全液压驱动摩擦叠焊机的操作空间可调定位机构制造技术

一种全液压驱动摩擦叠焊机的操作空间可调定位机构，包括：一焊接支架、安装在焊接支架上的主轴支撑架、X向移动液压缸、主轴和数个间隙调节结构；其中，主轴支撑架包括：设置在焊接支架内部的可升降的框架式横梁，滑动连接在框架式横梁内的主轴安装架；在框架式横梁的两端各设置有一Z向驱动缸；间隙调节结构包括：形成在框架式横梁的端板外角的倒角面，该倒角面沿端板的整个高度延伸，在倒角面上设有上、下对称布置的第一楔形块，且每个第一楔形块上均适配有第二楔形块。本发明专利技术不仅能够对水下管状结构物复杂形状裂纹进行修复；而且，大大提高了摩擦叠焊机的定位精度、响应速度，使得摩擦叠焊机不易受水下环境的影响，为水下工作提供了有力保障。

Operating space adjustable positioning mechanism of full hydraulic drive friction welding machine

A full hydraulic drive friction welding machine stack operating space adjustable positioning mechanism comprises a welding bracket, installed in the welding bracket on the spindle supporting frame, X moved to the hydraulic cylinder, and a plurality of spindle gap adjusting structure; the spindle support includes: setting the welding support lifting frame beam frame the spindle is in sliding connection with frame beam in the mounting frame; a Z driving cylinder at both ends of frame beam are respectively provided; gap adjusting structure includes a chamfered surface formed in the outer end plate frame beam, the chamfered face along the whole height of extended end plate, the first wedge block is arranged on the next, symmetrically arranged on the chamfer surface, and each of the first wedge block is suitable with second wedge. The invention can not only on the tubular structure of underwater complex to repair the crack shape; moreover, greatly improve the positioning accuracy, response speed and friction stir welding, friction stir welding machine which is not easily affected by the underwater environment, provide a strong guarantee for underwater work.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及摩擦叠焊机，尤其涉及一种用于水下管状结构物修复的全液压驱动摩擦叠焊机的操作空间可调定位机构。
技术介绍
当今世界海底资源得到各国的高度重视，海底资源的开采利用也愈演愈烈。用于海底资源开采的设备修复也相应的被重视起来。专利文献CN101244485和CN2010559382公开了一种水下摩擦叠焊设备。该设备采用齿轮齿条机构、减速器和液压马达传动，其能够对水下管状结构物进行修复，但由于其传递链较长，导致其传动间隙难以消除；而且，其还存在操作空间较小、定位精度较差及控制系统实现困难等问题，因此，无法满足水下管状结构物在线实施摩擦叠焊修复作业的工程实际需求。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于克服现有技术存在的上述缺点，而提供一种全液压驱动摩擦叠焊机的操作空间可调定位机构，其不仅能够对水下管状结构物复杂形状裂纹进行修复，解决了全液压驱动摩擦叠焊机的操作空间小、运动不灵活的问题，提高了摩擦叠焊机的工作范围；而且，将摩擦叠焊机修改为全液压驱动，大大提高了摩擦叠焊机的定位精度、响应速度，使得摩擦叠焊机不易受水下环境的影响，为水下工作的安全可靠进行提供了有力保障。本专利技术的目的是由以下技术方案实现的：一种全液压驱动摩擦叠焊机的操作空间可调定位机构，其特征在于：包括：一焊接支架、安装在焊接支架上的主轴支撑架、X向移动液压缸、主轴和数个间隙调节结构；其中，主轴支撑架包括：设置在焊接支架内部的可升降的框架式横梁，滑动连接在框架式横梁内的主轴安装架；在框架式横梁的两端各设置有一Z向驱动缸；间隙调节结构包括：形成在框架式横梁的端板外角的倒角面，该倒角面沿端板的整个高度延伸，在倒角面上设有上、下对称布置的第一楔形块，且每个第一楔形块上均适配有第二楔形块。所述焊接支架包括：对称设置的两个侧板，该侧板是通过前后对称设置的两根连系梁固接在一起，并形成一框架式结构。所述框架式横梁设有：对称设置的两个X向横梁、对称安装在两个X向横梁两端的Y向横梁，两个X向横梁及两端的Y向横梁共同构成一可升降的框架；框架式横梁的内侧形成有X向滑动配合面。所述间隙调节结构设置在框架式横梁的端板与位于端板外侧的侧板之间。所述主轴安装在主轴安装架内；并安装在框架式横梁上。所述第二楔形块滑动配合在焊接支架的侧板上，在第二楔形块的大端设有与第二楔形块垂直固接的压板，该压板与相应的第一楔形块的小端连接在一起。所述主轴安装架上安装有传动座，该传动座固定在X向移动液压缸上，且X向移动液压缸的活塞杆沿X向布置，并固装在框架式横梁上；主轴安装架的外侧设有与X向滑动配合面适配的滑块。本专利技术的有益效果：本专利技术由于采用上述技术方案，其不仅能够对水下管状结构物复杂形状裂纹进行修复，提高了摩擦叠焊机的工作范围；而且，将摩擦叠焊机修改为全液压驱动，大大提高了摩擦叠焊机的定位精度、响应速度，使得摩擦叠焊机不易受水下环境的影响，为水下工作的安全可靠进行提供了有力保障。附图说明图1为本专利技术结构示意图。图2为本专利技术框架式横梁的结构示意图。图3为本专利技术主轴安装在主轴安装架上的结构示意图。图4为本专利技术X向双作用液压缸的结构示意图。图5为本专利技术间隙调节结构的示意图。图中主要标号说明：1.焊接支架、11.侧板、12.连系梁、2.主轴支撑架、21.框架式横梁、211.X向横梁、212.Y向横梁、213.X向滑动配合面、22.主轴安装架、221.滑块、23.Z向驱动缸、3.X向移动液压缸、31.传动座、32.X向液压缸缸筒、33.活塞杆、4.主轴、5.间隙调节结构、51.第一楔形块，52.第二楔形块、53.压板、54.垫片组。具体实施方式如图1—图5所示，本专利技术包括：焊接支架1、安装在焊接支架1上的主轴支撑架2、X向移动液压缸3、主轴4和数个间隙调节结构5；其中，主轴支撑架2包括：设置在焊接支架1内部的可升降的框架式横梁21，滑动连接在框架式横梁21内的主轴安装架22；在框架式横梁21的两端各设置有一Z向驱动缸23。上述焊接支架1包括：对称设置的两个侧板11，侧板11是通过前后对称设置的两根连系梁12固接在一起，并形成一框架式结构。上述主轴4安装在所述主轴安装架22内；并安装在可升降的框架式横梁21上，这样一来，扩大了主轴4的Z向移动范围，进而扩大了操作空间。上述间隙调节结构5设置在框架式横梁21的端板与位于其外侧的侧板11之间。上述框架式横梁21设有：对称设置的两个X向横梁211、对称安装在两个X向横梁211两端的Y向横梁212，两个X向横梁211及两端的Y向横梁212共同构成一可升降的框架。在本实施例中，为了提高主轴4的运行精度，间隙调节结构5设有四个；且每个间隙调节结构5包括：形成在框架式横梁21的端板外角部的倒角面，该倒角面沿端板的整个高度延伸，在倒角面上设有上下对称布置的第一楔形块51，位于上部的第一楔形块51的小端朝上，位于下部的第一楔形块51的小端朝下；且每个第一楔形块51上均设有一个与其适配的第二楔形块52。上述第二楔形块52滑动配合在焊接支架1的侧板11上，在第二楔形块52的大端设有与其垂直固接的压板53，压板63与相应的第一楔形块51的小端之间设有垫片组54，该压板53、垫片组64和第一楔形块51采用螺栓连接在一起。在本实施例中，为了扩大焊接范围，在主轴安装架22上设有与其插接的传动座31，传动座固定在X向移动液压缸3的缸筒32上，X向移动液压缸3的活塞杆33沿X向布置，并固装在框架式横梁21上。在本实施例中，为了减少加工面，降低成本，在框架式横梁21的内侧形成有X向滑动配合面213，在主轴安装架22的外侧设有与X向滑动配合面213适配的滑块221。当发现并定位水下管状物裂纹后，先将全液压驱动摩擦叠焊机初步固定在易于实施焊接的位置，并用本专利技术将全液压驱动摩擦叠焊机固定在管状物上，为焊接安全进行提供保障，以便根据裂缝的具体位置，由X向移动液压缸3调整主轴4的姿态。根据焊接的深度和焊接刀具的长度，通过给X向移动液压缸3供油，使主轴4沿Z向移动，将主轴4调整到适宜的高度，在主轴4上安装钻头，进行钻孔，再通过特制的刀具加工出塞孔，将主轴头抬高，更换塞棒，在主轴头驱动下完成焊接；更换砂轮，切掉残余塞棒，再更换铣刀，铣去焊接留下的飞边，至此完成第一个塞焊单元的焊接；再根据裂纹的走向，做出适当的姿态调整，进行下一个塞焊单元的焊接，最终一系列焊接单元相互搭接形成完整的焊缝。以上所述，仅是本专利技术的较佳实施例而已，并非对本专利技术作任何形式上的限制，凡是依据本专利技术的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本专利技术技术方案的范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种全液压驱动摩擦叠焊机的操作空间可调定位机构，其特征在于：包括：一焊接支架、安装在焊接支架上的主轴支撑架、X向移动液压缸、主轴和数个间隙调节结构；其中，主轴支撑架包括：设置在焊接支架内部的可升降的框架式横梁，滑动连接在框架式横梁内的主轴安装架；在框架式横梁的两端各设置有一Z向驱动缸；间隙调节结构包括：形成在框架式横梁的端板外角的倒角面，该倒角面沿端板的整个高度延伸，在倒角面上设有上、下对称布置的第一楔形块，且每个第一楔形块上均适配有第二楔形块。

【技术特征摘要】
1.一种全液压驱动摩擦叠焊机的操作空间可调定位机构，其特征在于：包括：一焊接支架、安装在焊接支架上的主轴支撑架、X向移动液压缸、主轴和数个间隙调节结构；其中，主轴支撑架包括：设置在焊接支架内部的可升降的框架式横梁，滑动连接在框架式横梁内的主轴安装架；在框架式横梁的两端各设置有一Z向驱动缸；间隙调节结构包括：形成在框架式横梁的端板外角的倒角面，该倒角面沿端板的整个高度延伸，在倒角面上设有上、下对称布置的第一楔形块，且每个第一楔形块上均适配有第二楔形块。2.根据权利要求1所述的全液压驱动摩擦叠焊机的操作空间可调定位机构，其特征在于：所述焊接支架包括：对称设置的两个侧板，该侧板是通过前后对称设置的两根连系梁固接在一起，并形成一框架式结构。3.根据权利要求1所述的全液压驱动摩擦叠焊机的操作空间可调定位机构，其特征在于：所述框架式横梁设有：对称设置的两个X向横梁、对称安装在两个X向横梁两端的Y向横梁，两个X向横梁...

【专利技术属性】
技术研发人员：许威，曹军，宋国祥，杨帆，黄江中，徐晓明，马洪伟，张伟，陈勇，陈永亮，杨立军，崔雷，
申请(专利权)人：中国海洋石油总公司，海洋石油工程股份有限公司，天津大学，
类型：发明
国别省市：北京;11