一种环缝焊接的搅拌摩擦焊装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及搅拌摩擦焊技术领域，且公开了一种环缝焊接的搅拌摩擦焊装置，包括焊接基座，所述焊接基座顶侧表面的左端和右端分别安装有第一机架和第二机架，第一机架和第二机架的顶端安装有第三机架，第一机架和第二机架上分别安装有第一气缸和第二气缸，第一气缸和第二气缸上分别安装有第一紧固机构和第二紧固机构，第三机架上安装有第三气缸，第三气缸通过第一承托板与第一电机连接，第一电机通过承托座与延伸臂连接，延伸臂通过第二承托板与第二电机连接，第二电机的第二输出轴的轴端面固定安装在搅拌头的顶端面中心，搅拌头的底端与搅拌针的顶端通过螺纹连接。本发明专利技术解决了现有的搅拌摩擦焊装置，不能够对环缝进行焊接的问题。

A friction stir welding device for girth welding

The invention relates to the technical field of friction stir welding, and discloses a friction stir welding device for circumferential seam welding, including a welding base. The left and right ends of the top surface of the welding base are respectively provided with a first rack and a second rack, and the top of the first rack and the second rack is provided with a third rack, a first rack and a second rack. The first cylinder and the second cylinder are respectively installed on the frame. The first cylinder and the second cylinder are respectively installed with the first fastening mechanism and the second fastening mechanism. The third cylinder is installed on the third frame. The third cylinder is connected with the first motor through the first supporting plate. The first motor is connected with the extension arm through the supporting seat and the extension arm is connected. The second supporting plate is connected with the second motor. The axle end face of the second output shaft of the second motor is fixed in the center of the top face of the stirring head, and the bottom end of the stirring head is connected with the top end of the stirring needle through threads. The invention solves the problem that the existing friction stir welding device can not weld the annular joints.

【技术实现步骤摘要】
一种环缝焊接的搅拌摩擦焊装置
本专利技术涉及搅拌摩擦焊
，具体为一种环缝焊接的搅拌摩擦焊装置。
技术介绍
申请公布号为CN107931825A的专利文献公开了一种大型椭球面工件的搅拌摩擦焊接拼接工装，包括固定底座、升降模胎、调整机构、机械压条以及升降机构，工件与升降模胎贴合，通过固定在升降模胎上的调整机构调整在升降模胎上的位置，机械压条两端固定在升降模胎上，升降机构包括升降机构由限位挡块、液压缸、导向轴以及液压缸底座，液压缸底座上通过螺纹联结固定有若干导向轴，液压缸通过螺纹固定在液压缸底座中间位置，液压缸底座上安装有限位挡块，升降模胎底部加工有若干导向孔与一个螺纹孔，分别与导向轴以及液压缸的推杆联结，调整机构由调整座与调整螺钉组成，旋转调整螺钉实现工件位置微调。上述专利技术提高了大型椭球面工件搅拌摩擦焊接的生产效率，实现原位铣边与焊接。但是，上述搅拌摩擦焊装置，存在着不能够对环缝进行焊接的技术问题，以及存在着不能够高效焊接环缝、不能够有效固定环形待焊接工件、不能够有效提高紧固机构的紧固性能、不能够高效除去焊接工件表面锈迹、不能够有效压紧待焊接工件与不能够有效防止待焊接工件旋转的技术问题。
技术实现思路
(一)解决的技术问题针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种环缝焊接的搅拌摩擦焊装置，具备高效焊接环缝、有效固定环形待焊接工件、有效提高紧固机构的紧固性能、高效除去焊接工件表面锈迹、有效压紧待焊接工件与有效防止待焊接工件旋转等优点，解决了现有的搅拌摩擦焊装置，不能够对环缝进行焊接的技术问题。(二)技术方案为实现上述高效焊接环缝、有效固定环形待焊接工件、有效提高紧固机构的紧固性能、高效除去焊接工件表面锈迹、有效压紧待焊接工件与有效防止待焊接工件旋转的目的，本专利技术提供如下技术方案：一种环缝焊接的搅拌摩擦焊装置，包括焊接基座，所述焊接基座顶侧表面的左端中心和右端中心分别安装有截面呈矩形形状设置且相互对称的第一机架和第二机架，第一机架底端的矩形面和第二机架底端的矩形面分别与焊接基座顶侧表面的左端中心和右端中心固定连接，第一机架和第二机架的顶端安装有呈矩形体形状设置且位于焊接基座正上方的第三机架，第三机架底侧表面的左端和右端分别与第一机架顶端的矩形面和第二机架顶端的矩形面固定连接；第一机架右侧面底端中心的正上方和第二机架左侧面底端中心的正上方分别安装有相互对称的第一气缸和第二气缸，第一气缸的第一活塞杆和第二气缸的第二活塞杆上分别安装有断面呈U型形状设置且相互对称的第一紧固机构和第二紧固机构，第一紧固机构和第二紧固机构均由一体成型且依次相互连接的顶扇形板、截面呈扇形形状设置的连接板和底扇形板组成，第一紧固机构的连接板的外侧面中心和第二紧固机构的连接板的外侧面中心分别与第一气缸的第一活塞杆的自由端面和第二气缸的第二活塞杆的自由端面固定连接；第一紧固机构底扇形板和连接板的内侧面与呈半圆环形形状设置的第二待焊接工件底侧面的边缘中心和左侧圆弧形凸面中心摩擦连接，第二紧固机构底扇形板和连接板的内侧面与呈半圆环形形状设置的第三待焊接工件底侧面的边缘中心和右侧圆弧形凸面中心摩擦连接；第二待焊接工件右侧的圆弧形凹面和第三待焊接工件左侧的圆弧形凹面分别与呈圆环形形状设置且位于支座顶侧表面中心的外侧的第一待焊接工件的左侧圆弧形凸面和右侧圆弧形凸面相互摩擦连接，第一待焊接工件底侧的圆环面与其顶侧表面中心与支轴的底端面固定连接且其底侧表面和焊接基座顶侧表面中心固定连接的支座顶侧表面中心的外侧摩擦连接，第一待焊接工件的内侧壁与支轴的轴向中心和底端之间的外侧壁摩擦连接，第一待焊接工件顶侧圆环面的内侧边缘上安装有由压杆、压紧座和压紧环体组成且依次相互连接的压紧机构，呈圆环体形状设置的压紧环体底侧的圆环面与第一待焊接工件顶侧圆环面的内侧边缘呈相互转动摩擦连接，压紧环体顶侧圆环面的内侧边缘与底端具有开口且内部呈空腔设置的压紧座底端的圆环面固定连接，压紧座的顶侧表面中心与呈圆柱体形状设置的压杆的底端面固定连接，压杆的顶端面与呈矩形体形状设置的承托座的底端面固定连接；承托座的顶端面中心与非输出端面和第一承托板的底侧表面中心固定连接的第一电机的第一输出轴的轴端面固定连接，第一承托板的顶侧表面中心与固定安装在第三机架底侧表面中心的第三气缸的第三活塞杆的自由端面固定连接；承托座的一侧面中心与第四气缸的端盖固定连接，第四气缸的第四活塞杆的自由端面与由一体成型且相互连接的水平臂和竖直臂组成的延伸臂的水平臂的自由端面中心固定连接，延伸臂的竖直臂的自由端面与底侧表面中心和第二电机的非输出端面固定连接的第二承托板的顶侧表面中心固定连接，第二电机的第二输出轴的轴端面固定安装在呈圆台形形状设置的搅拌头的顶端面中心，其顶端截面直径大于其底端截面直径的搅拌头的轴肩所在的水平面高度等于压紧机构底端所在的水平面高度相等，搅拌头底端的轴肩中心开设有截面呈圆形形状设置且内侧壁上带有螺纹的通孔，该通孔内安装有由一体成型且相互连接的圆柱体和圆锥体组成的搅拌针，搅拌针的圆锥体的锥底面与其外侧壁上带有螺纹的圆柱体的底端面固定连接，搅拌针的圆柱体的外侧壁与搅拌头底端的轴肩中心通孔的内侧壁通过螺纹相互连接。优选的，所述支轴外侧壁的轴向中心与底端之间套置有截面呈圆环形形状设置且内侧壁和外侧壁均具有防滑层的防滑套，防滑套的内侧壁与支轴轴向中心和底端之间的外侧壁摩擦连接，防滑套底端的圆环面与支座顶侧表面中心的外侧边缘摩擦连接。优选的，所述第一紧固机构的内侧面上安装有断面呈U型形状设置的第一紧固垫，第一紧固垫由一体成型且依次相互连接的第一扇形板、截面呈扇形形状设置的连接板和第二扇形板组成，第一紧固垫的外侧面与第一紧固机构的内侧面固定连接；第二紧固机构的内侧面上安装有断面呈U型形状设置的第二紧固垫，第二紧固垫由一体成型且依次相互连接的第一扇形板、截面呈扇形形状设置的连接板和第二扇形板组成，第二紧固垫的外侧面与第二紧固机构的内侧面固定连接。优选的，所述搅拌头的轴肩上均布有截面呈扇形形状设置且其顶侧的扇形面与搅拌头的轴肩固定连接的除锈板，呈逆时针方向旋转的除锈板底侧扇形面的径向中心安装有断面呈三角形形状设置且其底端刀口与水平面呈相互平行设置的除锈刀，除锈刀顶端的矩形面与除锈板底侧扇形面的径向中心固定连接。优选的，所述除锈板底侧扇形面径向中心的右侧方均布有呈圆锥体形状设置且呈直线排布在搅拌头的轴肩半径上的除锈锥齿，除锈锥齿的锥底面与除锈板底侧扇形面径向中心的右侧方固定连接。优选的，所述除锈板底侧扇形面径向中心的左侧方均布有由塑料材质制成且呈直线排布在搅拌头的轴肩半径上的除锈刷，呈束状设置的除锈刷的顶端与除锈板底侧扇形面径向中心的左侧方固定连接。优选的，所述压紧机构的压紧环体底侧圆环面的外侧边缘的内侧安装有截面呈圆环形形状设置且其底侧的圆环面上带有导滑层的滑动环体，滑动环体顶侧的圆环面与压紧环体底侧圆环面的外侧边缘的内侧固定连接。(三)有益效果与现有技术相比，本专利技术提供了一种环缝焊接的搅拌摩擦焊装置，具备以下有益效果：1、该搅拌摩擦装置，通过承托座的顶端面中心与非输出端面和第一承托板的底侧表面中心固定连接的第一电机的第一输出轴的轴端面固定连接，第一承托板的顶侧表面中心与固定安装在第三机架底侧表面中心的第三气缸本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种环缝焊接的搅拌摩擦焊装置，包括焊接基座(1)，其特征在于：所述焊接基座(1)顶侧表面的左端中心和右端中心分别安装有截面呈矩形形状设置且相互对称的第一机架(2)和第二机架(3)，第一机架(2)底端的矩形面和第二机架(3)底端的矩形面分别与焊接基座(1)顶侧表面的左端中心和右端中心固定连接，第一机架(2)和第二机架(3)的顶端安装有呈矩形体形状设置且位于焊接基座(1)正上方的第三机架(4)，第三机架(4)底侧表面的左端和右端分别与第一机架(2)顶端的矩形面和第二机架(3)顶端的矩形面固定连接；第一机架(2)右侧面底端中心的正上方和第二机架(3)左侧面底端中心的正上方分别安装有相互对称的第一气缸(201)和第二气缸(301)，第一气缸(201)的第一活塞杆(202)和第二气缸(301)的第二活塞杆(302)上分别安装有断面呈U型形状设置且相互对称的第一紧固机构(203)和第二紧固机构(303)，第一紧固机构(203)和第二紧固机构(303)均由一体成型且依次相互连接的顶扇形板、截面呈扇形形状设置的连接板和底扇形板组成，第一紧固机构(203)的连接板的外侧面中心和第二紧固机构(303)的连接板的外侧面中心分别与第一气缸(201)的第一活塞杆(202)的自由端面和第二气缸(301)的第二活塞杆(302)的自由端面固定连接；第一紧固机构(203)底扇形板和连接板的内侧面与呈半圆环形形状设置的第二待焊接工件(9)底侧面的边缘中心和左侧圆弧形凸面中心摩擦连接，第二紧固机构(303)底扇形板和连接板的内侧面与呈半圆环形形状设置的第三待焊接工件(10)底侧面的边缘中心和右侧圆弧形凸面中心摩擦连接；第二待焊接工件(9)右侧的圆弧形凹面和第三待焊接工件(10)左侧的圆弧形凹面分别与呈圆环形形状设置且位于支座(101)顶侧表面中心的外侧的第一待焊接工件(8)的左侧圆弧形凸面和右侧圆弧形凸面相互摩擦连接，第一待焊接工件(8)底侧的圆环面与其顶侧表面中心与支轴(102)的底端面固定连接且其底侧表面和焊接基座(1)顶侧表面中心固定连接的支座(101)顶侧表面中心的外侧摩擦连接，第一待焊接工件(8)的内侧壁与支轴(102)的轴向中心和底端之间的外侧壁摩擦连接，第一待焊接工件(8)顶侧圆环面的内侧边缘上安装有由压杆(701)、压紧座(702)和压紧环体(703)组成且依次相互连接的压紧机构(7)，呈圆环体形状设置的压紧环体(703)底侧的圆环面与第一待焊接工件(8)顶侧圆环面的内侧边缘呈相互转动摩擦连接，压紧环体(703)顶侧圆环面的内侧边缘与底端具有开口且内部呈空腔设置的压紧座(702)底端的圆环面固定连接，压紧座(702)的顶侧表面中心与呈圆柱体形状设置的压杆(701)的底端面固定连接，压杆(701)的顶端面与呈矩形体形状设置的承托座(406)的底端面固定连接；承托座(406)的顶端面中心与非输出端面和第一承托板(403)的底侧表面中心固定连接的第一电机(404)的第一输出轴(405)的轴端面固定连接，第一承托板(403)的顶侧表面中心与固定安装在第三机架(4)底侧表面中心的第三气缸(401)的第三活塞杆(302)的自由端面固定连接；承托座(406)的一侧面中心与第四气缸(407)的端盖固定连接，第四气缸(407)的第四活塞杆(408)的自由端面与由一体成型且相互连接的水平臂和竖直臂组成的延伸臂(409)的水平臂的自由端面中心固定连接，延伸臂(409)的竖直臂的自由端面与底侧表面中心和第二电机(411)的非输出端面固定连接的第二承托板(410)的顶侧表面中心固定连接，第二电机(411)的第二输出轴(412)的轴端面固定安装在呈圆台形形状设置的搅拌头(5)的顶端面中心，其顶端截面直径大于其底端截面直径的搅拌头(5)的轴肩所在的水平面高度等于压紧机构(7)底端所在的水平面高度相等，搅拌头(5)底端的轴肩中心开设有截面呈圆形形状设置且内侧壁上带有螺纹的通孔，该通孔内安装有由一体成型且相互连接的圆柱体和圆锥体组成的搅拌针(6)，搅拌针(6)的圆锥体的锥底面与其外侧壁上带有螺纹的圆柱体的底端面固定连接，搅拌针(6)的圆柱体的外侧壁与搅拌头(5)底端的轴肩中心通孔的内侧壁通过螺纹相互连接。...

【技术特征摘要】
1.一种环缝焊接的搅拌摩擦焊装置，包括焊接基座(1)，其特征在于：所述焊接基座(1)顶侧表面的左端中心和右端中心分别安装有截面呈矩形形状设置且相互对称的第一机架(2)和第二机架(3)，第一机架(2)底端的矩形面和第二机架(3)底端的矩形面分别与焊接基座(1)顶侧表面的左端中心和右端中心固定连接，第一机架(2)和第二机架(3)的顶端安装有呈矩形体形状设置且位于焊接基座(1)正上方的第三机架(4)，第三机架(4)底侧表面的左端和右端分别与第一机架(2)顶端的矩形面和第二机架(3)顶端的矩形面固定连接；第一机架(2)右侧面底端中心的正上方和第二机架(3)左侧面底端中心的正上方分别安装有相互对称的第一气缸(201)和第二气缸(301)，第一气缸(201)的第一活塞杆(202)和第二气缸(301)的第二活塞杆(302)上分别安装有断面呈U型形状设置且相互对称的第一紧固机构(203)和第二紧固机构(303)，第一紧固机构(203)和第二紧固机构(303)均由一体成型且依次相互连接的顶扇形板、截面呈扇形形状设置的连接板和底扇形板组成，第一紧固机构(203)的连接板的外侧面中心和第二紧固机构(303)的连接板的外侧面中心分别与第一气缸(201)的第一活塞杆(202)的自由端面和第二气缸(301)的第二活塞杆(302)的自由端面固定连接；第一紧固机构(203)底扇形板和连接板的内侧面与呈半圆环形形状设置的第二待焊接工件(9)底侧面的边缘中心和左侧圆弧形凸面中心摩擦连接，第二紧固机构(303)底扇形板和连接板的内侧面与呈半圆环形形状设置的第三待焊接工件(10)底侧面的边缘中心和右侧圆弧形凸面中心摩擦连接；第二待焊接工件(9)右侧的圆弧形凹面和第三待焊接工件(10)左侧的圆弧形凹面分别与呈圆环形形状设置且位于支座(101)顶侧表面中心的外侧的第一待焊接工件(8)的左侧圆弧形凸面和右侧圆弧形凸面相互摩擦连接，第一待焊接工件(8)底侧的圆环面与其顶侧表面中心与支轴(102)的底端面固定连接且其底侧表面和焊接基座(1)顶侧表面中心固定连接的支座(101)顶侧表面中心的外侧摩擦连接，第一待焊接工件(8)的内侧壁与支轴(102)的轴向中心和底端之间的外侧壁摩擦连接，第一待焊接工件(8)顶侧圆环面的内侧边缘上安装有由压杆(701)、压紧座(702)和压紧环体(703)组成且依次相互连接的压紧机构(7)，呈圆环体形状设置的压紧环体(703)底侧的圆环面与第一待焊接工件(8)顶侧圆环面的内侧边缘呈相互转动摩擦连接，压紧环体(703)顶侧圆环面的内侧边缘与底端具有开口且内部呈空腔设置的压紧座(702)底端的圆环面固定连接，压紧座(702)的顶侧表面中心与呈圆柱体形状设置的压杆(701)的底端面固定连接，压杆(701)的顶端面与呈矩形体形状设置的承托座(406)的底端面固定连接；承托座(406)的顶端面中心与非输出端面和第一承托板(403)的底侧表面中心固定连接的第一电机(404)的第一输出轴(405)的轴端面固定连接，第一承托板(403)的顶侧表面中心与固定安装在第三机架(4)底侧表面中心的第三气缸(401)的第三活塞杆(302)的自由端面固定连接；承托座(406)的一侧面中心与第四气缸(407)的端盖固定连接，第四气缸(407)的第四活塞杆(408)的自由端面与由一体成型且相互连接的水平臂和竖直臂组成的延伸臂(409...

【专利技术属性】
技术研发人员：李志刚，罗佑新，杨小高，李叶林，车晓毅，
申请(专利权)人：湖南文理学院，
类型：发明
国别省市：湖南,43