內(nèi)側(cè)形成有X向滑動配合面，在所述主軸安裝架2的外側(cè)設(shè)有與所述X向滑動配合面適配的滑塊22。
[0037]在發(fā)現(xiàn)并定位水下管狀物裂紋后，將設(shè)備初步固定在易于實施疊焊的位置，用定位夾緊機構(gòu)將疊焊裝置固定在管狀物上，為疊焊安全進行提供保障，以便根據(jù)裂縫的具體位置由X向雙作用移動液壓缸調(diào)整主軸4的位置。根據(jù)疊焊的深度和疊焊刀具的長度，通過給主軸雙作用液壓缸41供油，使主軸沿Z向移動，將主軸4調(diào)整到適宜的高度，在主軸4上安裝鉆頭，進行鉆孔，再通過特制的刀具加工出塞孔，將主軸頭抬高，更換塞棒，在主軸頭驅(qū)動下完成疊焊;更換砂輪，切掉殘余塞棒，再更換銑刀，銑去疊焊留下的飛邊，至此完成第一個塞焊單元的疊焊;再根據(jù)裂紋的走向，做出適當?shù)淖藨B(tài)調(diào)整，進行下一個塞焊單元的疊焊， 最終一系列疊焊單元相互搭接形成完整的焊縫。
[0038]盡管上面結(jié)合附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進行了描述，但是本發(fā)明并不局限于上述的【具體實施方式】，上述的【具體實施方式】僅僅是示意性的，并不是限制性的，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的啟示下，在不脫離本發(fā)明宗旨和權(quán)利要求所保護的范圍的情況下，還可以作出很多形式，這些均屬于本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種用于全液壓驅(qū)動數(shù)控摩擦疊焊機的固定型疊焊裝置，其特征在于，包括疊焊支 架、主軸安裝架和主軸；所述疊焊支架包括左右對稱的兩個側(cè)板，兩個所述側(cè)板通過前后對稱布置的兩個橫梁 固接在一起，兩個所述橫梁和左右兩個所述側(cè)板形成框架結(jié)構(gòu);所述主軸安裝架滑動連接 在所述疊焊支架內(nèi)；所述主軸安裝在主軸安裝架內(nèi)，所述主軸包括主軸雙作用液壓缸和疊焊軸，所述主軸 雙作用液壓缸包括固定在所述主軸安裝架內(nèi)的缸筒，在所述主軸雙作用液壓缸的缸筒內(nèi)設(shè) 有筒狀活塞，在所述活塞內(nèi)支撐有所述疊焊軸，所述疊焊軸的上端通過聯(lián)軸器連接有液壓 馬達，所述液壓馬達固定在所述活塞的上端，所述疊焊軸的下端固接有塞棒。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于全液壓驅(qū)動數(shù)控摩擦疊焊機的固定型疊焊裝置，其特征 在于，所述主軸安裝架設(shè)有上板和下板，所述主軸安裝架上板位于所述橫梁的上方，所述主 軸安裝架下板位于所述橫梁的下方。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于全液壓驅(qū)動數(shù)控摩擦疊焊機的固定型疊焊裝置，其特征 在于，在所述主軸的高度方向固接有抗扭導(dǎo)向結(jié)構(gòu)，所述抗扭導(dǎo)向結(jié)構(gòu)包括左右對稱設(shè)置 的兩塊導(dǎo)向板，所述導(dǎo)向板的上端固接在所述主軸的上端，所述導(dǎo)向板的下端固接在所述 主軸的下端，所述導(dǎo)向板與限位塊滑動連接，所述限位塊固接在所述主軸安裝架上板和主 軸安裝架下板上。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于全液壓驅(qū)動數(shù)控摩擦疊焊機的固定型疊焊裝置，其特征 在于，在所述橫梁的上表面和所述主軸安裝架上板的下表面之間設(shè)有4個間隙調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)，每 個所述間隙調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)包括左右對稱布置的楔形塊I，在每個所述楔形塊I上均設(shè)有一個與其 適配的楔形塊n，所述楔形塊n滑動配合在所述橫梁上，在所述楔形塊n的大端設(shè)有與其 垂直固接的壓板，在所述壓板與相應(yīng)的所述楔形塊I的小端之間設(shè)有墊片組，所述壓板、所 述墊片組和所述楔形塊I采用螺栓連接在一起。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于全液壓驅(qū)動數(shù)控摩擦疊焊機的固定型疊焊裝置，其特征 在于，所述主軸安裝架與傳動座連接，所述傳動座固定在X向雙作用移動液壓缸的缸筒上， 所述X向雙作用移動液壓缸的活塞桿沿X向布置并安裝在所述疊焊支架上。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于全液壓驅(qū)動數(shù)控摩擦疊焊機的固定型疊焊裝置，其特征 在于，在所述橫梁的內(nèi)側(cè)形成有X向滑動配合面，在所述主軸安裝架的外側(cè)設(shè)有與所述X向 滑動配合面適配的滑塊。
【文檔編號】B23K20/26GK106001904SQ201610487775
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年6月24日
【發(fā)明人】陳永亮, 劉玉坤, 王東坡
【申請人】天津大學(xué)